4581 Asclepius is an Apollo-type potentially hazardous asteroid with a diameter of 215-480 metres.
It was first observed at Palomar Observatory on March 31st 1989. Asclepius made a ‘close’ approach on March 24th at a distance of 0.0704au (10.5 million km) from the Earth.
Nine days before this asteroid was discovered it made a close approach of less than 700,000km. This was big news in the late 80’s. Dr. Holt, an amateur astronomer from Flagstaff, Arizona, who discovered the asteroid, said of the event “On the cosmic scale of things, that was a close call,”
Asclepius is currently observable at +18.4 mag and had been unobserved since the May 2019.
4581 Asclépio é um asteróide do tipo Apollo potencialmente perigoso com um diâmetro de 215-480 metros.
Foi observado pela primeira vez no Observatório Palomar em 31 de Março de 1989. Asclépio fez uma abordagem “próxima” no dia 24 de Março a uma distância de 0.0704 au (10.5 milhões de km) da Terra.
Nove dias antes deste asteróide ser descoberto, ele fez uma aproximação estreita de menos de 700,000 km. Isto foi uma grande notícia no final dos anos 80 Dr. Holt, um astrónomo amador de Flagstaff, Arizona, que descobriu o asteróide, disse sobre o evento ” Na escala cósmica das coisas, isso foi uma chamada próxima,”
Asclépio é actualmente observável em + 18.4 Mag e não foi observado desde maio de 2019.
O decaimento da matéria escura deveria produzir um halo brilhante e esférico de emissão de raios-X em torno do centro da Via Láctea que podia ser detectável quando olhando em regiões de outra forma vazias da Galáxia. Crédito: Christopher Dessert, Nicholas L. Rodd, Benjamin R. Safdi, Zosia Rostomian (Laboratório Berkeley), com base em dados do LAT (Fermi Large Area Telescope)
Oitenta e cinco porcento do Universo é composto de matéria escura, mas não sabemos exactamente o que é.
Um novo estudo da Universidade de Michigan, do Laboratório Nacional Lawrence em Berkeley e da Universidade da Califórnia, Berkeley, descartou que a matéria escura seja responsável por misteriosos sinais electromagnéticos anteriormente observados de galáxias próximas. Antes deste trabalho, havia grandes esperanças de que estes sinais dessem aos físicos evidências concretas para ajudar a identificar a matéria escura.
A matéria escura não pode ser observada directamente porque não absorve, reflete ou emite luz, mas os investigadores sabem que existe devido ao efeito que tem sobre outra matéria. Precisamos da matéria escura para explicar as forças gravitacionais que mantêm as galáxias unidas, por exemplo.
Os físicos sugeriram que a matéria escura é um primo intimamente relacionado do neutrino, chamado neutrino estéril. Os neutrinos – partículas subatómicas que raramente interagem com a matéria – são libertados durante reacções nucleares que ocorrem no interior do Sol. Têm uma massa minúscula, mas esta massa não é explicada pelo Modelo Padrão da Física de Partículas. Os físicos sugerem que o neutrino estéril, uma partícula hipotética, podia explicar esta massa e também ser matéria escura.
Os investigadores devem ser capazes de detectar o neutrino estéril porque é instável, diz Ben Safdi, co-autor e professor assistente de física na Universidade de Michigan. Decai para neutrinos comuns e radiação electromagnética. Então, para detectar a matéria escura, os físicos examinam galáxias em busca desta radiação electromagnética na forma de emissão de raios-X.
Em 2014, um trabalho seminal descobriu um excesso de emissão de raios-X de galáxias e enxames de galáxias próximas. A emissão parecia ser consistente com a que surgiria do decaimento de neutrinos estéreis de matéria escura, disse Safdi.
Agora, uma metanálise de dados brutos obtidos pelo telescópio espacial XMM-Newton, de objectos na Via Láctea ao longo de um período de 20 anos, não encontrou evidências de que o neutrino estéril seja o que perfaz a matéria escura. A equipa de investigação inclui o estudante de doutoramento Christopher Dessert da Universidade de Michigan, Nicholas Rodd, físico do grupo teórico do Laboratório Berkeley e do Centro de Física Teórica de Berkeley. Os seus resultados foram publicados na revista Science.
“Este artigo de 2014 e os trabalhos de acompanhamento confirmaram que o sinal gerou um interesse significativo nas comunidades de astrofísica e de física de partículas devido à possibilidade de saber, pela primeira vez, exactamente o que é a matéria escura a nível microscópico,” disse Safdi. “A nossa descoberta não significa que a matéria escura não seja um neutrino estéril, mas significa que – ao contrário do que foi afirmado em 2014 – não existem evidências experimentais, até à data, que apontem para a sua existência.”
Os telescópios espaciais de raios-X, como o telescópio XMM-Newton, apontam para ambientes ricos em matéria escura para procurar esta fraca radiação electromagnética na forma de sinais de raios-X. A descoberta de 2014 denominou a emissão de raios-X de “linha de 3,5 keV” – keV significa quilo-eletrão-volt – porque era aí que o sinal aparecia nos detectores de raios-X.
A equipa de investigação procurou esta linha na nossa própria Via Láctea usando 20 anos de dados de arquivo obtidos pelo telescópio espacial de raios-X XMM-Newton. Os físicos sabem que a matéria escura se acumula em torno das galáxias, de modo que quando análises anteriores examinaram galáxias vizinhas e enxames de galáxias, cada uma dessas imagens teria capturado alguma coluna do halo de matéria escura da Via Láctea.
A equipa usou essas imagens para observar a parte “mais escura” da Via Láctea. Isto melhorou significativamente a sensibilidade de análises anteriores que procuravam o neutrino estéril de matéria escura, disse Safdi.
“Para onde quer que olhemos, deve haver algum fluxo de matéria escura do halo da Via Láctea,” disse Rodd, devido à localização do nosso Sistema Solar na Galáxia. “Nós explorámos o facto de que vivemos num halo de matéria escura” no estudo.
Christopher Dessert, co-autor do estudo, físico e estudante de doutoramento na Universidade de Michigan, disse que os enxames galácticos onde a linha de 3,5 keV foi observada também têm grandes sinais de fundo, que servem como ruído nas observações e podem dificultar a identificação de sinais específicos que podem estar associados com a matéria escura.
“A razão pela qual estamos a olhar através do halo de matéria escura da nossa Via Láctea é que o fundo é muito menor,” explicou Dessert.
Por exemplo, o XMM-Newton capturou imagens de objectos isolados, como estrelas individuais, na Via Láctea. Os investigadores obtiveram estas imagens e mascararam os objectos de interesse original, deixando ambientes pristinos e escuros onde procurar o brilho do decaimento da matéria escura. A combinação de 20 anos de tais observações permitiu sondar o neutrino estéril da matéria escura a níveis sem precedentes.
Caso os neutrinos estéreis fossem matéria escura, e caso o seu decaimento levasse a uma emissão na linha de 3,5 keV, Safdi e os seus colegas deveriam ter observado essa linha na sua análise. Mas não encontraram evidências de neutrinos estéreis de matéria escura.
“Embora este trabalho, infelizmente, atire um balde de água fria no que parecia ser a primeira evidência da natureza microscópica da matéria escura, abre uma abordagem totalmente nova para procurar matéria escura que poderá levar a uma descoberta no futuro próximo,” concluiu Safdi.
Imagem reconstruida do aspecto de MG J0414+0534 caso os efeitos de lente gravitacional fossem “desligados”. As emissões da poeira e do gás ionizado em torno de um quasar podem ser vistas a vermelho. As emissões do gás monóxido de carbono são vistas a verde, que têm uma estrutura bipolar ao longo dos jatos. Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), K. T. Inoue et al.
Usando o ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), os astrónomos obtiveram a primeira imagem de nuvens perturbadas de gás numa galáxia a 11 mil milhões de anos-luz de distância. A equipa descobriu que a perturbação é provocada por jactos jovens e poderosos libertados por um buraco negro super-massivo que reside no centro da galáxia hospedeira. Este resultado lançará luz sobre o mistério do processo evolutivo das galáxias no início do Universo.
É sabido que os buracos negros exercem uma forte atracção gravitacional na matéria circundante. No entanto, é menos conhecido que alguns buracos negros têm fluxos velozes de matéria ionizada, chamados jactos. Em algumas galáxias próximas, os jactos desenvolvidos expelem nuvens galácticas de gás, resultando na supressão de formação estelar. Portanto, para entender a evolução das galáxias, é crucial observar a interacção entre jactos de buracos negros e nuvens gasosas ao longo da história cósmica. No entanto, tem sido difícil obter evidências claras desta interacção, especialmente no início do Universo.
Para obter evidências tão claras, a equipa usou o ALMA para observar um objecto interessante conhecido como MG J0414+0534. Uma característica distintiva de MG J0414+0534 é que os caminhos que a sua luz percorre até à Terra são significativamente distorcidos pela gravidade de outra galáxia “lente” entre MG J0414+0534 e nós, provocando uma ampliação significativa.
“Esta distorção funciona como um ‘telescópio natural’ para permitir uma visão detalhada de objectos distantes,” diz Takeo Minezaki, professor da Universidade de Tóquio.
Outra característica é que MG J0414+0534 possui um buraco negro super-massivo com jactos bipolares no centro da galáxia hospedeira. A equipa conseguiu reconstruir a imagem “verdadeira” das nuvens gasosas, bem como dos jactos de MG J0414+0534, contabilidade cuidadosamente os efeitos gravitacionais exercidos pela galáxia “lente” interveniente.
“Combinando este telescópio cósmico e as observações de alta resolução do ALMA, obtivemos uma visão excepcionalmente nítida, que é 9000 vezes melhor do que a visão humana,” acrescenta Kouichiro Nakanishi, professor associado do projecto no NAOJ (National Astronomical Observatory of Japan)/SOKENDAI. “Com esta resolução extremamente alta, conseguimos obter a distribuição e o movimento nuvens gasosas em torno de jactos expelidos por um buraco negro super-massivo.”
Graças a uma resolução tão superior, a equipa descobriu que nuvens gasosas ao longo dos jactos têm movimentos violentos com velocidades de até 600 km/s, mostrando evidências claras de gás impactado. Além disso, descobriu-se que o tamanho das nuvens gasosas impactadas e dos jactos é muito menor do que o tamanho típico de uma galáxia com esta idade.
“Talvez estejamos a testemunhar a fase inicial da evolução dos jactos na galáxia,” diz Satoki Matsushita, investigador do Instituto de Astronomia e Astrofísica da Academia Sinica. “Pode ser tão cedo quanto algumas dezenas de milhares de anos após o lançamento dos jactos.”
“MG J0414+0534 é um exemplo excelente devido à jovem idade dos jatos,” sumariz Kaiki Inoue, professor na Universidade Kindai, Japão, e autor principal do artigo científico publicado na revista The Astrophysical Journal Letters. “Encontrámos evidências reveladoras da interacção significativa entre jatos e nuvens gasosas, mesmo na fase evolutiva inicial dos jactos. Acho que a nossa descoberta abrirá o caminho para uma melhor compreensão do processo evolutivo das galáxias no início do Universo.”
A Voyager 2 obteve esta imagem à medida que se aproximava de Úrano no dia 14 de Janeiro de 1986. O tom azulado do planeta é devido ao metano na sua atmosfera, que absorve comprimentos de onda vermelhos da luz. Crédito: NASA/JPL-Caltech
Oito anos e meio depois do início da sua grande “tournée” pelo Sistema Solar, a sonda Voyager 2 encontrava-se pronta para outro encontro. Estávamos no dia 24 de Janeiro de 1986 e ia deparar-se em breve com o misterioso sétimo planeta, Úrano, frio como o gelo.
Nas horas seguintes, a Voyager 2 passou a 81.433 km do topo das nuvens de Úrano, recolhendo dados que revelaram dois novos anéis, 11 novas luas e temperaturas abaixo dos -214º C. Estes dados ainda permanecem como as únicas medições obtidas de perto do planeta.
Três décadas depois, os cientistas que reinspeccionam esses dados encontraram mais um segredo.
Sem o conhecimento de toda a comunidade da física espacial, há 34 anos a Voyager 2 passou através de um plasmoide, uma bolha magnética gigante que pode estar a levar a atmosfera de Úrano para o espaço. A descoberta, relatada na revista Geophysical Research Letters, levanta novas questões sobre o ambiente magnético único do planeta.
