3155: Objecto de Hoag é uma galáxia dentro de uma galáxia (que está dentro de outra galáxia)

CIÊNCIA

NASA / ESA / Hubble
Objecto de Hoag

Se observar atentamente a Constelação da Serpente poderá ver uma galáxia dentro de uma galáxia que, por sua vez, está dentro de outra galáxia.

Este grande mistério do Universo é conhecido como Objecto de Hoag. Descoberto em 1950 pelo astrónomo Arthur Hoag, este evento cósmico confundiu os cientistas durante várias décadas.

O Objecto de Hoag é uma galáxia extremamente rara, de aproximadamente 100.000 anos-luz de diâmetro, sendo ligeiramente maior do que a nossa Via Láctea. Tem forma de anel e localiza-se a cerca de 600 milhões de anos-luz do planeta Terra.

Uma imagem recente, registada pelo Telescópio Hubble da NASA e analisada pelo geofísico Benoit Blanco, mostra um anel brilhante de milhares de milhões de estrelas azuis que formam um círculo perfeito em torno de uma esfera mais pequena e mais densa de estrelas vermelhas. No espaço entre estes dois círculos estelares está outra galáxia, também em forma de anel, à espreita.

Os astrónomos ainda não sabem o que terá causado este fenómeno cósmico, uma vez que as galáxias anelares representam menos de 0,1% de todas as galáxias existentes – o que dificulta o estudo.

O próprio Hoag sugeriu que a formação destes anéis era apenas uma ilusão de óptica causada por lentes gravitacionais, um efeito que ocorre quando objectos de massa extremamente alta dobram e ampliam a luz. No entanto, estudos posteriores refutaram esta ideia.

Outra hipótese sugere que o Objecto de Hoag já foi uma galáxia em forma de disco, mas uma colisão com uma galáxia vizinha abriu um buraco na “barriga” do disco, distorcendo permanentemente a sua força gravitacional. Contudo, se essa colisão aconteceu nos últimos três mil milhões de anos, os astrónomos deveriam ter conseguido observar as consequência deste acidente – e nenhuma evidência foi encontrada.

Se houve uma queda cósmica no centro desta galáxia, provavelmente terá sido há muito tempo, fazendo com que qualquer prova desaparecesse e tornasse o Objecto de Hoag um dos grandes mistérios do Universo.

ZAP //

Por ZAP
7 Dezembro, 2019

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3154: NASA gravou acidentalmente a explosão de um cometa a aproximar-se do Sol

CIÊNCIA

Rolando Ligustri / phys.org

Astrónomos usaram dados do telescópio espacial TESS para estudar a explosão de um cometa durante a sua aproximação ao Sol.

A investigação resultou num artigo publicado em Novembro na revista científica Astrophysical Journal Letters. Foi a primeira vez que a humanidade conseguiu imagens tão claras de um evento deste género.

O cometa em questão é o 46P/Wirtanen, que teve o ponto de maior aproximação com a Terra em 16 de Dezembro do ano passado. A explosão de gás e poeira captada pelo TESS, entretanto, começou em 26 de Setembro, dissipando-se durante os 20 dias seguintes.

A explosão começou com um brilho forte e aconteceu em duas fases. O primeiro episódio durou cerca de uma hora e foi seguido por outro mais gradual, que foi aumentando a intensidade durante 8 horas. Os investigadores acreditam que a segunda fase pode ter ocorrido pelo espalhamento gradual da poeira, que aumentou a intensidade do brilho.

NASA @NASA

Boom: the most detailed observation of the formation & dissipation of a naturally-occurring comet outburst. @UofMaryland astronomers used @NASA_TESS data to capture a clear start-to-finish image sequence of the explosive emission of dust, ice & gases. https://go.nasa.gov/2RoOb95 

Após a explosão, de acordo com o CanalTech, o 46P/Wirtanen ficou praticamente indetectável durante duas semanas. Imagens do TESS são captadas a cada 30 minutos, o que permitiu aos astrónomos analisar cada fase da explosão com bastante detalhe.

“Com imagens frequentes num período de 20 dias, pudemos avaliar as mudanças de brilho com muita facilidade”, explicou Tony Farnham, autor principal do estudo, em comunicado. “Não conseguimos prever quando um cometa vai explodir. Mas mesmo que, de alguma forma, pudéssemos agendar essas observações, não poderíamos ter acertado melhor no tempo. A explosão aconteceu poucos dias depois de as observações começarem”.

Os cometas viajam pelo Sistema Solar geralmente acompanhados de um pouco de evaporação do gelo no seu núcleo. Conforme se aproximam do Sol, os gases aumentam, formando uma atmosfera difusa chamada “coma”. Essa actividade pode ser intensificada pela explosão espontânea de uma área da superfície.

Ainda não se sabe o que pode causar estas explosões, mas as imagens do TESS são o primeiro passo para compreendermos estes eventos, que até são comuns. Sabe-se que está relacionado com a actividade na superfície do cometa, mas o gatilho que faz com que uma gigantesca nuvem de gás e poeira se espalhe rapidamente é desconhecido.

De acordo com cálculos estimados dos cientistas, o cometa 46P/Wirtanen soltou cerca de um milhão de quilogramas de massa durante a explosão, o que pode ter criado uma cratera de aproximadamente 20 metros de diâmetro na sua superfície.

O Cometa 46P/Wirtanen foi descoberto em Janeiro de 1948 pelo astrónomo norte-americano Carl Wirtanen, e é um dos poucos cometas que são, às vezes, visíveis a olho nu – fica tão brilhante como uma estrela fraca.

ZAP //

Por ZAP
7 Dezembro, 2019

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3153: Descoberto primeiro planeta gigante em torno de anã branca

CIÊNCIA

Esta ilustração mostra a anã branca WDJ0914+1914 e o seu exoplaneta do tipo de Neptuno. Uma vez que o gigante gelado descreve uma órbita muito próxima da anã branca quente, a intensa radiação ultravioleta emitida pela estrela faz com que a sua atmosfera lhe seja arrancada. A maior parte do gás escapa, mas algum é puxado para um disco que fica a girar em torno da anã branca.
Crédito: ESO/M. Kornmesser

Com o auxílio do VLT (Very Large Telescope do ESO), os investigadores encontraram pela primeira vez evidências de um planeta gigante associado a uma estrela anã branca. O planeta descreve uma órbita próxima da anã branca quente, o resto de uma estrela do tipo do Sol, o que faz com que a sua atmosfera lhe seja arrancada, formando um disco de gás que circunda a estrela. Este sistema único dá-nos pistas de como poderá ser o nosso próprio Sistema Solar num futuro distante.

“Foi uma daquelas descobertas que se fazem por acaso,” comenta o investigador Boris Gänsicke, da Universidade de Warwick, no Reino Unido, que liderou o estudo publicado anteontem na Nature. A equipa estudou cerca de 7000 anãs brancas observadas pelo SDSS (Sloan Digital Sky Survey) e descobriu uma muito diferente das restantes. Ao analisar as variações subtis da radiação emitida pela estrela, descobriram-se indícios de elementos químicos em quantidades que nunca tinham sido antes observadas numa anã branca. “Sabíamos que tinha de haver algo de excepcional a acontecer neste sistema e pensámos que poderia estar relacionado com algum tipo de resto planetário.”