Um “estranho” magnético e oscilante
As atmosferas planetárias por todo o Sistema Solar estão a vazar para o espaço. O hidrogénio “brota” de Vénus para se juntar ao vento solar, o fluxo contínuo de partículas que escapam do Sol. Júpiter e Saturno ejectam bolhas do seu “ar” electricamente carregado. Até a atmosfera da Terra escapa para o espaço (não se preocupe, continuará a existir por outros mil milhões de anos ou mais).
Os efeitos são minúsculos nas escalas de tempo humanas, mas, dado tempo suficiente, a fuga atmosférica pode fundamentalmente alterar o destino de um planeta. Para um caso em específico, basta olhar para Marte.
“Marte costumava ser um planeta húmido com uma atmosfera espessa,” disse Gina DiBraccio, física espacial do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA e cientista do projecto MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution). “Evoluiu com o tempo” – 4 mil milhões de anos de fuga atmosférica para o espaço – “para se tornar no planeta seco que vemos hoje.”
A fuga atmosférica é impulsionada pelo campo magnético de um planeta, que pode ajudar e dificultar o processo. Os cientistas pensam que os campos magnéticos podem proteger um planeta, afastando as tempestades do vento solar, destruidor de atmosferas. Mas também podem criar oportunidades de escape, como as bolhas gigantes libertadas por Saturno e por Júpiter quando as linhas do campo magnético se emaranham. De qualquer maneira, para entender como as atmosferas mudam, os cientistas têm que prestar muita atenção ao magnetismo.
Esta é mais uma razão pela qual Úrano é um mistério. O “flyby” da Voyager em 1986 revelou o quão magneticamente estranho o planeta é.
“A estrutura, o modo como se move…,” disse Di Braccio, “Úrano é realmente único.”
Ao contrário de qualquer outro planeta no nosso Sistema Solar, Úrano gira quase perfeitamente de lado – como um leitão no espeto – completando uma volta a cada 17 horas. Os pontos do eixo magnético apontam 60º para longe desse eixo de rotação, de modo que à medida o planeta gira, a sua magnetosfera – o espaço esculpido pelo seu campo magnético – oscila como uma bola de râguebi mal atirada. Os cientistas ainda não sabem como o modelar.
Esta excentricidade atraiu DiBraccio e o seu co-autor Dan Gershman, físico espacial de Goddard, ao projecto. Ambos faziam parte de uma equipa que elaborava planos para uma nova missão aos “gigantes gasosos” Úrano e Neptuno, e estavam à procura de mistérios para resolver. O estranho campo magnético de Úrano, medido pela última vez há mais de 30 anos, parecia um bom lugar para começar.
Assim sendo, fizeram download das leituras do magnetómetro da Voyager 2, que monitorizou a força e a direcção dos campos magnéticos perto de Úrano à medida que a nave espacial por lá passava. Sem ideia do que podiam encontrar, debruçaram-se com mais atenção do que estudos anteriores, traçando um novo ponto de dados a cada 1,92 segundos. As linhas suaves deram lugar a picos e quedas irregulares. E foi aí que o viram: um pequeno ziguezague com uma grande história.
“Achas que isto pode ser… um plasmoide?” perguntou Gershman a DiBraccio, vendo o rabisco.
Pouco conhecidos na altura da passagem da Voyager 2, os plasmoides foram desde então reconhecidos como uma maneira importante dos planetas perderem massa. Estas bolhas gigantes de plasma, ou gás electrificado, desprendem-se do final da magneto-cauda de um planeta – a parte do seu campo magnético soprada pelo Sol como uma manga de vento. Com tempo suficiente, os plasmoides que escapam podem drenar iões da atmosfera de um planeta, alterando fundamentalmente a sua composição. Já haviam sido observados na Terra e noutros planetas, mas ninguém tinha detectado plasmoides em Úrano – ainda.
DiBraccio executou os dados através do seu “pipeline” de processamento e os resultados voltaram limpos. “Eu acho que é mesmo,” disse ela.
A bolha escapa
O plasmoide que DiBraccio e Gershman encontraram ocupava uns meros 60 segundos do voo de 45 horas da Voyager 2 por Úrano. Aparecia como um rápido movimento de cima para baixo nos dados do magnetómetro. “Mas, se o víssemos em 3D, pareceria um cilindro,” disse Gershman.
Comparando os seus resultados com plasmoides observados em Júpiter, Saturno e em Mercúrio, estimaram uma forma cilíndrica com pelo menos 204.000 quilómetros de comprimento, e até 400.000 quilómetros de largura. Tal como todos os plasmoides planetários, estava repleto de partículas carregadas – principalmente hidrogénio ionizado, pensam os autores.
As leituras de dentro do plasmoide – enquanto a Voyager 2 voava através dele – sugeriram as suas origens. Ao passo que alguns plasmoides têm um campo magnético interno torcido, DiBraccio e Gershman observaram “loops” magnéticos suaves e fechados. Tais plasmoides são tipicamente formados quando um planeta lança pedaços da sua atmosfera para o espaço. “As forças centrífugas assumem o controlo e o plasmoide aperta,” explicou Gershman. De acordo com as suas estimativas, este tipo de plasmoide pode representar entre 15 e 55% da perda de massa atmosférica em Úrano, uma proporção maior do que em Júpiter ou Saturno. Pode muito bem ser a maneira dominante de Úrano lançar a sua atmosfera para o espaço.
Como é que o escape de plasmoides mudou Úrano ao longo do tempo? Com apenas um conjunto de observações, é difícil dizer.
“Imagine se uma nave espacial tivesse passado por esta sala e tentasse caracterizar toda a Terra,” disse DiBraccio. “Obviamente, não vai mostrar nada sobre o Saara ou sobre a Antárctica.”
Mas as descobertas ajudam a focar novas questões sobre o planeta. O mistério remanescente é parte do que os atrai. “É por isso que adoro a ciência planetária,” comentou DiBraccio. “Estamos sempre a ir a algum lugar que não conhecemos.”
Todos os sectores da sociedade estão a ser afectados pela pandemia do novo Coronavírus. A doença é tentacular e toca em todos os lados, até no Espaço. Assim, a empresa de satélites OneWeb que queria ligar os lugares mais remotos do mundo à Internet, está em falência. Posteriormente a terem colocado 74 satélites em órbita, a empresa perdeu o maior e mais importante investidor devido à COVID-19.
A empresa está agora à procura de um comprador para dar continuidade aquele que seria o projecto concorrente ao Starlink da SpaceX.
Coronavírus infringe grande perda no projecto de Internet a partir do espaço
A startup de Internet via satélite OneWeb entrou com pedido de falência no capítulo 11, um movimento que ocorre pouco tempo depois da empresa ter lançado um novo lote de 34 satélites em órbita.
A OneWeb, com sede em Londres, anunciou o pedido de falência na sexta-feira (27 de Março), depois que o Softbank, o seu maior investidor, ter negado um pedido de financiamento adicional, de acordo com relatos da imprensa. A empresa também está a demitir alguns funcionários, procurando assim reestruturar os seus negócios.
É com muito custo que somos forçados a reduzir a nossa força de trabalho e entrar no processo do capítulo 11, enquanto os demais funcionários da empresa estão focados em gerir responsavelmente a nossa recente constelação e trabalhar com o tribunal e investidores.
Referiu o CEO da OneWeb, Adrian Steckel num comunicado à imprensa onde anunciava o pedido de falência.
Capítulo 11 – O Capítulo 11 da Lei de Falências do Código dos Estados Unidos é um dos capítulos do Título 11 do Código de Falência do país.
COVID-19 destrói empresas que estavam a mudar a forma como comunicamos
Para fornecer uma cobertura global à Internet, a empresa tinha um projecto para colocar 600 satélites em órbita. No entanto, isso provavelmente nunca irá acontecer. Conforme a OneWeb explica no seu site, o grupo está a enfrentar dificuldades financeiras. O maior accionista da OneWeb é a Softbank. A empresa japonesa está a lutar com a queda nos preços das acções causada pelo novo Coronavírus. Como resultado, serão vendidas acções avaliadas em 41 mil milhões de dólares.
A OneWeb estava já à procura de compradores e agora declarou falência. Isto é, conforme o “Capítulo 11” da lei de falências dos EUA, a empresa está oficialmente à venda. Assim, se um comprador for encontrado e a empresa for adquirida, os projectos do Grupo poderão continuar sem problemas. No entanto, é possível que alguns funcionários sejam demitidos. Se nenhuma outra empresa concordar em assumir, em breve esta terá que ser completamente encerrada.
Dispensador de constelação Ariane 6 OneWeb (Arianespace) 11
A empresa espacial Arianespace é um dos maiores credores da empresa de satélites. Actualmente a OneWeb deve à Arianespace cerca de 238 milhões de dólares, além de ver já a maioria dos lançamentos de foguetões planeados para o próximo ano cancelados.
Além da OneWeb, outras empresas também estão a trabalhar para estabelecer uma cobertura global da Internet via satélite. O maior concorrente do grupo insolvente é o projecto Starlink da SpaceX. O fundador da Amazon, Jeff Bezos, também quer criar uma rede de satélites para poder oferecer acesso à Internet em todo o mundo. Interessante foi o projecto do CEO da Amazon no final de 2019, Bezos tinha um plano para “salvar a Terra” e ninguém tinha pensado nisso.
(163693) Atira is the prototype of the very rare class of Atira-type asteroids. It is a binary asteroid, with two components 4.8 km and and 1.0 km in diameter. It was discovered by LINEAR on February 11th 2003.
Atira orbits the Sun entirely inside of Earth’s orbit, and it is the largest of only 21 objects known to have such an orbit. It is currently observable at +18.2 mag.
Towards the left side, the image is very dark due to the glare from the planet Venus. At the time we to…
O objecto NEOCP, C2F4212, que observamos recentemente foi agora designado 2020 FZ5. É um asteróide tipo Apollo com um diâmetro de 25-60 metros.
2020 FZ5 foi observado pela primeira vez em Mt. Pesquisa Lemmon no dia 25 de Março. Ele fez uma aproximação estreita no dia 26 de Março, a uma distância de 0.0295 au (4.4 milhões de km) da Terra.
Mercúrio tem despertado uma renovada atenção. Depois dos cientistas se interessarem pela possibilidade de ter gelo e pelo estranho campo magnético, agora os investigadores debruçam-se sobre outro foco.
De acordo com um estudo publicado na semana passada, há uma hipótese minúscula de que Mercúrio, o vizinho mais próximo do Sol, tenha tudo o que precisa para hospedar a vida.
Mercúrio poderá ter água e ter vida
Mercúrio é quente, tem uma temperatura média de cerca de 400 °C, mas isso não impede este planeta de ser interessante. De tal forma que os cientistas estão a rever as imagens do astro obtidas pelas passagens da sonda Mariner 10 em 1974.
É possível que, enquanto houver água, as temperaturas sejam apropriadas para a sobrevivência e, possivelmente, para a origem da vida.
Referiu ao jornal norte-americano New York Times Jeffrey Kargel, co-autor do novo estudo.
No estudo, a equipa de investigadores sugere que a superfície caótica de Mercúrio não é o resultado de terramotos, como sustenta a teoria predominante. Em vez disso, eles argumentam que as fendas na superfície são causadas por voláteis – elementos que podem mudar rapidamente de um estado para o outro, como quando um líquido se transforma num gás – que borbulham sob Mercúrio.
Conforme referiram, os elementos voláteis, como a água, podem proporcionar um ambiente favorável à vida no subsolo – a superfície em si é quente demais, aquecendo cerca de 426 °C durante o dia.
Extensão de um vasto terreno caótico (contorno branco) no antípoda da bacia de Caloris.
Não é uma possibilidade absurda
A ideia de vida em Mercúrio ainda é um tiro no escuro, mas os investigadores estão esperançosos.
Pensei que, em algum momento, Alexis [Rodriguez] tivesse perdido [o sentido das suas ideias]. Mas, quanto mais investigava as evidências geológicas e mais pensava sobre as condições químicas e físicas do planeta, mais me apercebi que essa ideia – bem, pode ser de loucos, não completamente de loucos.
Concluiu Kargel ao mesmo jornal.
A vida noutros planetas parece agora ser mais viável, provavelmente a tecnologia estará a abrir novas perspectivas.
Buried inside data that NASA’s iconic Voyager 2 spacecraft gathered at Uranus more than 30 years ago is the signature of a massive bubble that may have stolen a blob of the planet’s gassy atmosphere.
That’s according to scientists who analyzed archived Voyager 2 observations of the magnetic field around Uranus. These measurements had been studied before, but only using a relatively coarse view. In the new research, scientists instead looked at those measurements every two seconds. That detail showed what had previously been missed: an abrupt zigzag in the magnetic field readings that lasted just one minute of the spacecraft’s 45-hour journey past Uranus.