Para ficar com uma ideia melhor das propriedades desta estrela invulgar, chamada WDJ0914+1914, a equipa observou-a com o instrumento X-shooter montado no VLT do ESO, no deserto chileno do Atacama. Estas observações de seguimento confirmaram a presença de hidrogénio, oxigénio e enxofre associados à anã branca. Ao estudar com todo o detalhe os espectros obtidos pelo X-shooter, a equipa descobriu que estes elementos se encontravam num disco de gás em torno da anã branca e não na estrela propriamente dita.

“Demorámos algumas semanas a pensar que a única maneira de tal disco poder existir seria devido à evaporação de um planeta gigante,” explica Matthias Schreiber da Universidade de Valparaíso, no Chile, que calculou a evolução passada e futura do sistema.

As quantidades detectadas de hidrogénio, oxigénio e enxofre são semelhantes às encontradas nas camadas atmosféricas profundas de planetas gigantes gelados, como Neptuno e Úrano. Se um tal planeta orbitasse perto da anã branca quente, a intensa radiação ultravioleta emitida pela estrela arrancaria as suas camadas mais exteriores e algum deste gás acabaria num disco a rodar em torno da anã branca. É este fenómeno que os cientistas pensam estar a ver em torno da WDJ0914+1914: o primeiro planeta a evaporar-se em órbita de uma anã branca.

Combinando dados observacionais com modelos teóricos, a equipa de astrónomos conseguiu obter uma ideia mais clara deste sistema único. A anã branca é pequena e extremamente quente, apresentando uma temperatura de 28.000 graus Celsius (o que corresponde a cinco vezes a temperatura do Sol). O planeta, por sua vez, é gelado e grande — pelo menos duas vezes o tamanho da estrela. Uma vez que descreve uma órbita muito próxima da estrela, completando uma translação em apenas 10 dias, os fotões de alta energia emitidos pela estrela estão a “soprar” gradualmente a atmosfera planetária. A maior parte do gás escapa, mas algum é puxado — a uma taxa de 3000 toneladas por segundo — para um disco que gira em torno da estrela. É este disco que faz com que o planeta do tipo de Neptuno seja visível, o que não aconteceria doutro modo.

“Esta é a primeira vez que conseguimos medir a quantidade de gases tais como oxigénio e enxofre no disco, o que nos fornece informação sobre a composição de atmosferas de exoplanetas,” diz Odette Toloza da Universidade de Warwick, que desenvolveu um modelo para o disco de gás que circunda a anã branca.

“Esta descoberta abre também uma nova janela no destino final de sistemas planetários,” acrescenta Gänsicke.

As estrelas como o nosso Sol queimam hidrogénio nos seus núcleos durante a maior parte das suas vidas. Quando gastam este combustível, crescem transformando-se em gigantes vermelhas, tornando-se centenas de vezes maiores e “engolindo” os planetas mais próximos. No caso do Sistema Solar, estes planetas incluirão Mercúrio, Vénus e a Terra, os quais serão consumidos pelo Sol em fase de gigante vermelha dentro de cerca de 5 mil milhões de anos. Eventualmente, o Sol perderá as suas camadas mais exteriores, sobrando apenas um núcleo gasto e consumido, uma anã branca. Tais restos estelares podem ainda acolher planetas e pensa-se que existam muitos destes sistemas estelares na nossa Galáxia. No entanto, até agora os cientistas nunca tinham descoberto evidências de um planeta gigante sobrevivente em torno de uma anã branca. A detecção de um exoplaneta em órbita de WDJ0914+1914, situada a cerca de 1500 anos-luz de distância da Terra na direcção da constelação de Caranguejo, pode bem ser a primeira de muitas detecções deste tipo de sistemas.

De acordo com os investigadores, o exoplaneta agora descoberto, graças ao X-shooter do ESO, orbita a anã branca a uma distância de apenas 10 milhões de km, ou 15 vezes o raio do Sol, o que teria correspondido ainda ao interior da gigante vermelha. A localização invulgar do planeta sugere que a determinada altura após a estrela se ter transformado em anã branca, o planeta se deslocou para mais perto desta. Os astrónomos pensam que esta nova órbita poderá ter sido o resultado de interacções gravitacionais com outros planetas no sistema, o que significa que mais do que um planeta pode ter sobrevivido à violenta transição da sua estrela hospedeira.

“Até há pouco tempo, muito poucos astrónomos paravam para ponderar o destino dos planetas em órbita de estrelas moribundas. A descoberta de um planeta em órbita muito próxima de um núcleo estelar consumido demonstra que o Universo desafia constantemente as nossas mentes a progredir para além de ideias estabelecidas,” conclui Gänsicke.

Astronomia On-line
6 de Dezembro de 2019

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3152: Parker Solar Probe lança nova luz sobre o Sol

CIÊNCIA

Impressão de artista da Parker Solar Probe.
Crédito: NASA/Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins

Em Agosto de 2018, a Parker Solar Probe da NASA foi lançada para o espaço, tornando-se pouco tempo depois a sonda mais próxima do Sol. Com instrumentos científicos de ponta para medir o ambiente em torno de si própria, a Parker Solar Probe completou três das 24 passagens planeadas por partes nunca antes exploradas da atmosfera do Sol, a coroa. No dia 4 de Dezembro de 2019, quatro novos artigos científicos publicados na Nature descrevem o que os cientistas aprenderam com esta exploração sem precedentes da nossa estrela – e o que esperam aprender a seguir.

Estas descobertas revelam novas informações sobre o comportamento do material e das partículas que se afastam do Sol, aproximando os cientistas de responder a perguntas fundamentais sobre a física da nossa estrela. Na busca para proteger os astronautas e a tecnologia no espaço, as informações que a Parker Solar Probe descobriu sobre como o Sol ejecta constantemente material e energia vão ajudar a reescrever os modelos que usamos para entender e prever o clima espacial em redor do planeta e para entender o processo pelo qual as estrelas se formam e evoluem.

“Estes primeiros dados da Parker revelam a nossa estrela, o Sol, de maneiras novas e surpreendentes,” disse Thomas Zurbuchen, administrador associado para ciência na sede da NASA em Washington. “A observação do Sol de perto, e não a uma distância muito maior, está a dar-nos uma visão sem precedentes de fenómenos solares importantes e de como nos afectam na Terra, além de fornecer novas ideias relevantes para a compreensão das estrelas activas nas galáxias. É apenas o começo de um momento incrivelmente emocionante para a heliofísica com a Parker na vanguarda de novas descobertas.”

Embora possa parecer plácido para nós aqui na Terra, o Sol é tudo menos quieto. A nossa estrela é magneticamente activa, libertando poderosas explosões de luz, dilúvios de partículas que se movem perto da velocidade da luz e nuvens com milhares de milhões de toneladas de material magnetizado. Toda esta actividade afecta o nosso planeta, injectando partículas prejudiciais no espaço onde os nossos satélites e astronautas voam, interrompendo as comunicações e sinais de navegação, e mesmo – quando intensos – levando a falhas na energia eléctrica. Tem vindo a acontecer ao longo da vida útil de 5 mil milhões de anos do Sol e assim continuará a moldar os destinos da Terra e dos outros planetas no nosso Sistema Solar futuro.

“O Sol tem fascinado a humanidade durante toda a nossa existência,” disse Nour E. Raouafi, cientista do projecto Parker Solar Probe do Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins em Laurel, no estado norte-americano de Maryland, que construiu e gere a missão da NASA. “Aprendemos muito sobre a nossa estrela ao longo das últimas décadas, mas realmente precisávamos de uma missão como a Parker Solar Probe para entrar na atmosfera do Sol. É só aí que podemos realmente aprender os detalhes destes processos solares complexos. E o que aprendemos apenas nestas três órbitas solares mudou muito do que sabemos sobre o Sol.”

O que acontece no Sol é fundamental para entender como molda o espaço em nosso redor. A maior parte do material que escapa do Sol faz parte do vento solar, um fluxo contínuo de material solar que banha todo o Sistema Solar. Este gás ionizado, chamado plasma, carrega consigo o campo magnético do Sol, estendendo-o através do Sistema Solar numa bolha gigante que abrange mais de 16 mil milhões de quilómetros.

O dinâmico vento solar

Observado perto da Terra, o vento solar é um fluxo relativamente uniforme de plasma, com ocasionais quedas turbulentas. Mas, a essa altura, este já percorreu quase 150 milhões de quilómetros – e as assinaturas dos mecanismos exactos do Sol para aquecer e acelerar o vento solar são apagadas. Mais perto da fonte do vento solar, a Parker Solar Probe viu uma imagem muito diferente: um sistema activo e complicado.

“A complexidade era alucinante quando começámos a analisar os dados,” disse Stuart Bale, da Universidade da Califórnia em Berkeley, líder do conjunto de instrumentos FIELDS da Parker Solar Probe, que estuda a escala e a forma dos campos eléctricos e magnéticos. “Agora, já me habituei. Mas quando os mostro a colegas pela primeira vez, ficam impressionados.” Do ponto de vista da Parker, a 24 milhões de quilómetros do Sol, explicou Bale, o vento solar é muito mais impulsivo e instável do que vemos perto da Terra.

Como o próprio Sol, o vento solar é composto por plasma, onde electrões com carga negativa se separam de iões com carga positiva, criando um mar de partículas flutuantes com carga eléctrica individual. Estas partículas flutuantes significam que o plasma carrega campos eléctricos e magnéticos, e as mudanças no plasma geralmente deixam marcas nesses campos. Os instrumentos FIELDS estudaram o estado do vento solar medindo e analisando cuidadosamente como os campos eléctricos e magnéticos em redor da nave mudavam ao longo do tempo, juntamente com a medição de ondas no plasma próximo.

Estas medições mostraram reversões rápidas no campo magnético e jactos velozes e repentinos de material – todas características que tornam o vento solar mais turbulento. Estes detalhes são essenciais para entender como o vento dispersa a energia à medida que flui para longe do Sol e por todo o Sistema Solar.

Um tipo de evento em particular chamou a atenção das equipas científicas: oscilações na direcção do campo magnético, que flui do Sol, embebido no vento solar. Estas reversões duram entre alguns segundos a vários minutos enquanto fluem pela Parker Solar Probe. Durante uma reversão, o campo magnético volta-se sob si próprio até que aponta quase directamente de volta ao Sol. Juntos, o FIELDS e o SWEAP, o conjunto de instrumentos de vento solar liderado pela Universidade de Michigan e gerido pelo Observatório Astrofísico do Smithsonian, mediu grupos de reversões nos dois primeiros “flybys” da Parker Solar Probe.

“As ondas já são vistas no vento solar desde o início da era espacial, e assumimos que eram mais fortes mais perto do Sol, mas não esperávamos vê-las organizando-se nestes picos estruturados e coerentes de velocidade,” disse Justin Kasper, investigador principal do SWEAP (Solar Wind Electrons Alphas and Protons) da Universidade de Michigan em Ann Arbor. “Estamos a detectar remanescentes de estruturas do Sol sendo lançadas para o espaço e a alterar violentamente a organização dos fluxos e o campo magnético. Isto mudará dramaticamente as nossas teorias de como a coroa e o vento solar estão a ser aquecidos.”

A fonte exacta das reversões ainda não é conhecida, mas as medições da Parker Solar Probe permitiram que os cientistas reduzissem as possibilidades.

Entre as muitas partículas que perpetuamente fluem do Sol, há um feixe constante de electrões em movimento rápido, que percorrem as linhas do campo magnético do Sol para o Sistema Solar. Estes electrões fluem sempre estritamente ao longo da forma das linhas de campo que se deslocam do Sol, independentemente do pólo norte do campo magnético nessa região específica estar apontando na direcção do Sol ou na direcção oposta. Mas a Parker Solar Probe mediu este fluxo de electrões indo na direcção contrária, voltando para o Sol – mostrando que o próprio campo magnético deve estar a curvar-se em direcção ao Sol, em vez da Parker Solar Probe encontrar apenas uma linha diferente de campo magnético do Sol que aponta na direcção oposta. Isto sugere que as reversões são dobras no campo magnético – distúrbios localizados viajando para longe do Sol, em vez de uma mudança no campo magnético à medida que emerge do Sol.

As observações das reversões pela Parker Solar Probe sugerem que estes eventos se tornarão ainda mais comuns à medida que a sonda se aproxima do Sol. O próximo encontro solar da missão, no dia 29 de Janeiro de 2020, levará a sonda mais perto do Sol do que nunca, e poderá lançar uma nova luz sobre este processo. Estas informações não só ajudam a mudar a nossa compreensão do que provoca o vento solar e o clima espacial em nosso redor, como também nos ajudam a entender um processo fundamental de como as estrelas funcionam e de como libertam energia para o seu ambiente.

A rotação do vento solar

Algumas das medições da Parker Solar Probe estão a aproximar os cientistas de respostas a perguntas com décadas. Uma dessas perguntas é como, exactamente, o vento solar flui do Sol.

Perto da Terra, vemos o vento solar fluir quase radialmente – o que significa que está a sair directamente do Sol em todas as direcções. Mas o Sol gira enquanto liberta o vento solar; antes de se libertar, o vento solar gira com ele. É um pouco como uma criança num carrossel – a atmosfera gira com o Sol da mesma forma que a parte externa do carrossel gira, mas quanto mais longe estamos do centro, mais depressa nos movemos no espaço. Uma criança na extremidade do carrossel pode saltar e, nesse ponto mover-se em linha recta para fora, em vez de continuar a girar. De maneira semelhante, há um determinado ponto entre o Sol e a Terra em que o vento solar transita de girar juntamente com o Sol para fluir directamente para fora, ou radialmente, como vemos na Terra.