The tiny wobble in the Voyager 2 data represents something much larger since the spacecraft was flying so fast. Specifically, the scientists behind the new research believe the zigzag marks a plasmoid, a type of structure that wasn’t understood particularly well at the time of the flyby in January 1986.
But by now, plasmoids have earned scientists’ respect. A plasmoid is a massive bubble of plasma, which is a soup of charged particles. Plasmoids can break off from the tip of the sleeve of magnetism surrounding a planet like a teardrop.
Scientists have studied these structures at Earth and nearby planets, but never at Uranus or its neighbor Neptune, since Voyager 2 is the only spacecraft to date ever to visit those planets.
Scientists want to know about plasmoids because these structures can pull charged particles out of a planet’s atmosphere and fling them into space. And if you change a planet’s atmosphere, you change the planet itself. And Uranus’ situation is particularly complicated because the planet rotates on its side and its magnetic field is skewed from both that axis and the plane all the planets lie in.
A Voyager 2 photo of Uranus taken on Jan. 14, 1986. (Image credit: NASA/JPL-Caltech)
Because Voyager 2 flew straight through this plasmoid, scientists could use the archived data to measure the structure, which they believe was about 250,000 miles (400,000 kilometers) across and could have stretched 127,000 miles (204,000 km) long, according to a NASA statement.
Ideally, scientists would piece together more observations of Uranus’ magnetic field, enough to better understand how this phenomenon has shaped the planet over time. But that will require another spacecraft visit the strange sideways world.
The research is described in a paper published in August in the journal Geophysical Review Letters. NASA announced the finding on Wednesday (March 25).
Scientists studying a mysterious signal from far-off galaxies didn’t find dark matter as they’d hoped. But the inventive new technique they used to detect this strange signal, which uses our own galaxy to hunt for dark matter, could elevate the hunt for the elusive material.
For decades, scientists have been searching for dark matter, an invisible material that doesn’t interact with light but which permeates our entire universe. And a signal coming from a nearby galaxy spotted in a 2014 study gave scientists hope that this was the long-sought evidence for dark matter.
Some current models predict that dark matter particles slowly decay into ordinary matter, a process that would produce faint photon emissions that X-ray telescopes could detect. And in 2014, scientists spotted an X-ray emission from a galaxy in a dark matter hunt, as it’s known that dark matter collects around galaxies.
Researchers think that the emission, known as the “3.5 keV line” (keV stands for kilo-electronvolts), is likely made of sterile neutrinos, which have long been thought of as a candidate for dark matter, study co-author Chris Dessert, of the University of Michigan, told Space.com.
Sterile neutrinos are hypothetical particles that are a close relative of the neutrino, a neutral subatomic particle with a mass very close to zero. They are released in nuclear reactions like those in nuclear plants on Earth and in the sun. Because the tiny amount of mass in neutrinos can’t be explained by the Standard Model of particle physics, some think that sterile neutrinos could make up this mystery mass that is actually dark matter.
But in this new study of objects in the Milky Way, which analyzed a mountain of raw data over the past 20 years from the XMM-Newton space X-ray telescope, researchers found evidence that this signal seen in the 2014 study wasn’t coming from dark matter. In fact, in searching for dark matter with their new technique, they didn’t see the signal at all. However, this doesn’t rule out sterile neutrinos as a strong candidate for dark matter, the researchers said.
To come to this conclusion, researchers looked for the 3.5 keV line in the sky. Since we live in the Milky Way’s dark matter halo, any observation made through the halo must have dark matter in it.
So when the team found no trace of a 3.5 keV line in the data, they determined that “the 3.5 keV line isn’t due to dark matter,” Dessert said.
Now, while the 3.5 keV signature is caused most likely by sterile neutrinos, this might seem to rule out the hypothetical particle as a candidate for dark matter. But it’s still possible that different mass sterile neutrinos, which wouldn’t put out the same signal, could explain the elusive material.
“Even if you find this evidence compelling, that that 3.5 keV line is not necessarily there or is not necessarily dark matter, that does not rule out sterile neutrinos as a dark matter candidate,” Kerstin Perez, an assistant professor of physics at the Massachusetts Institute of Technology who was not involved in this study, told Space.com. There are “still a lot of different masses that sterile neutrinos could have and it could still constitute all or some of the dark matter in the universe.”
New dark matter hunting techniques
While Dessert admitted it was fairly disappointing that the researchers didn’t observe a 3.5 keV line, the technique they developed could further the search for the elusive material.
“While this work does, unfortunately, throw cold water on what looked like what might have been the first evidence for the microscopic nature of dark matter, it does open up a whole new approach to looking for dark matter, which could lead to a discovery in the near future,” co-author Ben Safdi, an assistant professor of physics at the University of Michigan, said in a statement.
“In the past, people have said, ‘Well, let’s look at a part of the sky that has a huge amount of dark matter in it and let’s see if we see [dark matter] there,'” Perez said.
But, with this team’s technique, which is similar to a technique that Perez uses in her own work, they use our place in the universe to their advantage because, “if this signal really is dark matter it should be all over the sky with some varying intensity because we live within the halo of dark matter.”
“I think that that is a really exciting way to think about these searches because it allows you to use essentially the full sky,” Perez added. “Previously we were kind of taking snapshots of the sky and looking at them kind of separately.”
While looking through the Milky Way’s dark halo for this signature helped the team to determine that the signal didn’t come from dark matter, it did have additional benefits. “Looking through the dark matter halo in the Milky Way, you’re not actually losing any sensitivity,” Dessert said.
“The previous techniques are basically you point your X-ray telescope at a cluster of galaxies or just a galaxy that has a dark matter halo, and you look for the dark matter decay signal which is going to show up as a line,” Dessert continued. He added that, with their technique in which they look through our galaxy’s dark matter halo, they are able to get better results in their search.
“The dark matter halo around our galaxy is much closer to us, and that means that you’re more likely to get the photons resulting from dark matter decay in our galaxy than you are if you’re looking at some cluster far away.”
Dessert added, “This technique we’ve developed can be used in other searches so, for example, this 3.5 keV line.”
This work was published March 26 in the journal Science.
27/03/2020
Impressão de artista de um dos mais primitivos buracos negros super-massivos conhecidos (círculo preto central) no núcleo de uma jovem galáxia, rica em estrelas. Crédito: NASA/JPL-Caltech
São milhares de milhões de vezes maiores que o nosso Sol: como é possível que, como observado recentemente, os buracos negros super-massivos já estivessem presentes quando o Universo, agora com quase 14 mil milhões de anos, tinha “apenas” 800 milhões de anos? Para os astrofísicos, a formação destes monstros cósmicos num tão curto espaço de tempo é uma verdadeira dor de cabeça científica, que levanta questões importantes sobre o conhecimento actual do desenvolvimento destes corpos celestes.
Um artigo publicado recentemente na revista The Astrophysical Journal, pelo estudante de doutoramento Lumen Boco e pela sua orientadora Andrea Lapi, do SISSA (Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati), fornece uma possível explicação para esta difícil questão. Graças a um modelo original teorizado por cientistas de Trieste, Itália, o estudo propõe um processo muito rápido de formação nas fases iniciais do desenvolvimento dos buracos negros super-massivos, até agora consideradas mais lentas. Provando, matematicamente, que a sua existência era possível no jovem Universo, os resultados da investigação conciliam o tempo necessário para o seu desenvolvimento com os limites impostos pela idade do Cosmos.
A teoria pode ser totalmente validada graças a futuros detectores de ondas gravitacionais, como o Telescópio Einstein e o LISA, mas testada também em vários aspectos básicos com o actual sistema Advanced LIGO/Virgo.
O monstro cósmico que cresce no centro das galáxias
Os cientistas começaram o seu estudo com uma evidência observacional bem conhecida: o crescimento de buracos negros super-massivos ocorre nas regiões centrais das galáxias, progenitores das galáxias elípticas actuais, que tinham um conteúdo de gás muito alto e em que a formação estelar era extremamente intensa. “As maiores estrelas vivem pouco tempo e evoluem muito rapidamente para buracos negros estelares, tão grandes quanto várias dezenas de massas solares; são pequenos, mas nestas galáxias muitos formam-se.”
O gás denso que os rodeia, explicam Boco e Lapi, tem um efeito definitivo muito poderoso de atrito dinâmico e faz com que migrem muito depressa para o centro da galáxia. A maioria dos inúmeros buracos negros que alcançam as regiões centrais fundem-se, criando a semente do buraco negro super-massivo. Boco e Lapi continuam: “De acordo com as teorias clássicas, um buraco negro super-massivo cresce no centro de uma galáxia capturando a matéria circundante, principalmente gás, ‘cultivando-se’ a ele próprio e finalmente devorando essa matéria a um ritmo proporcional à sua massa.”
“Por esta razão, durante as fases iniciais do seu desenvolvimento, quando a massa do buraco negro é pequena, o crescimento é muito lento. Na medida em que, de acordo com os cálculos, para atingir a massa observada, milhares de milhões de vezes a do Sol, seria necessário um tempo muito longo, ainda maior do que a idade do Universo jovem.” O seu estudo, no entanto, mostrou que as coisas podem desenvolver-se muito mais depressa.
A corrida louca dos buracos negros: o que os cientistas descobriram
“Os nossos cálculos numéricos mostram que o processo de migração dinâmica e fusão de buracos negros estelares pode fazer com que a semente do buraco negro super-massivo alcance uma massa entre 10.000 e 100.000 vezes a massa do Sol em apenas 50-100 milhões de anos.” Neste ponto, dizem os cientistas, “o crescimento do buraco negro central de acordo com a acreção directa de gás, mencionada anteriormente e prevista pela teoria padrão, tornar-se-ia muito mais rápida, porque a quantidade de gás que conseguirá atrair e absorver tornar-se-ia imensa, e predominante no processo que propomos”.
“No entanto, precisamente o fato de partir de uma semente tão grande, como previsto pelo nosso mecanismo, acelera o crescimento global do buraco negro super-massivo e permite a sua formação, também no Universo jovem. Em resumo, à luz desta teoria, podemos afirmar que 800 milhões de anos após o Big Bang, os buracos negros super-massivos já podiam povoar o Cosmos”.
“Olhando” para o crescimento das sementes dos buracos negros super-massivos
O artigo, além de ilustrar o modelo e demonstrar a sua eficácia, também propõe um método de teste: “A fusão de vários buracos negros estelares com a semente do buraco negro super-massivo no centro produzirá ondas gravitacionais que esperamos ver e estudar com detectores actuais e futuros,” explicam os investigadores.
Em particular, as ondas gravitacionais emitidas nas fases iniciais, quando a semente do buraco negro central ainda é pequena, serão identificáveis pelos detectores actuais Advanced LIGO/Virgo e totalmente caracterizáveis pelo futuro Telescópio Einstein. As fases subsequentes de desenvolvimento do buraco negro super-massivo podem ser investigadas graças ao futuro detector LISA, com lançamento previsto para mais ou menos 2034. Desta forma, explicam Boco e Lapi, “o processo que propomos pode ser validado nas suas diferentes fases, de maneira complementar, pelos futuros detectores de ondas gravitacionais.”
“Esta investigação,” conclui Andrea Lapi, coordenadora do grupo de Astrofísica e Cosmologia do SISSA, “mostra como os estudantes e investigadores do nosso grupo estão a aproximar-se completamente da nova fronteira das ondas gravitacionais e da astronomia multi-mensageira. Em particular, o nosso principal objectivo será desenvolver modelos teóricos, como o desenvolvido neste caso, que servem para capitalizar as informações provenientes das experiências actuais e futuras de ondas gravitacionais, fornecendo assim soluções para problemas não resolvidos relacionados com a astrofísica, cosmologia e física fundamental.”
Astrónomos usaram o Chandra para procurar partículas de massa extraordinariamente baixa, parecidas a axiões, no enxame de galáxias de Pesrseu. A ausência de uma detecção, nestas observações do Chandra, ajuda a descartar algumas versões da teoria das cordas, um conjunto de modelos com o objectivo de unificar todas as forças, partículas e interacções conhecidas. Crédito: NASA/CXC/Universidade de Cambridge/C. Reynolds et al.
Uma das maiores ideias da física é a possibilidade de que todas as forças, partículas e interacções conhecidas possam ser ligadas numa única estrutura. A teoria das cordas é sem dúvida a proposta mais bem conhecida para uma “teoria de tudo” que uniria a nossa compreensão do Universo físico.
Apesar de existirem muitas versões diferentes da teoria das cordas a circular durante décadas pela comunidade da física, têm havido muito poucos testes experimentais. No entanto, os astrónomos que usam o Observatório de raios-X Chandra da NASA deram um passo significativo nessa área.
Pesquisando enxames galácticos, as maiores estruturas do Universo mantidas juntas pela gravidade, os investigadores conseguiram procurar uma partícula específica que muitos modelos da teoria das cordas preveem que deveria existir. Embora a não detecção resultante não descarte completamente a teoria das cordas, dá um golpe em certos modelos dessa família de ideias.
“Até recentemente, eu não fazia ideia do quanto os astrónomos de raios-X ‘traziam para a mesa’ quando se trata da teoria das cordas,” disse Christopher Reynolds, da Universidade de Cambridge, Reino Unido, que liderou o estudo. “Se estas partículas forem eventualmente detectadas, isso mudaria a física para sempre.”
A partícula que Reynolds e seus colegas estavam a procurar é chamada de “axião”. Estas partículas ainda não detectadas devem ter massas extraordinariamente baixas. Os cientistas não sabem o intervalo preciso de massa, mas muitas teorias apresentam massas axiais que variam de mais ou menos um milionésimo da massa de um electrão até massa zero. Alguns cientistas pensam que os axiões poderiam explicar o mistério da matéria escura, responsável pela grande maioria da matéria no Universo.
Uma propriedade invulgar destas partículas de massa ultra-baixa seria a de que às vezes convertem-se em fotões (isto é, “pacotes” de luz) à medida que passam através de campos magnéticos. O oposto também pode ser verdadeiro: os fotões também podem ser convertidos em axiões sob certas condições. A frequência com que esta conversão ocorre depende da facilidade com que a fazem, ou seja, da sua “conversibilidade.”
Alguns cientistas propuseram a existência de uma classe mais ampla de partículas de massa ultra-baixa com propriedades semelhantes às dos axiões. Os axiões teriam um único valor de conversibilidade em cada massa, mas as “partículas semelhantes a axiões” teriam um intervalo de conversibilidade na mesma massa.
“Embora possa parecer um tiro no escuro procurar partículas minúsculas como os axiões em estruturas gigantescas como enxames galácticos, na verdade são lugares óptimos para a procura,” disse o co-autor David Marsh da Universidade de Estocolmo na Suécia. “Os enxames de galáxias contêm campos magnéticos enormes e também costumam conter fontes brilhantes de raios-X. Juntas, estas propriedades aumentam a probabilidade de detectar a conversão de partículas parecidas a axiões.”
Para procurar sinais de conversão por partículas tipo-axião, a equipa de astrónomos examinou mais de cinco dias de observações em raios-X, pelo Chandra, de material a cair em direcção ao buraco negro super-massivo no centro do enxame de galáxias de Perseu. Eles estudaram o espectro do Chandra, ou a quantidade de emissão de raios-X observada em diferentes energias desta fonte. A longa observação e a brilhante fonte de raios-X forneceram um espectro com sensibilidade suficiente para mostrar distorções que os cientistas esperavam caso partículas tipo-axião estivessem presentes.
A ausência de detecção de tais distorções permitiu que os investigadores descartassem a presença da maioria dos tipos de partículas parecidas a axiões na gama de massas às quais as suas observações eram sensíveis, abaixo de mil bilionésimos da massa de um electrão.
“A nossa investigação não descarta a existência destas partículas, mas definitivamente não ajuda ao seu caso,” disse a co-autora Helen Russell da Universidade de Nottingham no Reino Unido. “Estas restrições investigam o leque de propriedades sugeridas pela teoria das cordas e podem ajudar os teóricos das cordas a eliminar as suas teorias.”
O resultado mais recente foi cerca de três a quatro vezes mais sensível do que a melhor investigação anterior de partículas semelhantes a axiões, proveniente de observações Chandra do buraco negro super-massivo da galáxia M87. Este estudo do enxame de galáxias de Perseu também é cerca de cem vezes mais poderoso que as medições actuais que podem ser realizadas em laboratórios aqui na Terra, para o intervalo de massa que consideraram.
Claramente, uma possível interpretação deste trabalho é que não existem partículas do tipo-axião. Outra explicação é que as partículas têm valores de conversibilidade ainda mais baixos do que o limite de detecção desta observação, e inferiores aos esperados por alguns físicos de partículas. Também podem ter massas mais altas do que as estudadas com os dados do Chandra.
O artigo que descreve estes resultados foi publicado na edição de 10 de Fevereiro de 2020 da revista The Astrophysical Journal e está disponível online.
Durante o evento de recolha de amostras, O NFT (Nature Feature Tracking) guiará a sonda OSIRIS-REx da NASA até à superfície do asteróide Bennu. A sonda captura imagens em tempo real de características à superfície do asteróide, enquanto desce, e compara-as com imagens de um catálogo a bordo. A nave então usa estes marcos geográficos para se orientar e pousar com precisão no local previsto. Crédito: NASA/Goddard/Universidade do Arizona
Este verão, a sonda OSIRIS-REx empreenderá a primeira tentativa da NASA de tocar a superfície de um asteróide, recolher uma amostra e recuar em segurança. Mas, desde que chegou ao asteróide Bennu há mais de um ano, a equipa da missão tem vindo a enfrentar um desafio inesperado: como realizar este feito num asteróide cuja superfície está coberta de pedras do tamanho de edifícios.
Usando estas rochas perigosas como marcos, a equipa da missão desenvolveu um novo método de navegação de precisão para superar o desafio.
A equipa da OSIRIS-REx havia planeado originalmente usar um sistema LIDAR para navegar até à superfície de Bennu durante o evento de recolha de amostras TAG (Touch-And-Go). O LIDAR é semelhante a radar, mas usa pulsos de laser em vez de ondas de rádio para medir distâncias. O LIDAR GNC (Guidance, Navigation, and Control) da OSIRIS-REx foi construído para navegar a sonda até uma superfície relativamente livre de riscos. A missão previa originalmente um local de pouso com 50 metros de diâmetro, mas as maiores áreas seguras de Bennu são muito mais pequenas. O maior local tem apenas 16 metros de diâmetro, ou aproximadamente 10% da área segura prevista. A equipa percebeu que precisava de uma técnica mais precisa de navegação que permitisse à sonda atingir com exactidão locais muito pequenos, evitando ao mesmo tempo os potenciais riscos.
Diante deste desafio, a equipa da OSIRIS-REx mudou para um novo método de navegação chamado NFT (Natural Feature Tracking). O NFT fornece recursos de navegação mais abrangentes do que o LIDAR e é essencial para executar o que a equipa está a chamar “Bullseye TAG,” que encaminha a sonda para uma área de amostragem muito menor. Como uma técnica de navegação óptica, requer a criação de um catálogo de imagens de alta resolução a bordo da nave.
No início deste ano, a sonda realizou passagens de reconhecimento sobre o local primário de recolha e sobre o local backup da missão, designados Nightingale e Osprey, voando tão perto quando 625 m acima da superfície. Durante estas passagens rasantes, a sonda recolheu imagens de diferentes ângulos e condições de iluminação para completar o catálogo NFT de imagens. A equipa usa este catálogo para identificar pedregulhos e crateras exclusivas da região do local de amostragem e fará o upload destas informações para a sonda antes do evento de recolha de amostras. O NFT guia autonomamente a sonda até à superfície de Bennu, comparando o catálogo de imagens a bordo com imagens de navegação em tempo real, obtidas durante a descida. À medida que a sonda desce até à superfície, o NFT actualiza o seu ponto de contacto previsto, dependendo da posição da sonda em relação aos pontos de referência.
No solo, os membros da equipa criaram “mapas de risco” para os locais Nightingale e Osprey a fim de documentar todas as características de superfície que podem potencialmente prejudicar a nave, como grandes rochas ou encostas íngremes. A equipa usou o catálogo de imagens em conjunto com os dados do OLA (OSIRIS-REx Laser Altimeter) para criar mapas 3D que modelam com exactidão a topografia de Bennu. Como parte do NFT, estes mapas documentam as alturas dos pedregulhos e as profundidades das crateras, e guiam a sonda para longe de potenciais perigos enquanto tem como alvo um local muito pequeno. Durante a descida, caso a sonda preveja tocar terrenos inseguros, ela afastar-se-á autonomamente da superfície. No entanto, se a área estiver livre de perigos, continuará a descer e tentará recolher uma amostra.
O NFT será usado em Abril para navegar a sonda durante o seu primeiro ensaio de recolha de amostras. A equipa de operações realizou testes preliminares durante a fase B da missão orbital, no final de 2019, e os resultados demonstraram que o NFT trabalha em condições reais, conforme projectado. O NFT também será usado para navegação durante o segundo ensaio planeado para Junho.
A primeira tentativa de recolha de amostras da OSIRIS-REx está planeada para Agosto. A sonda partirá de Bennu em 2021 e deverá entregar as amostras à Terra em Setembro de 2023.
That’s the conclusion of a new paper published in the journal Physics Letters B, due for print publication April 10. The paper is an attempt to resolve one of the deepest mysteries of modern physics: Why don’t our measurements of the speed of the universe’s expansion make sense? As Live Science has previously reported, we have multiple ways of measuring the Hubble constant, or H0, a number that governs how fast the universe is expanding. In recent years, as those methods have gotten more precise, they’ve started to produce H0s that dramatically disagree with one another. Lucas Lombriser, a physicist at the University of Geneva in Switzerland and co-author of the new paper, thinks the simplest explanation is that our galaxy sits in a low-density region of the universe — that most of the space we see clearly through our telescopes is part of a giant bubble. And that anomaly, he wrote, is likely messing with our measurements of H0.
It’s hard to imagine what a bubble would look like that’s on the scale of the universe. Most of space is just that anyway: space, with a handful of galaxies and their stars scattered through the nothingness. But just like our local universe has areas where matter packs closely together or spreads extra-far apart, stars and galaxies cluster together at different densities in different parts of the cosmos.
“When we look at the cosmic microwave background [a remnant of the very early universe], we see an almost perfectly homogenous temperature of 2.7 K [kelvins, a temperature scale where 0 degrees is absolute zero] of the universe all around us. At a closer look, however, there are tiny fluctuations in this temperature,” Lombriser told Live Science.
Models of how the universe evolved over time suggest that those tiny inconsistencies would have eventually produced regions of space that are more and less dense, he said. And the sort of low-density regions those models predict would be more than sufficient to distort our H0 measurements in the way that’s happening right now.
Cepheids and supernovas have properties that make it easy to precisely determine how far away they are from Earth and how fast they’re moving away from us. Astronomers have used them to make a “distance ladder” to various landmarks in our observable universe, and they have used that ladder to derive H0.
But as both cepheid and CMB measurements have gotten more precise in the last decade, it’s become clear that they don’t agree.
“If we’re getting different answers, that means that there’s something that we don’t know,” Katie Mack, an astrophysicist at North Carolina State University, previously told Live Science. “So this is really about not just understanding the current expansion rate of the universe — which is something we’re interested in — but understanding how the universe has evolved, how the expansion has evolved, and what space-time has been doing all this time.”
Some physicists believe that there must be some “new physics” driving the disparity — something we don’t understand about the universe that’s causing unexpected behaviors.
“New physics would of course be a very exciting solution to the Hubble tension. But new physics typically implies a more complex model that requires clear evidence and should be backed by independent measurements” Lombriser said.
Others think there’s a problem with our calculations of the cepheid ladder or our observations of the CMB. Lombriser said his explanation, which others have proposed before but his paper fleshes out in detail, falls more into this category.
“If the less complex standard physics can explain the tension, this provides both a simpler explanation and is a success for the known physics, but it is unfortunately also more boring,” he added.
Depois de ter lançado duas mini-estações experimentais, a China começa já em 2020 a criar uma estação espacial de grande escala
Os EUA e a Rússia são os países com maior tradição na exploração espacial, mas nos últimos anos mais nações têm investido em planos e tecnologias para ir para fora do planeta Terra. A China tem conquistado um lugar de destaque pelo número de lançamentos espaciais que tem realizado: em 2018, foram 39 lançamentos, superando os 29 dos EUA e os 20 da Rússia; em 2019, o domínio também foi chinês, com o país a realizar 27 lançamentos espaciais. Mas estes lançamentos – que englobam sobretudo satélites – são apenas a ponta do icebergue.