Exactamente onde o vento solar transita de um fluxo giratório para um fluxo perfeitamente radial tem implicações na maneira como o Sol liberta energia. Encontrar esse ponto pode ajudar-nos a entender melhor o ciclo de vida de outras estrelas ou a formação de discos proto-planetários, os discos densos de gás e poeira em torno de estrelas jovens que eventualmente coalescem em planetas.

Agora, pela primeira vez – ao invés de apenas ver o fluxo directo que observamos perto da Terra – a Parker Solar Probe foi capaz de observar o vento solar enquanto ainda estava em rotação. É como se a Parker Solar Probe visse o carrossel rodopiante directamente pela primeira vez, não apenas as crianças que saltam dele. O instrumento de vento solar da Parker Solar Probe detectou a rotação a começar a mais de 32 milhões de quilómetros do Sol e, à medida que a Parker se aproximava do seu ponto de periélio, a velocidade da rotação aumentava. A força da circulação era mais forte do que muitos cientistas previram, mas também transitou para um fluxo externo mais rapidamente do que o previsto, que é o que ajuda a mascarar estes efeitos onde geralmente estamos, a cerca de 150 milhões de quilómetros do Sol.

“O grande fluxo rotacional do vento solar visto durante os primeiros encontros foi uma verdadeira surpresa,” disse Kasper. “Enquanto esperávamos ver o movimento giratório mais perto do Sol, as altas velocidades que estamos a ver nestes primeiros encontros são quase dez vezes maiores do que o previsto pelos modelos padrão.”

Poeira perto do Sol

Outra questão que estamos perto de obter resposta é a elusiva zona livre de poeira. O nosso Sistema Solar está inundado de poeira – as migalhas cósmicas de colisões que formaram planetas, asteróides, cometas e outros corpos celestes há milhares de milhões de anos atrás. Os cientistas suspeitam há muito que, perto do Sol, esta poeira seria aquecida a altas temperaturas pela poderosa luz solar, transformando-se em gás e criando uma região livre de poeira em torno do Sol. Mas nunca ninguém a tinha observado.

Pela primeira vez, a Parker Solar Probe viu a poeira cósmica a começar a diminuir. Dado que o WISPR – o instrumento de imagem da Parker Solar Probe, liderado pelo Laboratório Naval de Investigação dos EUA – olha para o lado da sonda, pode ver grandes faixas da coroa e do vento solar, incluindo regiões mais próximas do Sol. Estas imagens mostram que a poeira começa a diminuir a pouco mais de 11 milhões de quilómetros do Sol, e esta diminuição na poeira continua de modo constante até aos limites actuais das medições do WISPR, a pouco mais de 6 milhões de quilómetros do Sol.

“Esta zona livre de poeira foi prevista há décadas atrás, mas nunca tinha sido vista antes,” disse Russ Howard, investigador principal do conjunto de instrumentos WISPR (Wide-field Imager for Solar Probe) no Laboratório Naval de Investigação em Washington, DC. “Estamos agora a ver o que está a acontecer com a poeira perto do Sol.”

Ao ritmo desta diminuição, os cientistas esperam ver uma zona verdadeiramente livre de poeira a pouco mais de 3,2-4,8 milhões de quilómetros do Sol – o que significa que a Parker Solar Probe poderá observar a zona livre de poeira já no início do próximo ano, quando o seu sexto “flyby” pelo Sol a levar mais perto do Sol do que nunca.

Colocando o clima espacial sob um microscópio

As medições da Parker Solar Probe deram-nos uma nova perspectiva sobre dois tipos de eventos climáticos espaciais: tempestades de partículas energéticas e ejecções de massa coronal.

Pequenas partículas – electrões e iões – são aceleradas pela atividade solar, criando tempestades de partículas energéticas. Os eventos no Sol podem ejetar estas partículas quase à velocidade da luz, o que significa que atingem a Terra em menos de meia-hora e podem afectar outros mundos em escalas de tempo igualmente curtas. Estas partículas carregam muita energia, de modo que podem danificar componentes electrónicos nas naves espaciais e até mesmo colocar em risco os astronautas, especialmente aqueles no espaço profundo, fora da protecção do campo magnético da Terra – e o curto tempo de aviso para tais partículas dificulta a sua prevenção.

É crucial entender exactamente como estas partículas são aceleradas a velocidades tão altas. Mas mesmo que alcancem a Terra em apenas alguns minutos, ainda é tempo suficiente para que as partículas percam as assinaturas dos processos que as aceleram em primeiro lugar. Ao orbitar o Sol a apenas alguns milhões de quilómetros, a Parker Solar Probe pode medir essas partículas logo após deixarem o Sol, lançando nova luz sobre como são libertadas.

Os instrumentos ISʘIS da Parker Solar Probe, liderados pela Universidade de Princeton, já mediram vários eventos de partículas energéticas nunca antes vistos – eventos tão pequenos que todos os seus vestígios são perdidos antes de chegarem à Terra ou a qualquer um dos satélites próximos da Terra. Estes instrumentos também mediram um tipo raro de explosão de partículas com um número particularmente elevado de elementos mais pesados – sugerindo que ambos os tipos de eventos podem ser mais comuns do que os cientistas pensavam anteriormente.

“É incrível – mesmo em condições do mínimo solar, o Sol produz muitos mais eventos minúsculos de partículas energéticas do que jamais imaginámos,” disse David McComas, investigador principal do ISʘIS (Integrated Science Investigation of the Sun), da Universidade de Princeton em Nova Jersey. “Estas medições vão ajudar-nos a desvendar as fontes, a aceleração e o transporte de partículas energéticas solares e, finalmente, protegerão melhor os satélites e os astronautas no futuro.”

Os dados dos instrumentos WISPR também forneceram detalhes sem precedentes sobre as estruturas da coroa e do vento solar – incluindo ejecções de massa coronal, nuvens com milhares de milhões de toneladas de material solar que o Sol envia para o Sistema Solar. As EMCs podem desencadear uma série de efeitos na Terra e noutros mundos, desde o aparecimento de auroras até à indução de correntes eléctricas que podem danificar redes de energia e oleodutos. A perspectiva única do WISPR, olhando os eventos que se afastam do Sol de lado, já recolheu novas informações sobre a variedade de eventos que a nossa estrela pode despoletar.

“Dado que a Parker Solar Probe estava a igualar a rotação do Sol, pudemos observar o fluxo de material durante dias e ver a evolução das estruturas,” disse Howard. “As observações perto da Terra fizeram-nos pensar que estruturas finas na coroa se transformam num fluxo suave e estamos a descobrir que isso não é verdade. Isto vai ajudar-nos a melhor modelar como os eventos viajam entre o Sol e a Terra.”

À medida que a Parker Solar Probe continua a sua viagem, fará mais 21 grandes aproximações ao Sol a distâncias cada vez menores, culminando em três órbitas a uns meros 6,16 milhões de quilómetros da superfície solar.

“O Sol é a única estrela que podemos examinar tão de perto,” disse Nicola Fox, director da Divisão de Heliofísica na sede da NASA. “Obter dados na fonte já está a revolucionar o nosso entendimento da nossa própria estrela e das estrelas por todo o Universo. A nossa pequena nave espacial está a enfrentar condições brutais para transmitir para casa revelações surpreendentes e emocionantes.”

Os dados dos dois primeiros encontros solares da Parker Solar Probe estão disponíveis ao público via online.

Astronomia On-line
6 de Dezembro de 2019

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3151: Vibrações estelares levam a nova estimativa da idade da Via Láctea

CIÊNCIA

Impressão de artista da Via Láctea, mostrando o disco espesso e o disco fino.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt/SSC

Os sismos estelares registados pelo telescópio espacial Kepler da NASA ajudaram a responder a uma pergunta de longa data sobre a idade do “disco espesso” da Via Láctea.

Num artigo publicado na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, uma equipa de 38 cientistas liderada por investigadores do Centro de Excelência ARC para ASTRO-3D (All Sky Astrophysics in Three Dimensions) da Austrália usou dados da sonda agora extinta para calcular que o disco tem cerca de 10 mil milhões de anos.

“Esta descoberta esclarece um mistério,” diz o autor principal, Dr. Sanjib Sharma do ASTRO-3D e da Universidade de Sydney na Austrália.

“Os dados anteriores sobre a distribuição etária das estrelas no disco não concordavam com os modelos construídos para a descrever, mas ninguém sabia onde estava o erro – nos dados ou nos modelos. Agora temos certeza de que o encontrámos.”

A Via Láctea – como muitas outras galáxias espirais – consiste de duas estruturas semelhantes a discos, de nome “espessa” e “fina”. O disco espesso contém apenas cerca de 20% do total de estrelas da Galáxia e, com base na sua composição e espessura vertical, é considerado o componente mais antigo do par.

Para descobrir quão mais velho, o Dr. Sharma e colegas usaram um método conhecido como astero-sismologia – uma maneira de identificar as estruturas internas das estrelas medindo as suas oscilações a partir de sismos estelares.

“Os sismos geram ondas sonoras dentro das estrelas que as fazem vibrar,” explica o co-autor Dennis Stello, professor associado do ASTRO-3D e da Universidade de Nova Gales do Sul.

“As frequências produzidas dizem-nos coisas sobre as propriedades internas das estrelas, incluindo a sua idade. É um pouco como identificar um violino Stradivarius ouvindo o som que produz.”

Esta datação permite que os investigadores essencialmente olhem para trás no tempo e discernem o período na história do Universo em que a Via Láctea se formou; uma prática conhecida como arqueologia galáctica.

Não que os cientistas realmente ouçam o som gerado pelos sismos estelares. Ao invés, procuram como o movimento interno é reflectido nas mudanças de brilho.

“As estrelas são apenas instrumentos esféricos cheios de gás,” diz Sharma, “mas as suas vibrações são minúsculas, por isso temos que observar com muito cuidado.”

“As excelentes medições de brilho feitas pelo Kepler foram ideais para isso. O telescópio era tão sensível que seria capaz de detectar o escurecimento do farol de um carro provocado pela passagem de uma pulga.”

Os dados transmitidos pelo telescópio durante os quatro anos após o lançamento em 2009 apresentaram um problema para os astrónomos. As informações sugeriram que havia mais estrelas mais jovens no disco espesso do que os modelos previram.

A pergunta que os cientistas enfrentavam era clara: os modelos estavam errados ou os dados estavam incompletos?

No entanto, em 2013 o Kepler avariou e a NASA reprogramou-o para continuar a trabalhar numa capacidade reduzida – um período que ficou conhecido como missão K2. O projecto envolveu a observação de muitas partes diferentes do céu durante 80 dias de cada vez.

A primeira parcela destes dados representou uma nova fonte rica para Sharma e colegas da Universidade Macquarie, da Universidade Nacional Australiana, da Universidade de Nova Gales do Sul e da Universidade da Austrália Ocidental. À sua análise juntaram-se outras instituições dos EUA, Alemanha, Áustria, Itália, Dinamarca, Eslovénia e Suécia.

Uma análise espectroscópica recente revelou que a composição química incorporada nos modelos existentes para estrelas no disco espesso estava errada, o que afectou a previsão das suas idades. Levando isto em conta, os investigadores descobriram que os dados astero-sísmicos observados caíam agora em “excelente concordância” com as previsões dos modelos.

O professor Stello diz que os resultados fornecem uma forte verificação indirecta do poder analítico da astero-sismologia para estimar idades.

Ele acrescentou que dados adicionais ainda a serem analisados da missão K2, combinados com novas informações recolhidas pelo TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA, resultarão em estimativas precisas para as idades de ainda mais estrelas no disco e que isto ajudará a desvendar a história da formação da Via Láctea.

Astronomia On-line
6 de Dezembro de 2019

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3150: Peso-pesado no coração da galáxia central do enxame Abell 85

CIÊNCIA

Imagem do enxame de galáxias Abell 85 obtida no Observatório Wendelstein da Universidade Ludwig-Maximilians em Munique. A brilhante galáxia central Holm 15A tem um núcleo estendido. Uma equipa de astrónomos do Instituto Max Planck para Física Extraterrestre e do Observatório da Universidade de Munique foi capaz de usar novos dados para medir directamente a massa do buraco negro central desta galáxia: tem 40 mil milhões de vezes a massa do nosso Sol.
Crédito: Matthias Kluge/USM/MPE

No espaço, os buracos negros têm diferentes tamanhos e massas. O recorde é agora detido por um tal objecto no enxame de galáxias Abell 85, onde um buraco negro ultra-massivo com 40 mil milhões de vezes a massa do Sol fica no meio da galáxia central Holm 15A. Os astrónomos do grupo de investigação de Ralf Bender, no Instituto Max Planck para Física Extraterrestre e no Observatório da Universidade Ludwig-Maximilians em Munique, descobriram-no analisando dados fotométricos e novas observações espectrais com o VLT (Very Large Telescope).

Embora a galáxia central do enxame Abell 85 tenha uma enorme massa visível de aproximadamente 2 biliões de massas solares em estrelas, o centro da galáxia é extremamente difuso e ténue. É por isso que um grupo de astrónomos do Instituto Max Planck para Física Extraterrestre e do Observatório da Universidade Ludwig-Maximilians em Munique se interessou pela galáxia. Esta região difusa central na galáxia é quase tão grande quanto a Grande Nuvem de Magalhães, e esta era uma pista suspeita da presença de um buraco negro com uma massa muito alta.

O enxame de galáxias Abell 85, que consiste em mais de 500 galáxias individuais, está a uma distância de 700 milhões de anos-luz da Terra, o dobro da distância para medições directas anteriores da massa de buracos negros. “Existem apenas algumas dúzias de medições directas da massa de buracos negros super-massivos, e nunca antes foi tentada a uma distância tão grande,” explica o cientista Jens Thomas, que liderou o estudo. “Mas nós já tínhamos uma ideia do tamanho do buraco negro nesta galáxia em particular, de modo que tentámos.”