A China tem grandes ambições na exploração espacial e o principal símbolo desta vontade é o projecto conhecido como Estação Espacial Modular da China. A estação vai ser composta por um módulo principal, apelidado de Tianhe-1, e por dois módulos secundários de investigação, apelidados de Wentian and Mengtian. O projecto, cuja primeira fase deverá ficar completa já em 2020 com o lançamento do módulo principal, tem um tempo de vida estimado de dez anos e vai conseguir suportar a estadia de três a seis astronautas em simultâneo, com a chegada do primeiro ‘hóspede’ a estar prevista para 2022, ano no qual a estação já estará completa e em pleno funcionamento.
Em termos de estrutura, a estação espacial vai ter 37 metros de comprimento, assumindo a forma de um T, semelhante à já ‘reformada’ estação espacial russa Mir, e vai orbitar a Terra a uma altitude máxima de 450 quilómetros. Se este parece um projecto ambicioso para um país que não tem tanta tradição no espaço como os EUA e a Rússia, a China fez preparativos à altura: o país já lançou duas mini-estações espaciais para o espaço, a Tiangong-1 e Tiangong-2, que serviram como base de aprendizagem para o lançamento da grande estação espacial modular.
Um protótipo do módulo Tianhe-1 já recebeu, em Setembro de 2019, aprovação para que possa ser iniciada a produção do módulo final a ser lançado para o espaço. Apesar de a China não fazer parte dos países que podem usar a Estação Espacial Internacional (ISS na sigla em inglês) para a realização de experiências, o país já ‘abriu’ a futura estação à realização de projectos de investigação internacionais.
É importante porque
O projecto mostra o conhecimento e a experiência que a China está a ganhar no domínio do Espaço. Esta nova estação apresenta-se ainda como uma alternativa para projectos de investigação fora do planeta Terra, após o fim das operações da Estação Espacial Internacional, previsto para 2028
Os astrónomos detectaram o cometa em Agosto de 2019 e estão a verificar agora que há evidências de que este se está a desfazer
As várias observações feitas pelos astrónomos ao cometa Borisov permitiram concluir que se tratava de um objecto vindo de fora do Sistema Solar e que estaria apenas de passagem. Agora, uma equipa de investigadores polacos fez duas observações e concluiu que o comportamento do cometa indicia que tem estado a ocorrer uma “fragmentação do núcleo”, descreve a publicação Space.com.
Ainda não foi confirmada qual a razão, mas está a ser equacionada a opção de que o fenómeno se deve a uma aproximação ao Sol. Já em Dezembro, os especialistas consideravam que as ‘razias’ ao Sol poderiam ter consequências semelhantes. O cometa interestelar é constituído por gelo e rochas, e as passagens próximas do astro-rei podem resultar nesta fragmentação que, ao que tudo indica, estará mesmo a acontecer.
A novidade da descoberta do Borisov prende-se com a antecedência com que este foi identificado. Durante mais de um ano, os astrónomos puderam acompanhar e estudar a sua viagem pelo nosso Sistema Solar.
Dois exemplos de discos proto-planetários alinhados e desalinhados em torno de estrelas binárias (discos circum-binários), observados com o ALMA. As órbitas das estrelas binárias foram acrescentadas para efeitos de claridade. Esquerda: no sistema estelar HD 98800 B, o disco está desalinhado com as estrelas do binário. As estrelas orbitam-se uma à outra (nesta imagem, na nossa direcção e na direcção contrária) em 315 dias. Direita: no sistema estelar AK Sco, o disco está em linha com a órbita das suas estrelas binárias. As estrelas orbitam-se uma à outra a cada 13,6 dias. Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), I. Czekala e G. Kennedy; NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello
Usando o ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), os astrónomos descobriram geometrias orbitais impressionantes em discos proto-planetários que rodeiam estrelas binárias. Embora os discos que orbitem os sistemas estelares duplos mais compactos partilhem quase o mesmo plano, os discos em torno de binários largos têm planos orbitais muito inclinados. Estes sistemas podem ensinar-nos mais sobre a formação planetária em ambientes complexos.
Ao longo das últimas duas décadas têm sido encontrados milhares de planetas em órbita de outras estrelas além do Sol. Alguns destes planetas orbitam duas estrelas, tal como o lar de Luke Skywalker, Tatooine (da saga “Star Wars”). Os planetas nascem em discos proto-planetários – temos agora observações maravilhosas destes discos graças ao ALMA – mas a maioria dos discos estudados até agora encontram-se em estrelas singulares. Os exoplanetas tipo-“Tatooine” formam-se em discos que rodeiam estrelas duplas, os chamados discos circum-binários.
O estudo dos locais de nascimento dos planetas “Tatooine” fornece uma oportunidade única de aprender como os planetas se formam em ambientes diferentes. Os astrónomos já sabem que as órbitas das estrelas binárias podem distorcer e inclinar o disco em seu redor, resultando num disco circum-binário desalinhado em relação ao plano orbital das suas estrelas hospedeiras. Por exemplo, num estudo de 2019 liderado por Grant Kennedy da Universidade de Warwick, no Reino Unido, o ALMA encontrou um disco circum-binário impressionante numa configuração polar.
“Com o nosso estudo, queríamos aprender mais sobre as geometrias típicas dos discos circum-binários,” disse o astrónomo Ian Czekala da Universidade da Califórnia em Berkeley, EUA. Czekala e a sua equipa usaram dados do ALMA para determinar o grau de alinhamento de dezanove discos proto-planetários em torno de estrelas binárias. “Os dados de alta resolução do ALMA foram críticos para o estudo de alguns dos mais pequenos e ténues discos circum-binários vistos até à data,” disse Czekala.
Os astrónomos compararam os dados do ALMA dos discos circum-binários com a dúzia de planetas tipo-“Tatooine” encontrados pelo telescópio espacial Kepler. Para sua surpresa, a equipa descobriu que o grau de desalinhamento entre as estrelas duplas e os seus discos circum-binários dependem fortemente do período orbital das estrelas hospedeiras. Quanto menor o período orbital da estrela binária, maior a probabilidade de hospedar um disco alinhado com a sua órbita. No entanto, os binários com períodos superiores a um mês geralmente hospedam discos desalinhados.
“Nós vemos uma clara sobreposição entre os discos pequenos, em órbita de binários compactos, e os planetas circum-binários encontrados com a missão Kepler,” disse Czekala. Dado que a missão primária do Kepler durou 4 anos, os astrónomos conseguiram descobrir planetas em torno de estrelas duplas que se orbitam uma à outra em menos de 40 dias. E todos estes planetas estavam alinhados com as suas órbitas estelares. Um mistério persistente era se haveriam muito planetas desalinhados que o Kepler teria dificuldade em encontrar. “Com o nosso estudo, sabemos agora que provavelmente não há uma grande população de planetas desalinhados que o Kepler falhou em descobrir, uma vez que os discos circum-binários em torno de binários compactos estão tipicamente alinhados com os seus hospedeiros estelares,” acrescentou Czekala.
Ainda assim, com base nesta descoberta, os astrónomos concluem que devem existir por aí planetas desalinhados em torno de estrelas duplas e que será uma população excitante de procurar com outros métodos de caça exoplanetária, como imagem directa e micro-lente (a missão Kepler da NASA usou o método de trânsito, que é uma das maneiras de encontrar um planeta).
Czekala agora quer descobrir por que razão existe uma correlação tão forte entre o (des)alinhamento do disco e o período orbital da estrela dupla. “Queremos usar as instalações existentes e futuras, como o ALMA e o VLA (Very Large Array) de próxima geração para estudar estruturas de disco em níveis requintados de precisão,” disse, “e tentar entender como os discos deformados ou inclinados afectam o ambiente de formação planetária e como isto pode influenciar a população de planetas que se formam dentro destes discos.”
“Esta investigação é um óptimo exemplo de como novas descobertas se baseiam em observações anteriores,” disse Joe Pesce, oficial da NSF (National Science Foundation) para o NRAO (National Radio Astronomy Observatory) e para o ALMA. “O discernimento das tendências na população de discos circum-binários só foi possível com base nos programas observacionais de arquivo realizados pela comunidade do ALMA em ciclos anteriores.”
Será este o aspecto da heliosfera? Uma nova investigação sugere que sim. O tamanho e a forma do “campo de forças” magnético que protege o nosso Sistema Solar dos mortíferos raios cósmicos há muito que são debatidos pelos astrofísicos. Crédito: Merav Opher, et al.
Está a viver numa bolha. Não é uma bolha metafórica – uma bolha real e literal. Mas não se preocupe, estamos todos. Todo o planeta, e todos os outros planetas do Sistema Solar, também estão na bolha. E podemos dever a nossa existência a ela.
Os físicos espaciais chamam esta bolha de heliosfera. É uma região vasta, que se estende a mais do dobro da distância de Plutão, que lança um “campo de forças” magnético em redor de todos os planetas, desviando partículas carregadas que, de outra forma, carregariam sobre o Sistema Solar e até rasgariam o nosso ADN, caso tivesse azar suficiente para se colocar no caminho delas.
A heliosfera deve a sua existência à interacção de partículas carregadas que fluem do Sol (o chamado vento solar) e partículas de fora do Sistema Solar. Embora pensemos no espaço entre as estrelas como perfeitamente vazio, na verdade é ocupado por uma mistura fina de poeira e gás de outras estrelas – estrelas vivas, estrelas mortas e estrelas que ainda não nasceram. Em média, por toda a Galáxia, cada volume de espaço do tamanho de um cubo de açúcar contém apenas um único átomo, e a área em redor do nosso Sistema Solar é ainda menos densa.
O vento solar está constantemente a empurrar este material interestelar. Mas quanto mais longe estiver do Sol, mais fraco esses empurrões se tornam. Após dezenas de milhares de milhões de quilómetros, a matéria interestelar começa a empurrar de volta. A heliosfera termina onde as duas forças se equilibram. Mas onde está, exactamente, este limite, e qual o seu aspecto?
Merav Opher, professora de astronomia na Faculdade de Artes e Ciências e do Centro para Física Espacial, ambos na Universidade de Boston, tem vindo a examinar estas questões há quase 20 anos. E, ultimamente, as suas respostas têm provocado um rebuliço.
Dado que todo o nosso Sistema Solar está em movimento através do espaço interestelar, a heliosfera, apesar do seu nome, não é realmente uma esfera. Os físicos espaciais há muito tempo que comparam a sua forma com a de um cometa, com um “nariz” redondo num lado e uma longa cauda que se estende na direcção oposta. Procure na Internet imagens da heliosfera, e esta é a imagem que certamente vai encontrar.
Mas em 2015, usando um novo modelo de computador e dados da sonda Voyager 1, Opher e o seu co-autor James Drake da Universidade de Maryland, chegaram a uma conclusão diferente: propuseram que a heliosfera tem na verdade a forma de um crescente – não muito diferente de um croissant. Neste modelo de “croissant”, dois jactos estendem-se a jusante do nariz, em vez de uma única cauda que desvanece. “Isto deu início à conversa sobre a estrutura global da heliosfera,” diz Opher.
O seu artigo não foi o primeiro a sugerir que a heliosfera não tinha o aspecto de um cometa, realça, mas deu foco a um debate recém-energizado. “Foi muito contencioso,” diz. “Estava a ser criticada em todas as conferências! Mas mantive-me firme.”
Então, dois anos após o início do debate sobre o “croissant”, as leituras da sonda Cassini, que orbitou Saturno de 2004 a 2017, sugeriram ainda outra visão da heliosfera. Cronometrando partículas que ecoavam nos limites da heliosfera e correlacionando-as com iões medidos pelas duas sondas Voyager, os cientistas da Cassini concluíram que a heliosfera é realmente quase redonda e simétrica: nem um cometa nem um croissant, mas mais como uma bola de praia. O resultado foi tão controverso quanto o croissant. “Não aceitamos facilmente este tipo de mudança,” diz Tom Krimigis, que liderou experiências tanto na Cassini como nas Voyager. “Toda a comunidade científica que trabalha nesta área havia assumido, durante mais de 55 anos, que a heliosfera tinha uma cauda parecida à de um cometa.”
Agora, Opher, Drake e os colegas Avi Loeb da Universidade de Harvard e Gabor Toth da Universidade de Michigan criaram um novo modelo tridimensional da heliosfera que poderá reconciliar o “croissant” com a bola de praia. O seu trabalho foi publicado na revista Nature Astronomy no passado dia 16 de Março.