Os novos dados obtidos no Observatório Wendelstein da Universidade Ludwig-Maximilians em Munique e com o instrumento MUSE no VLT permitiram à equipa realizar uma estimativa da massa baseada directamente nos movimentos estelares em redor do núcleo da galáxia. Com uma massa de 40 mil milhões de massas solares, este é o buraco negro mais massivo conhecido hoje no Universo local. “É várias vezes maior do que o esperado a partir de medições indirectas, como a massa estelar ou a dispersão da velocidade das estrelas,” observa Roberto Saglia, cientista sénior do Instituto Max Planck para Física Extraterrestre e professor na Universidade Ludwig-Maximilians.

O perfil de luz da galáxia mostra um centro com um brilho superficial extremamente baixo e muito difuso, muito mais ténue do que outras galáxias elípticas. “O perfil de luz no núcleo interno é também muito plano,” explica o estudante de doutoramento Kianusch Mehrgan, que realizou parte da análise dos dados. “Isto significa que a maioria das estrelas no centro deve ter sido expulsa devido a interacções durante fusões anteriores.”

Na visão mais aceite, os núcleos destas galáxias elípticas tão massivas formam-se por meio de uma fusão entre duas galáxias, onde as interacções gravitacionais da fusão dos seus buracos negros super-massivos levam a “fisgas” gravitacionais que expelem estrelas em órbitas predominantemente radiais do centro da galáxia remanescente. Se não existir gás no centro para formar novas estrelas – como nas galáxias mais jovens – isto leva a um núcleo esgotado.

“A mais recente geração de simulações por computador de fusões galácticas deu-nos previsões que, de facto, correspondem bastante bem às propriedades observadas,” afirma Jens Thomas, que também forneceu os modelos dinâmicos. “Estas simulações incluem interacções entre estrelas e um buraco negro binário, mas o ingrediente crucial são duas galáxias elípticas que já possuem núcleos empobrecidos. Isto significa que a forma do perfil de luz e as trajectórias das estrelas contêm informações arqueológicas valiosas sobre as circunstâncias específicas da formação do núcleo nesta galáxia – bem como noutras galáxias muito massivas.”

No entanto, mesmo com esta história invulgar de fusão, os cientistas podem estabelecer uma nova e robusta relação entre a massa do buraco negro e o brilho superficial da galáxia: o buraco negro ganha massa a cada fusão e o centro da galáxia perde estrelas. Os astrónomos podem usar esta relação para estimar a massa de buracos negros em galáxias mais distantes, onde medições diretas dos movimentos estelares próximos o suficiente do buraco negro não são possíveis.

Astronomia On-line
6 de Dezembro de 2019

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3149: Asteróide passará esta sexta-feira pela Terra a 27.000 km/hora

CIÊNCIA

Um asteróide de grandes dimensões passará pela Terra, atingindo o seu ponto mais próximo do nosso planeta esta sexta-feira, dia 6 de Dezembro. O corpo celeste, importa frisar, não representa qualquer perigo para o Homem.

Trata-se do asteróide WR3 2019, que mede entre 73 e 160 metros de diâmetro, de acordo com as estimativas da agência espacial norte-americana (NASA). A título de comparação, a Grande Pirâmide de Gizé, no Egipto, tem 139 metros de altura.

A NASA estima que o corpo viaje a cerca de 27.036 quilómetros por hora.

O WR3 2019 estará no seu maior ponto de aproximação a 5,4 milhões de quilómetros da Terra, o que representa, aproximadamente, 14 vezes a distância entre o nosso planeta e a Lua. Por este mesmo motivo, o corpo rochoso não apresenta qualquer perigo para a Terra.

O WR3 2019 pertence ao grupo de asteróides Apolo, cuja órbita em torno da Terra é muito ampla. Ocasionalmente, a órbita dos corpos deste grupo cruza-se com a da Terra.

Apesar de ser muito pouco provável que um asteróide venha a colidir com a Terra nos próximos anos – a probabilidade é de 1 em 300.000, segundo a NASA -, as agências espaciais têm reunido esforços para melhorar os programas destinados para o acompanhamento e desvio destes corpos em rota de colisão com a Terra.

ZAP //

Por ZAP
5 Dezembro, 2019

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3147: Duas bonecas da NASA vão voar em redor da Lua para serem atingidas por radiação

CIÊNCIA

HubertRoberts / Wikimedia
Duas pessoas humanas a usar o sistema de proteção AstroRad

Em 2020, quando a NASA lançar a nave Orion como parte da missão Artemis I – a primeira de uma série de missões que levarão a primeira mulher e o próximo homem a pousar na Lua, – dois manequins femininos estarão a bordo.

Os manequins, chamados Helga e Zohar, viajarão uma distância maior do que qualquer humano já percorreu numa nave espacial. Os dois manequins estarão sentados nos assentos dos passageiros, para serem atingidos por radiação durante a viagem, a fim de medir a eficácia dos novos fatos projectados para proteger órgãos e tecidos mais sensíveis à radiação, como por exemplo, o peito, estômago, intestinos, pulmões, medula óssea e ovários.

De acordo com a Agência Espacial Europeia, os manequins são compostos por 38 fatias de plástico equivalente ao tecido, simuladas para replicar a densidade variável de tecidos, ossos e órgãos nos torsos femininos adultos. Além disso, serão equipados com 5.600 sensores para medir a quantidade de radiação que os astronautas enfrentarão em futuras missões.

Desenvolvido pela empresa israelita e americana StemRad, os coletes AstroRad, de acordo com testes realizados na Terra, deverão fornecer protecção aos astronautas, em conjunto com o abrigo contra tempestades do módulo da tripulação Orion, onde os astronautas se protegerão se acontecer algum evento de radiação.

Se o teste for bem-sucedido, isso significaria que os astronautas poderiam realizar actividades importantes mesmo durante uma tempestade de protões, de acordo com a StemRad.

Os fatos, que são feitos para o torso feminino, – mas que podem ser ajustados para corpos masculinos – usam blocos de polietileno que já são usados ​​para proteger os dormitórios dos astronautas na Estação Espacial Internacional, segundo o Space.

Durante a missão, Zohar será a boneca sortuda que usará o traje, enquanto Helga enfrentará todos os efeitos dos raios cósmicos galácticos e das partículas solares emitidas pelo Sol durante as explosões solares.

“A blindagem em si do AstroRad é composta por um polímero com uma alta abundância de hidrogénio, o que é vantajoso para a protecção contra a radiação espacial, pois minimiza a geração de radiação secundária”, de acordo com a StemRad. “Elementos de blindagem sólidos individuais são organizados numa arquitectura semelhante a uma balança para permitir um movimento desinibido e confortável dos astronautas enquanto usam o AstroRad.”

Atualmente, a StemRad está a explorar o uso de materiais plásticos reciclados gerados a bordo das naves espaciais do futuro para uso nos elementos de blindagem, o que reduziria drasticamente a massa de carga útil associada ao equipamento.

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6 Dezembro, 2019

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3146: O cometa interestelar pode ser “assassinado” antes de chegar à Terra

CIÊNCIA

NASA/ESA/J. DePasquale/STScI

Um visitante interestelar, que está a atravessar o nosso Sistema Solar, pode estar próximo de “morrer”, uma vez que provavelmente se desintegrará ao aproximar-se do Sol.

Os cientistas estão a acompanhar cada movimento do cometa, que se está a aproximar do periélio, local que deve atingir em breve, de acordo com o portal Astronomy.

O cometa 2I/Borisov chega ao periélio no dia 8 de Dezembro e, se sobreviver, passará pelo ponto mais próximo da Terra pouco depois do Natal, no dia 28. Depois, afastar-se-á para nunca mais regressar.

Porém, a aventura do segundo visitante interestelar observado pela humanidade no Sistema Solar pode estar próxima do fim, uma vez que pode desintegrar-se quando estiver a chegar perto do Sol.

Recentemente, os cientistas já tinham anunciado que o cometa se estava a começar a evaporar, reagindo ao efeito de aquecimento do Sol e adquirindo uma aparência “fantasmagórica”.

O 2I/Borisov não é muito diferente de outros cometas do nosso sistema, mas apresenta uma órbita mais extensa em formato de arco aberto, conhecida como hiperbólica, o que significa que essa será a sua única passagem pelo Sistema Solar. A sua cauda terá quase 160 mil quilómetros de largura, que é a longitude média do diâmetro da Terra.

Os estudos feitos até agora mostram que o 2I/Borisov tem velocidade aproximada de 117 mil quilómetros por hora. Estima-se que o núcleo do viajante interestelar tenha aproximadamente 6,5 quilómetros, mas há cientistas que acreditam que tenha agora cerca de 1,6 quilómetros. Alguns cientistas acreditam que estas características podem significar que o Borisov esteja mesmo perto de um fim trágico.

O astrónomo amador Guennadi Borísov, residente na Crimeia, detectou o cometa em 30 de Agosto usando um telescópio de 0,65 metros de diâmetro fabricado por ele próprio. Este cometa é o segundo objecto interestelar descoberto na história.

Estudos recentes revelaram que o Borisov vem de um sistema binário de estrelas anãs vermelhas localizado a 13,15 anos-luz de distância do Sol. O sistema, onde ainda não foram encontrados exoplanetas, é conhecido como Kruger 60 e localiza-se na constelação de Cepheus.

Os astrónomos estão a aproveitar a “visita de Borisov” para obter valiosas informações sobre a composição dos planetas em sistemas diferentes do nosso.

O primeiro objecto interestelar detectado, o Oumuamua ou “Mensageiro das Estrelas”, está rodeado de mistérios desde o dia em que foi descoberto por astrónomos da Universidade do Hawai, em Outubro de 2017.

Depois de constatar mudanças na velocidade do seu movimento, o Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian sugeriu que o asteróide poderia ser uma “sonda” enviada à Terra intencionalmente por uma “civilização alienígena”.

No último ano, o mundo da astronomia debruçou-se no estudo do corpo celeste e as mais várias teorias já foram apresentadas em artigos científicos: desde o seu passado violento, passando pela possibilidade de ser um sistema binário, e até o provável local de onde veio o Oumuamua.

Investigadores também sugeriram que milhares de objectos semelhantes ao Oumuamua podem estar presos no Sistema Solar.

O Oumuamua parece ter vindo da direcção da estrela brilhante Vega, mas, de acordo com o Laboratório de Propulsão a Jacto da NASA, os cientistas não acreditam que esse é o local de onde o objecto veio originalmente, sugerindo que provavelmente veio de um recém-formado sistema estelar.

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6 Dezembro, 2019

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3145: Já se sabe como é que os animais sobreviveram ao frio quando a Terra era uma “bola de neve”

CIÊNCIA

chiaralily / Flickr

Há cerca de 700 milhões de anos, o nosso planeta experimentou a sua Idade do Gelo mais severa, um período ao qual os cientistas chamam “Terra Bola de Neve”.

Esta condição ameaçou a sobrevivência da maioria dos seres vivos primitivos que existiam no planeta, como por exemplo a vida marinha dependente de oxigénio, incluindo os primeiro animais, como as esponjas.

Novas evidências geológicas descobertas por cientistas da Universidade McGill, em Montreal, mostram que a água glacial derretida fornecia uma linha de vida crucial na época para organismos microscópicos conhecidos como eucariotos.

“As evidências sugerem que, embora grande parte dos oceanos durante o congelamento profundo fosse inabitável devido à falta de oxigénio, em áreas onde a camada de gelo começa a flutuar, havia um suprimento crítico de água derretida oxigenada“, disse Maxwell Lechte, sedimentologista da Universidade McGill, em comunicado.

Anteriormente, os cientistas pensavam que a vida dependente de oxigénio poderia ter sido restrita a poças de água derretida na superfície do gelo. Porém, um novo estudo publicado este mês na revista científica Proceedings of the National Academy of Sciences fornece evidências de um “oásis de oxigénio” debaixo do gelo, onde o glaciar encontra o mar. Isto terá permitido que formas de vida primitivas tivessem um lugar seguro onde esperar pelo fim da era do gelo.

Os investigadores estudaram rochas ricas em ferro deixadas para trás por depósitos glaciais na Austrália, Namíbia e Califórnia. Ao examinar a química das formações de ferro nessas rochas, os cientistas estimaram a quantidade de oxigénio nos oceanos há cerca de 700 milhões de anos, para entender os efeitos que teria sobre toda a vida marinha, de acordo com a CNN.

De acordo com Lechte, as bolhas de ar presas no gelo glacial eram libertadas na água enquanto derretia, enriquecendo-a com oxigénio, um processo que descreveu como “bomba de oxigénio glacial”.

O planeta Terra já foi uma “bola de neve” gigante

Durante vastas eras de gelo há milhões de anos, a Terra esteve coberta em gelo. As condições na “Terra Bola…

A enorme glaciação que envolveu o planeta poderia ter desempenhado um papel na evolução de formas de vida mais complexas. “O facto de o congelamento global ter ocorrido antes da evolução de animais complexos sugere uma ligação entre a Terra Bola de Neve e a evolução animal”, rematou Lechte. “Essas condições adversas poderiam ter estimulado a sua diversificação para formas mais complexas”.

São necessários mais estudos para perceber como é que os “oásis de oxigénio” poderiam sustentar uma cadeia alimentar. O ScienceAlert recorda que existem hoje ecossistemas glaciais e ecossistemas nas regiões polares congeladas que sustentam diversidade de vida. Por isso, sugere o portal, esses podem ser bons lugares para procurar respostas.

ZAP //

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6 Dezembro, 2019

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3144: Sonda espacial revela dados da atmosfera do Sol. Nunca se tinha chegado lá

CIÊNCIA

NASA divulgou os primeiros resultados da viagem da sonda Parker, a primeira a entrar na atmosfera solar por onde irá passar mais vezes nos próximos seis anos.