Ao contrário dos modelos anteriores, que assumiram que as partículas carregadas no Sistema Solar pairavam em torno da mesma temperatura média, o novo modelo divide as partículas em dois grupos. Primeiro estão as partículas carregadas vindas directamente do vento solar. Em segundo, o que os físicos espaciais chamam de iões “pickup”. Estas são partículas que entraram no Sistema Solar numa forma electricamente neutra – como não são desviados pelos campos magnéticos, as partículas neutras podem “simplesmente entrar”, diz Opher – mas viram os seus electrões arrancados.
A nave New Horizons, que está agora a explorar o espaço para lá de Plutão, revelou que estas partículas se tornam centenas ou milhares de vezes mais quentes do que os comuns iões do vento solar à medida que são transportados pelo vento solar e acelerados pelo seu campo eléctrico. Mas foi apenas graças à modelagem da temperatura, densidade e velocidade dos dois grupos de partículas, separadamente, que os investigadores descobriram a sua excessiva influência na forma da heliosfera.
Esta forma, de acordo com o novo modelo, na verdade divide a diferença entre um croissant e a esfera. Chamemos-lhe de bola de praia vazia ou croissant “bulboso”: de qualquer maneira, parece ser algo com o qual a equipa de Opher e os investigadores da Cassini concordam.
O novo modelo parece muito diferente daquele modelo clássico de cometa. Mas os dois podem ser realmente mais idênticos do que parecem, diz Opher, dependendo exactamente de como definimos o limite da heliosfera. Pensemos em transformar uma foto em escala de cinza em apenas preto e branco: a imagem final depende muito de exactamente qual o tom de cinza que escolhemos como a linha divisória entre preto e branco.
Mas, porque é que haveríamos de nos preocupar com a forma da heliosfera? Os investigadores que estudam os exoplanetas – planetas em torno de outras estrelas – estão profundamente interessados em comparar a nossa heliosfera com as de outras estrelas. Poderiam o vento solar e a heliosfera ser ingredientes-chave na receita da vida? “Se queremos compreender o nosso ambiente, temos que compreender toda esta heliosfera,” diz Loeb, colaborador de Opher em Harvard.
E ainda há a questão daquelas partículas interestelares destruidoras de ADN. Os investigadores ainda estão a trabalhar no que, exactamente, significam para a vida na Terra e para os outros planetas. Alguns pensam que podem realmente ter ajudado a conduzir as mutações genéticas que levaram a formas de vida como nós, diz Loeb. “Na quantidade certa, introduzem mudanças, mutações que permitem que um organismo evolua e se torne mais complexo,” explica. Mas a diferença entre o remédio e o veneno é a dose, já diz o ditado. “Há sempre um equilíbrio delicado ao lidar com a vida como a conhecemos. Algo bom em demasia, é mau,” diz Loeb.
No entanto, quando se trata de dados, raramente há algo bom em demasia. E, embora os modelos pareçam estar a convergir, ainda estão limitados por uma escassez de dados das áreas exteriores do Sistema Solar. É por isso que investigadores como Opher esperam estimular a NASA para lançar uma sonda interestelar de próxima geração que abrirá um caminho através da heliosfera e detectará directamente iões “pickup” perto da periferia da heliosfera. Até agora, apenas as naves espaciais Voyager 1 e 2 passaram essa fronteira, e foram lançadas há mais de 40 anos, carregando instrumentos de uma era mais antiga, construídos para fazer um trabalho diferente. Os defensores da missão do Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins dizem que uma nova sonda poderá ser lançada algures na década de 2030 e que poderá começar a explorar o limite da heliosfera 10 ou 15 anos depois disso.
“Com a Sonda Interestelar, esperamos resolver pelo menos alguns dos inúmeros mistérios que as Voyager começaram a levantar,” diz Opher. E isso, acha ela, vale a pena a espera.
Impressão de artista de um blazar. Crédito: NASA/JPL-Caltech/GSFC
PSO J030947.49+271757.31 é o blazar mais distante observado até à data. A luz que vemos começou a sua viagem quando o Universo tinha menos de mil milhões de anos, há quase 13 mil milhões de anos. O blazar foi descoberto por uma equipa de investigadores liderada por Silvia Belladitta, estudante de doutoramento da Universidade de Insubria, que trabalha para o INAF (Instituto Nacional de Astrofísica) em Milão, Itália, sob a supervisão de Alberto Moretti e Alessandro Caccianiga.
Embora houvesse a suspeita de que o objecto fosse distante, e as observações do Telescópio Espacial Swift (do qual o INAF é um dos principais contribuintes) mostrassem que o seu poder de raios-X correspondia ao de outros blazares, foram as observações obtidas com o óptico MODS (Multi-Double Object Spectrographs) acoplado ao LBT (Large Binocular Telescope) que confirmaram que realmente quebrou o recorde de blazar mais distante do Universo conhecido.
Os blazares são das mais brilhantes classes de objectos chamados NGAs – Núcleos Galácticos Activos – que são buracos negros super-massivos nos centros das galáxias. Estão activos devido à presença de um disco ou esfera de gás ionizado em seu redor que “alimenta” a emissão vista em muitos comprimentos de onda. Os blazares emitem poderosos jactos relativistas, brilhantes o suficiente para serem vistos em todo o Universo conhecido. O feixe de um blazar é visível apenas ao longo de uma estreita linha de visão. Se a Terra não estiver nessa linha de visão, não seria facilmente reconhecível. Assim sendo, a detecção de objectos pode ser extremamente difícil (e fortuita). Mais importante, porém, este blazar é um dos buracos negros super-massivos mais antigos e distantes não obscurecidos por poeira (ao contrário da maioria dos buracos negros super-massivos). Isto permite que os astrónomos estudem este objecto em todo o espectro electromagnético e construam uma imagem completa das suas propriedades.
“O espectro que apareceu diante dos nossos olhos confirmou primeiro que PSO J0309 + 27 é na verdade um NGA, ou uma galáxia cujo núcleo central é extremamente brilhante devido à presença, no seu centro, de um buraco negro super-massivo alimentado pelo gás e pelas estrelas que engole,” diz Belladitta. “Além disso, os dados obtidos pelo LBT também confirmaram que PSO J0309 + 27 está muito longe de nós, usando o desvio para o vermelho, com um valor recorde de 6,1, nunca medido anteriormente para um objecto semelhante,” acrescenta Belladitta, autora principal do artigo científico que descreve a descoberta, publicado na revista Astronomy & Astrophysics Letters.
PSO J0309 + 27 provou ser, de momento, a fonte de rádio mais poderosa e persistente do Universo primordial, nos primeiros mil milhões de anos desde a sua formação. Observações feitas pelo telescópio XRT a bordo do satélite Swift – uma missão com uma contribuição fundamental do INAF e da Agência Espacial Italiana – também tornaram possível estabelecer que, mesmo em raios-X, PSO J0309 + 27 é a fonte cósmica mais brilhante já observada a estas distâncias.
Belladitta ainda realça: “É extremamente importante observar um blazar, porque para cada fonte descoberta deste tipo, sabemos que devem existir cem semelhantes, mas orientadas de maneira diferente e, portanto, fracas demais para serem vistas directamente.” Assim sendo, a descoberta de PSO J0309 + 27 permite que os astrónomos quantifiquem, pela primeira vez, o número de NGAs com poderosos jactos relativistas presentes no Universo primordial. Os blazares nestas épocas iniciais representam as “sementes” de todos os buracos negros super-massivos que existem hoje no Universo.
“A partir destas novas observações do LBT, ainda em desenvolvimento, também estimamos que o mecanismo central que acciona PSO J0309 + 27 é um buraco negro com uma massa equivalente a cerca de mil milhões de vezes a massa do nosso Sol. Graças à nossa descoberta, podemos dizer que já nos primeiros mil milhões de anos do Universo, existia um grande número de buracos negros muito massivos que emitiam poderosos jactos relativistas. Este resultado impõe restrições rígidas aos modelos teóricos que tentam explicar a origem destes enormes buracos negros no nosso Universo,” conclui Belladitta.
Chama-se (52768) 1998 OR2, é um asteróide numa órbita excêntrica, classificado como objecto próximo da Terra potencialmente perigoso. Faz parte do grupo Amor, isto é, é um asteróide que tem uma órbita entre Marte e a Terra. Além disso, o seu tamanho é imponente, tem cerca de 4 quilómetros de diâmetro. Descoberto em 24 de Julho de 1998, vai passar “perto” do nosso planeta no próximo dia 29 de Abril.
Como já havíamos falado, a NASA classifica-o como potencialmente perigoso e os astrónomos procuram-no para conseguirem filmar o corpo celeste. Assim, o vídeo conseguido traz alguma informação sobre este viajante do espaço.
NASA calculou 32 anos de órbita do (52768) 1998 OR2
O portal Space.com apresenta um vídeo captado no passado dia 16 de Março pelo astrónomo Gianluca Masi. Conforme podemos ver, as imagens captaram o (52768) 1998 OR2 no céu nocturno, quando estava a cerca de 30 milhões de quilómetros da Terra.
Como poderão ver, as imagens mostram em primeiro lugar como as trajectórias do asteróide (52768) 1998 OR2 e a Terra se aproximam de forma tão acentuada. Em seguida, a imagem é filtrada pelo telescópio com recurso a uma média de 10 exposições separadas por 180 segundos, em que o asteróide aparece como um ponto branco entre um mar de pequenas luzes estelares.
Tendo em conta os cálculos feitos até ao ano 2197, este asteróide não contempla qualquer perigoso para a Terra. Isto é, se nunca sair da sua trajectória, pelo menos até aquela data nenhuma assimulação de passagem o coloca em colisão com o nosso planeta.
Asteróide de visita à Terra no final de Abril
Este asteróide viaja a uma velocidade de cerca de 31 mil km/h. Na sua passagem mais perto de nós, voará a cerca de 7 milhões de quilómetros, ou 0,05 unidade astronómica (UA), algo como 16 vezes a distância entre a Terra e a Lua. Sim, é bem distante, mas este é um monstro que, em caso de colisão, faria estragos incalculáveis.
Tonight, the Apollo-type asteroid 2020 FL2 passed Earth at a safe distance of 145,000 km (less than half the distance to the Moon). The object, which is about 15-34 metres in diameter, was first observed on March 19th at Purple Mountain Observatory.
At the time of our observations, 2020 FL2 was moving at a rapid 1,800 arc-minutes per hour (the apparent size of the full Moon once every 60 seconds). It was visible at 14th magnitude.
Hoje à noite, o asteróide do tipo Apollo 2020 FL2 passou pela Terra a uma distância segura de 145,000 km (menos de metade da distância da Lua). O objecto, que tem cerca de 15-34 metros de diâmetro, foi observado pela primeira vez no dia 19 de Março no Observatório Purple Mountain
No momento das nossas observações, 2020 FL2 estava a mover-se a um arco rápido de 1,800 minutos por hora (o tamanho aparente da Lua cheia uma vez a cada 60 segundos). Era visível à 14 ª magnitude.
Após 60 anos de caça desenfreada às baleias azuis e jubarte, o litoral da Ilha Geórgia do Sul, na costa da Antárctida, virou um lugar vazio e abandonado.
A caça foi proibida em 1982 com a assinatura de um grande acordo internacional.
Trinta e oito anos depois, um grupo de pesquisadores da British Antarctic Survey (BAS) descobriu que essas baleias estão retornando ao local – em grande número! – repovoando a Ilha Geórgia do Sul.
Décadas de protecção e forte pressão do movimento ambientalista permitiram que as baleias azuis, até então ameaçadas de extinção, pudessem se reproduzir e repovoar a região.
Um milagre, pois 97% delas foram mortas pela caça ilegal até os anos 1980.
Em 2018, uma expedição da British Antarctic Survey registou apenas 1 avistamento e algumas confirmações acústicas (som emitido) de baleias azuis. Neste ano, uma nova expedição registou 36 avistamentos e 19 confirmações acústicas – 55 ao todo!
“Para uma espécie tão rara (baleia azul), esse é um número sem precedentes de avistamentos e sugere que as águas da Geórgia do Sul permanecem um importante local de alimentação para essas espécies raras e pouco conhecidas”, diz um comunicado para imprensa publicado no site da British Antarctic Survey.
A expedição de 2020 também encontrou evidências de uma comunidade incrível com 20 mil baleias jubarte!
“Após três anos de pesquisas, estamos emocionados ao ver tantas baleias retornando à Geórgia do Sul para se alimentar novamente”, diz a líder da equipe, Dra. Jennifer Jackson, bióloga de baleias no BAS.
“Este é um local onde a caça ilegal foi realizada extensivamente. Está claro que a protecção a favor das baleias funcionou“, concluiu.
The sun is a magnetic variable star that fluctuates on times scales ranging from a fraction of a second to billions of years.
Credits: NASA
Solar flares, coronal mass ejections, high-speed solar wind, and solar energetic particles are all forms of solar activity. All solar activity is driven by the solar magnetic field.
2. What is a solar flare?
The Sun unleashed a powerful flare on 4 November 2003. The Extreme ultraviolet Imager in the 195A emission line aboard the SOHO spacecraft captured the event.
Credits: ESA&NASA/SOHO
A solar flare is an intense burst of radiation coming from the release of magnetic energy associated with sunspots. Flares are our solar system’s largest explosive events. They are seen as bright areas on the sun and they can last from minutes to hours. We typically see a solar flare by the photons (or light) it releases, at most every wavelength of the spectrum. The primary ways we monitor flares are in x-rays and optical light. Flares are also sites where particles (electrons, protons, and heavier particles) are accelerated.
NASA Goddard heliophysics scientists answer some common questions about the sun, space weather, and how they affect the Earth. This is part one of a two-part series. It addresses: 1. What is space weather? 2. What are coronal mass ejections? 3. What are solar flares? 4. What are solar energetic particles? 5. What causes flares and CMEs?
Credits: NASA/Goddard
3. What is a solar prominence?
A solar eruptive prominence as seen in extreme UV light on March 30, 2010 with Earth superimposed for a sense of scale.
Credits: NASA/SDO
A solar prominence (also known as a filament when viewed against the solar disk) is a large, bright feature extending outward from the Sun’s surface. Prominences are anchored to the Sun’s surface in the photosphere, and extend outwards into the Sun’s hot outer atmosphere, called the corona. A prominence forms over timescales of about a day, and stable prominences may persist in the corona for several months, looping hundreds of thousands of miles into space. Scientists are still researching how and why prominences are formed.
The red-glowing looped material is plasma, a hot gas comprised of electrically charged hydrogen and helium. The prominence plasma flows along a tangled and twisted structure of magnetic fields generated by the sun’s internal dynamo. An erupting prominence occurs when such a structure becomes unstable and bursts outward, releasing the plasma.
4. What is a coronal mass ejection or CME?
A coronal mass ejection on Feb. 27, 2000 taken by SOHO LASCO C2 and C3. A CME blasts into space a billion tons of particles traveling millions of miles an hour.
Credits: ESA&NASA/SOHO
The outer solar atmosphere, the corona, is structured by strong magnetic fields. Where these fields are closed, often above sunspot groups, the confined solar atmosphere can suddenly and violently release bubbles of gas and magnetic fields called coronal mass ejections. A large CME can contain a billion tons of matter that can be accelerated to several million miles per hour in a spectacular explosion. Solar material streams out through the interplanetary medium, impacting any planet or spacecraft in its path. CMEs are sometimes associated with flares but can occur independently.
5. Does ALL solar activity impact Earth? Why or why not?
A close-up of an erupting prominence with Earth inset at the approximate scale of the image. Taken on July 1, 2002.
Credits: ESA&NASA/SOHO
Solar activity associated with Space Weather can be divided into four main components: solar flares, coronal mass ejections, high-speed solar wind, and solar energetic particles.Solar flares impact Earth only when they occur on the side of the sun facing Earth. Because flares are made of photons, they travel out directly from the flare site, so if we can see the flare, we can be impacted by it.
Coronal mass ejections, also called CMEs, are large clouds of plasma and magnetic field that erupt from the sun. These clouds can erupt in any direction, and then continue on in that direction, plowing right through the solar wind. Only when the cloud is aimed at Earth will the CME hit Earth and therefore cause impacts.
High-speed solar wind streams come from areas on the sun known as coronal holes. These holes can form anywhere on the sun and usually, only when they are closer to the solar equator, do the winds they produce impact Earth.
Solar energetic particles are high-energy charged particles, primarily thought to be released by shocks formed at the front of coronal mass ejections and solar flares. When a CME cloud plows through the solar wind, high velocity solar energetic particles can be produced and because they are charged, they must follow the magnetic field lines that pervade the space between the Sun and the Earth. Therefore, only the charged particles that follow magnetic field lines that intersect the Earth will result in impacts.
6. What are coronal holes?
The dark shape sprawling across the face of the active Sun is a coronal hole, a low density region extending above the surface where the solar magnetic field opens freely into interplanetary space.
Credits: ESA&NASA/SOHO
Coronal holes are variable solar features that can last for weeks to months. They are large, dark areas (representing regions of lower coronal density) when the sun is viewed in EUV or x-ray wavelengths, sometimes as large as a quarter of the sun’s surface. These holes are rooted in large cells of unipolar magnetic fields on the sun’s surface; their field lines extend far out into the solar system. These open field lines allow a continuous outflow of high-speed solar wind. Coronal holes tend to be most numerous in the years following solar maximum.
7. What is a geomagnetic storm?
An illustration of Earth’s magnetic field shielding our planet from solar particles.
Credit: NASA/GSFC/SVS
The Earth’s magnetosphere is created by our magnetic field and protects us from most of the particles the sun emits. When a CME or high-speed stream arrives at Earth it buffets the magnetosphere. If the arriving solar magnetic field is directed southward it interacts strongly with the oppositely oriented magnetic field of the Earth. The Earth’s magnetic field is then peeled open like an onion allowing energetic solar wind particles to stream down the field lines to hit the atmosphere over the poles. At the Earth’s surface a magnetic storm is seen as a rapid drop in the Earth’s magnetic field strength. This decrease lasts about 6 to 12 hours, after which the magnetic field gradually recovers over a period of several days.
8. What is a sunspot?
An Earth-sized sunspot as seen by Hinode.
Credits: NAOJ/NASA/Hinode
Sunspots, dark areas on the solar surface, contain strong magnetic fields that are constantly shifting. A moderate-sized sunspot is about as large as the Earth. Sunspots form and dissipate over periods of days or weeks. They occur when strong magnetic fields emerge through the solar surface and allow the area to cool slightly, from a background value of 6000 ° C down to about 4200 ° C; this area appears as a dark spot in contrast with the very bright photosphere of the sun. The rotation of these sunspots can be seen on the solar surface; they take about 27 days to make a complete rotation as seen from Earth.
Sunspots remain more or less in place on the sun. Near the solar equator the surface rotates at a faster rate than near the solar poles. Groups of sunspots, especially those with complex magnetic field configurations, are often the sites of solar flares. Over the last 300 years, the average number of sunspots has regularly waxed and waned in an 11-year (on average) solar or sunspot cycle.
9. What is the solar cycle?
The observed year-to-year variation in the sunspot number (a measure of the number of dark spots and sunspot groups seen on the white-light Sun, corrected for observing conditions) spanning the period from the earliest use of the telescope through 2007.
Credits: NASA
The sun goes through periodic variations or cycles of high and low activity that repeat approximately every 11 years. Although cycles as short as 9 years and as long as 14 years have been observed. The solar or sunspot cycle is a useful way to mark the changes in the sun.
10. What is solar maximum and solar minimum?
Eleven years in the life of the Sun, spanning most of solar cycle 23, as it progressed from solar minimum to maximum conditions and back to minimum (upper right) again, seen as a collage of ten full-disk images of the lower corona. Of note is the prevalence of activity and the relatively few years when our Sun might be described as “quiet.”
Credits: ESA&NASA/SOHO
Solar minimum refers to a period of several Earth years when the number of sunspots is lowest; solar maximum occurs in the years when sunspots are most numerous. During solar maximum, activity on the Sun and the effects of space weather on our terrestrial environment are high. At solar minimum, the sun may go many days with no sunspots visible. At maximum, there may be several hundred sunspots on any day.
11. What is space weather?
Artist concept of the dynamic conditions in space.
Credits: NASA
The term “space weather” was coined not long ago to describe the dynamic conditions in the Earth’s outer space environment, in the same way that “weather” and “climate” refer to conditions in Earth’s lower atmosphere. Space weather includes any and all conditions and events on the sun, in the solar wind, in near-Earth space and in our upper atmosphere that can affect space-borne and ground-based technological systems and through these, human life and endeavor. Heliophysics is the science of space weather.
12. Does the Sun cause space weather?
Artist illustration of events on the sun changing the conditions in Near-Earth space.
Credits: NASA
Looking at the sky with the naked eye, the sun seems static, placid, and constant. But our sun gives us more than just a steady stream of warmth and light. The sun regularly bathes Earth and the rest of our solar system in energy in the forms of light and electrically charged particles and magnetic fields. The resulting impacts are what we call space weather. The sun is a huge thermo-nuclear reactor, fusing hydrogen atoms into helium and producing million degree temperatures and intense magnetic fields. The outer layer of the sun near its surface is like a pot of boiling water, with bubbles of hot, electrified gas—electrons and protons in a fourth state of matter known as plasma—circulating up from the interior and bursting out into space. The steady stream of particles blowing away from the sun is known as the solar wind. Blustering at 800,000 to 5 million miles per hour, the solar wind carries a million tons of matter into space every second (that’s the mass of Utah’s Great Salt Lake) and reaches well beyond the solar system’s planets. Its speed, density and the magnetic fields associated with that plasma affect Earth’s protective magnetic shield in space (the magnetosphere).
13. Do space weather effects / solar storms affect Earth?
Technological and infrastructure affected by space weather events.
Credits: NASA
Modern society depends on a variety of technologies susceptible to the extremes of space weather. Strong electrical currents driven along the Earth’s surface during auroral events disrupt electric power grids and contribute to the corrosion of oil and gas pipelines. Changes in the ionosphere during geomagnetic storms interfere with high-frequency radio communications and Global Positioning System (GPS) navigation. During polar cap absorption events caused by solar protons, radio communications can be compromised for commercial airliners on transpolar crossing routes. Exposure of spacecraft to energetic particles during solar energetic particle events and radiation belt enhancements cause temporary operational anomalies, damage critical electronics, degrade solar arrays, and blind optical systems such as imagers and star trackers.
Human and robotic explorers across the solar system are also affected by solar activity. Research has shown, in a worst-case scenario, astronauts exposed to solar particle radiation can reach their permissible exposure limits within hours of the onset of an event. Surface-to-orbit and surface-to-surface communications are sensitive to space weather storms.
14. What are some real-world examples of space weather impacts?
Aurora are a well-known example of the impacts of space weather events.
Credits: University of Alaska
September 2, 1859, disruption of telegraph service.
One of the best-known examples of space weather events is the collapse of the Hydro-Québec power network on March 13, 1989 due to geomagnetically induced currents (GICs). Caused by a transformer failure, this event led to a general blackout that lasted more than 9 hours and affected over 6 million people. The geomagnetic storm causing this event was itself the result of a CME ejected from the sun on March 9, 1989.
Today, airlines fly over 7,500 polar routes per year. These routes take aircraft to latitudes where satellite communication cannot be used, and flight crews must rely instead on high-frequency (HF) radio to maintain communication with air traffic control, as required by federal regulation. During certain space weather events, solar energetic particles spiral down geomagnetic field lines in the polar regions, where they increase the density of ionized gas, which in turn affects the propagation of radio waves and can result in radio blackouts. These events can last for several days, during which time aircraft must be diverted to latitudes where satellite communications can be used. No large Solar Energetic Particles events have happened during a manned space mission. However, such a large event happened on August 7, 1972, between the Apollo 16 and Apollo 17 lunar missions. The dose of particles would have hit an astronaut outside of Earth’s protective magnetic field, had this event happened during one of these missions, the effects could have been life threatening.
15. Do scientists expect a huge solar storm in 2013?
A sunspot prediction for solar cycle 24.
Credits: NASA/MSFC
The sun goes through cycles of high and low activity that repeat approximately every 11 years. Solar minimum refers to the several Earth years when the number of sunspots is lowest; solar maximum occurs in the years when sunspots are most numerous. During solar maximum, activity on the sun and the possibility of space weather effects on our terrestrial environment is higher. The next solar maximum is expected in the 2013-2014 time frame. No current observations or data show any impending catastrophic solar event. In fact, scientists believe the intensity of the upcoming coming solar maximum will be similar to the previous maximum in 2002.
We have never been so well prepared for the onset of the next solar cycle. NASA maintains a fleet of Heliophysics spacecraft to monitor the sun, geospace, and the space environment between the sun and the Earth.
NASA cooperates with other U.S. agencies to enable new knowledge in studying the sun and its processes. To facilitate and enable this cooperation, NASA’s Heliophysics Division makes its vast research data sets and models publicly available online to industry, academia, and other civil and military space weather interests. Also provided are publicly available sites for citizen science and space situational awareness through various cell phone and e-tablet applications.
16. How long do space weather events usually last?
This series of images show the progression of and eruptive prominence that lifted off from the Sun on Sept. 15, 2010. SDO caught the action in extreme ultraviolet light. Prominences are cooler clouds of gases suspended above the Sun by often unstable magnetic forces. Their eruptions are fairly common, but this one was larger and clearer to see than most.
Credits: NASA/SDO/AIA
Solar storms can last only a few minutes to several hours but the affects of geomagnetic storms can linger in the Earth’s magnetosphere and atmosphere for days to weeks.
17. How are space weather events observed?
Instruments aboard the Solar Dynamics Observatory (SDO). (top) The Helioseismic and Magnetic Imager (HMI) extends the capabilities of the SOHO/MDI instrument with continual full-disk coverage at higher spatial resolution and new vector magnetogram capabilities. (Bottom left) The Atmospheric Imaging Assembly (AIA) images the solar atmosphere in multiple wavelengths to link changes in the surface to interior changes. Data includes images of the Sun in 10 wavelengths every 10 seconds. (bottom right) The Extreme ultraviolet Variability Experiment (EVE) measures the solar extreme ultraviolet (EUV) spectral irradiance to understand variations on the timescales which influence Earth’s climate and near-Earth space.
Credits: NASA
Scientists utilize a variety of ground- and space-based sensors and imaging systems to view activity at various depths in the solar atmosphere. Telescopes are used to detect visible light, ultraviolet light, gamma rays, and X rays. They use receivers and transmitters that detect the radio shock waves created when a CME crashes into the solar wind and produces a shock wave. Particle detectors to count ions and electrons, magnetometers record changes in magnetic fields, and UV and visible cameras observe auroral patterns above the Earth.
NASA Goddard heliophysics scientists answer some common questions about the sun, space weather, and how they affect the Earth. This is part two of a two-part series. It addresses: 1. Do all flares and CMEs affect the Earth? 2. What happens when a flare or CME hits the Earth? 3. How quickly can we feel the effects of space weather? 4. Why are there more flares and CMEs happening now?
Credits: NASA/Goddard
18. What are our current capabilities to predict space weather?
The Heliophysics System Observatory (HSO) showing current operating missions, missions in development, and missions under study.
Credits: NASA/Goddard
NASA operates a system observatory of Heliophysics missions, utilizing the entire fleet of solar, heliospheric, and geospace spacecraft to discover the processes at work throughout the space environment. In addition to its science program, NASA’s Heliophysics Division routinely partners with other agencies to fulfill the space weather research or operational objectives of the nation.
Presently, this is accomplished with the existing fleet of NOAA satellites and some NASA scientific satellites. Space weather “beacons” on NASA spacecraft provide real-time science data to space weather forecasters. Examples include ACE measurements of interplanetary conditions from the Lagrangian point L1 where objects are never shadowed by the Earth or the Moon; CME alerts from SOHO; STEREO beacon images of the far side of the Sun; and super high-resolution images from SDO. NASA will continue to cooperate with other agencies to enable new knowledge in this area and to measure conditions in space critical to both operational and scientific research.
To facilitate and enable this cooperation, NASA’s makes its Heliophysics research data sets and models continuously available to industry, academia, and other civil and military space weather interests via existing Internet sites. These include the Combined Community Modeling Center (CCMC) and the Integrated Space Weather Analysis System (ISWA) associated with GSFC. Also provided are publicly available sites for citizen science and space situational awareness through various cell phone and e-tablet applications.
Beyond NASA, interagency coordination in space weather activities has been formalized through the Committee on Space Weather, which is hosted by the Office of the Federal Coordinator for Meteorology. This multiagency organization is co-chaired by representatives from NASA, NOAA, DoD, and NSF and functions as a steering group responsible for tracking the progress of the National Space Weather Program.
19. How long have we known about space weather?
Image showing technology and infrastructure that can be affected by space weather events.
Credits: NASA
Space weather is a relatively new term that combines several research fields. Disruptions of the telegraph system by solar storms were seen in the mid-1800’s. Radio operators knew that the sun interfered with radio transmissions soon after radio was invented in the early 1900’s. Problems (such as outages and loss of data) related to space weather were seen in weather satellites when they began operating in the 1960’s. All of these effects come from the same source (solar activity) and the term “space weather” was used to group the causes and effects into one subject.
20. Have scientists seen changes in the intensity of space weather?
Sunspot cycles over the last century. The blue curve shows the cyclic variation in the number of sunspots. Red bars show the cumulative number of sunspot-less days. The minimum of sunspot cycle 23 was the longest in the space age with the largest number of spotless days
Credits: Dibyendu Nandi et al.
On a short time scale, the intensity of space weather is always changing. Conditions can be mild one minute and stormy the next. On longer time scales, space weather varies with the solar cycle. Solar flares, coronal mass ejections and solar energetic particles all increase in frequency as we get closer to solar maximum. High-speed wind streams are more frequent at solar minimum, thus ensuring that space weather is something to watch for no matter where we are in the solar cycle.
21. How strong is solar wind (compared to wind on Earth)?
Computer generated image of the constant flow of solar wind streaming outward from the sun added to an actual image of the sun’s chromosphere from SOHO.
Credits: ESA&NASA/SOHO
The solar wind is very weak compared to the wind on Earth, though it is much, much faster. When we measure solar wind speeds, we typically get speeds of 1-2 million miles per hour. They end up being weaker because there is very little of it. Solar wind density is usually about 100 particles per cubic inch. Thus, a typical pressure from the solar wind is measure in nanopascals whereas at the Earth’s surface, the atmospheric pressure is 100 kilopascals, and surface winds are about 100 pascals. Since solar wind is measured in nanopascals it is approximately 1000 million times weaker than winds here on Earth.
22. What are the northern and southern lights and are they related to space weather?
Aurora Australis Observed from the International Space Station: Astronaut photograph of the aurora was acquired on May 29, 2010, with a Nikon D3 digital camera, and is provided by the ISS Crew Earth Observations experiment and Image Science & Analysis Laboratory, Johnson Space Center. The image was taken by the Expedition 23 crew.
Credits: NASA
An aurora is a natural display of light in the sky that can be seen with the unaided eye at night. An auroral display in the Northern Hemisphere is called the aurora borealis, or the northern lights. A similar phenomenon in the Southern Hemisphere is called the aurora australis. Auroras are the most visible effect of the sun’s activity on the Earth’s atmosphere.
Most auroras occur in far northern and southern regions. The most common color in an aurora is green. But displays that occur extremely high in the sky may be red or purple. Most auroras occur about 50 to 200 miles above the Earth. Some extend lengthwise across the sky for thousands of miles.
Auroral displays are associated with the solar wind, the continuous flow of electrically charged particles from the sun. When these particles reach the earth’s magnetic field, some get trapped. Many of these particles travel toward the Earth’s magnetic poles. When the charged particles strike atoms and molecules in the atmosphere, energy is released. Some of this energy appears in the form of auroras. Auroras occur most frequently during solar maximum, the most intense phase of the 11-year solar or sunspot cycle. Electrons and protons released by solar storms add to the number of solar particles that interact with the Earth’s atmosphere. This increased interaction produces extremely bright auroras.
23. Who is responsible for predicting space weather and sending alerts when there is solar activity?
The forecast center in NOAA’s Space Weather Prediction Center in Boulder, CO.
Credits: NOAA SWPC
NOAA’s Space Weather Prediction Center (SWPC) is the nation’s official source of space weather alerts, watches and warnings. It provides real-time monitoring and forecasting of solar and geophysical events. SWPC is part of the National Weather Service and is one of the nine National Centers for Environmental Prediction.
24. How do you forecast space weather?
Forecasting space weather requires data analysis and the use of numerical models to accurately predict changes in the Earth’s space environment.
Credits: NASA, inset images ESA&NASA/SOHO and NOAA GOES
A good space weather forecast begins with a thorough analysis. Forecasters analyze near-real-time ground- and space-based observations to assess the current state of the solar-geophysical environment (from the sun to the Earth and points in between). Space weather forecasters also analyze the 27-day recurrent pattern of solar activity. Based on a thorough analysis of current conditions, comparing these conditions to past situations, and using numerical models similar to weather models, forecasters are able to predict space weather on times scales of hours to weeks.
25. Why is forecasting space weather important?
Imaging showing impacts of space weather events.
Credits: NASA
As society’s reliance on technological systems grows, so does our vulnerability to space weather. The ultimate goal in studying space weather is an ability to foretell events and conditions on the Sun and in near-Earth space that will produce potentially harmful societal and economic effects, and to do this adequately far in advance and with sufficient accuracy to allow preventive or mitigating actions to be taken.
26. When do the effects of space weather show up?
Illustration of the various dynamic and constant solar effects on Earth. The two solar constants, sunlight and solar wind, takes 8 minutes and 4 days, respectively, to reach Earth. Arrival times of dynamic solar events such as Flares, solar energetic particles and CMEs, are approximated and range from immediate effect to several days.
Credits: NASA/Berkley
Solar flares (sudden brightenings) affect the ionosphere immediately, with adverse effects upon communications and radio navigation.Solar energetic particles arrive in 20 minutes to several hours, threatening the electronics of spacecraft and unprotected astronauts, as they rise to 10,000 times the quiet background flux.Ejected bulk plasma and its pervading magnetic field arrive in 30 – 72 hours (depending upon initial speed and deceleration) setting off a geomagnetic storm, causing currents to flow in the magnetosphere and particles to be energized. The currents cause atmospheric heating and increased drag for satellite operators; they also induce voltages and currents in long conductors at ground level, adversely affecting pipelines and electric power grids. The energetic particles cause the northern lights, as well as surface and deep dielectric charging of spacecraft; subsequent electrostatic discharge of the excess charge build-up can damage spacecraft electronics. The ionosphere departs from its normal state, due to the currents and the energetic particles, thereby adversely affecting communications and radio navigation.
The image gives a basic overview of the sun’s parts. The cut-out shows the three major interior zones: the core (where energy is generated by nuclear reactions), the radiative zone (where energy travels outward by radiation through about 70% of the Sun), and the convection zone (where convection currents circulate the Sun’s energy to the surface). The surface features (flare, sunspots and photosphere, chromosphere, and the prominence) are all clipped from actual SOHO images of the Sun.
Credits: ESA&NASA/SOHO
The Sun is a magnetic variable star at the center of our solar system that drives the space environment of the planets, including the Earth. The distance of the Sun from the Earth is approximately 93 million miles. At this distance, light travels from the Sun to Earth in about 8 minutes and 19 seconds. The Sun has a diameter of about 865,000 miles, about 109 times that of Earth. Its mass, about 330,000 times that of Earth, accounts for about 99.86% of the total mass of the Solar System. About three quarters of the Sun’s mass consists of hydrogen, while the rest is mostly helium. Less than 2% consists of heavier elements, including oxygen, carbon, neon, iron, and others. The Sun is neither a solid nor a gas but is actually plasma. This plasma is tenuous and gaseous near the surface, but gets denser down towards the Sun’s fusion core.
The Sun, as shown by the illustration at right, can be divided into six layers. From the center out, the layers of the Sun are as follows: the solar interior composed of the core (which occupies the innermost quarter or so of the Sun’s radius), the radiative zone, and the convective zone, then there is the visible surface known as the photosphere, the chromosphere, and finally the outermost layer, the corona. The energy produced through fusion in the Sun’s core powers the Sun and produces all of the heat and light that we receive here on Earth.
The Sun, like most stars, is a main sequence star, and thus generates its energy by nuclear fusion of hydrogen nuclei into helium. In its core, the Sun fuses 430–600 million tons of hydrogen each second. The Sun’s hot corona continuously expands in space creating the solar wind, a stream of charged particles that extends to the heliopause at roughly 100 astronomical units. The bubble in the interstellar medium formed by the solar wind, the heliosphere, is the largest continuous structure in the Solar System.
Stars like our Sun shine for nine to ten billion years. The Sun is about 4.5 billion years old, judging by the age of moon rocks. Based on this information, current astrophysical theory predicts that the Sun will become a red giant in about five billion (5,000,000,000) years.
Should we be concerned about solar storms in 2012? Heliophysicist Alex Young from NASA Goddard Space Flight Center sorts out truth from fiction.
Credit: NASA/Goddard
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National Aeronautics and Space AdministrationPage Last Updated: Aug. 4, 2017Page Editor: Rob GarnerNASA Official: Brian Dunbar