Sonda Parker estará no espaço mais seis anos
© NASA

Nunca uma sonda espacial tinha chegado tão perto da atmosfera solar como fez a Parker, uma sonda da NASA que procura recolher dados sobre o Sol. Lançada em Agosto de 2018, a sonda tem uma viagem prevista de sete anos e os investigadores que tratam os dados recolhidos revelaram esta quarta-feira os primeiros resultados obtidos pela Parker.

A primeira amostra de dados oferece pistas sobre mistérios de longa data, incluindo o motivo que leva a atmosfera do sol, conhecida como coroa, a ser centenas de vezes mais quente do que a sua superfície, bem como as origens exactas do vento solar.

“O obtivemos até agora é espectacular”, disse o professor Stuart Bale, físico da Universidade da Califórnia, em Berkeley, que liderou a análise. “Podemos ver a estrutura magnética da coroa, que nos diz que o vento solar emerge de pequenos orifícios. Vemos também actividade impulsiva, jactos que acreditamos estarem relacionados com a origem do vento solar.”

Nos próximos seis anos, a sonda do tamanho de um carro seguirá uma órbita cada vez mais próxima do Sol e chegará a estar tão perto que tecnicamente “tocará” o sol. A Parker consegue resistir, através de um escudo térmico, a temperaturas até 1400 graus e, na sua missão de sete anos, conta atravessar a atmosfera solar 24 vezes, a uma distância de 6,2 milhões de quilómetros da superfície do Sol.

Até agora, os cientistas observavam que o vento do sol parecia ter dois elementos principais: um “rápido” que percorre cerca de 700 km por segundo (e provém de buracos gigantes na região polar do sol) e um vento “lento”, que percorre menos de 500 km por segundo, cuja origem era desconhecida. A sonda Parker analisou o vento “lento” em volta de pequenos orifícios coronais espalhados pelo equador solar – estruturas solares que não tinham sido observadas anteriormente.

As observações também apontam para uma explicação sobre a razão de a coroa ser incrivelmente quente. “A coroa atinge um milhão de graus, mas a superfície do sol é de apenas milhares”, disse o professor Tim Horbury , co-investigador do Parker Solar Probe Fields no Imperial College de Londres. “É como se a temperatura da superfície da Terra fosse a mesma, mas a atmosfera atingisse muitos milhares de graus”, disse, citado pelo The Guardian. As recolhas da sonda Parker revelaram que as partículas do vento solar parecem ser libertadas em jactos explosivos, em vez de serem irradiadas em fluxo constante. “É bang, bang, bang”, resumiu Tim Horbury.

A sonda deve o nome a Eugene Parker que em 1958 foi o primeiro a descobrir a existência do vento solar. Na altura, os colegas cientistas desprezaram a sua teoria de que o vento solar podia forçar o plasma e outras partículas do Sol, lançando-as para a atmosfera e afectando a Terra. Mas as missões espaciais vieram dar-lhe razão. E passados 60 anos, a NASA enviou até ao Sol a sonda com o seu nome.

Diário de Notícias

DN
04 Dezembro 2019 — 22:29

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3142: NASA vai criar um “hotel” para robôs no espaço

CIÊNCIA

NASA’s Marshall Space Flight Center / Flickr

A National Aeronautics and Space Administration (NASA) vai enviar um “hotel de robôs” para a Estação Espacial Internacional, o que poderá acontecer já na próxima missão de reabastecimento, com o lançamento do foguetão Falcon 9 da SpaceX, esta quarta-feira à tarde.

Segundo informou o Tech Crunch, o “hotel-robô” é formalmente conhecido como “Robotic Tool Stowage” (ou RiTS). Trata-se de um espaço de estacionamento para robôs que não estão em uso, protegendo-os de potenciais perigos apresentados no espaço, incluindo a exposição à radiação ou serem atingidos por meteoros ou detritos.

Os primeiros convidados serão dois robôs Robotic External Leak Locators (RELL), responsáveis por encontrar falahas na parte externa da Estação Espacial Internacional.

No passado, estes robôs eram armazenados dentro da estação quando não estavam em uso, mas, como referiu o Tech Crunch, esse “espaço é muito valioso”, ficando assim disponível para guardar outros equipamentos e para ser utilizado pelos astronautas.

Além disso, os robôs precisam ser calibrados antes de serem enviados para realizar o seu trabalho, um processo que leva 12 horas. Como o novo ambiente de armazenamento já será externo, será mais fácil e rápido recuperá-los e configurá-los, indicou o Tech Crunch.

ZAP //

Por ZAP
4 Dezembro, 2019

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3141: Misterioso sinal de rádio pode ser um novo tipo de sistema estelar

CIÊNCIA

Centre de Données astronomiques de Strasbourg / SIMBAD / DECaPS
Estrela TYC 8332-2529-1

Uma equipa de astrónomos detectaram uma emissão de rádio cuja origem é totalmente desconhecida. Os investigadores suspeitam de que o sinal tenha sido emitido por um novo tipo de sistema estelar.

Uma equipa internacional de astrónomos detectou uma emissão de rádio de um objecto localizado a, aproximadamente, 1.800 anos-luz da Terra, nas proximidades da Constelação de Ara. Para esta observação, os cientistas contaram com a ajuda do radiotelescópio MeerKAT, no deserto de Karoo, na África do Sul.

A explosão incomum é proveniente de um sistema estelar binário, ou seja, duas estrelas que orbitam entre elas, dificultando a explicação da emissão de rádio.

Os astrónomos utilizaram dados de mais de 18 anos de observações da estrela fornecidas por outros telescópios, o que contribuiu para determinar uma estrela gigante de massa aproximadamente duas vezes e meia maior do que a do Sol – TYC 8332-2529-1. Além disso, o brilho da estrela muda num período de 21 dias, o que origina as grandes manchas, semelhantes às manchas solares.

A análise também revelou que a estrela possui um campo magnético, que orbita outra estrela a cada 21 dias. Tudo indica que esta segunda estrela pode ser mais fraca do que a grande estrela – com cerca de 1,5 vezes a massa do Sol.

A explosão de rádio também poderia ter sido causada pela actividade magnética da grande estrela, tal como acontece nas explosões solares, que são mais brilhantes e energéticas.

Ainda assim, não é descartada a hipótese de um sistema estelar formado a partir de uma estrela gigante e de uma estrela semelhante ao Sol, onde a actividade magnética cede lugar às explosões, explica a Sputnik News.

“Devido ao facto de as propriedades não se encaixarem facilmente no nosso conhecimento actual das estrelas binárias, este sistema pode representar uma classe completamente nova”, afirmou Ben Stappers, um dos autores do estudo, publicado na Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, sugerindo um novo tipo de sistemas binários.

Durante os próximos quatro anos, a equipa manter-se-á atenta à fonte das emissões e à estrela gigante, de modo a solucionar este mistério.

ZAP //

Por ZAP
5 Dezembro, 2019

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3140: Detectados pela primeira vez indícios de planeta gigante em torno de uma anã branca

CIÊNCIA

Observatório Europeu do Sul

Astrónomos encontraram pela primeira vez vestígios de um planeta gigante em torno de uma estrela anã branca, uma descoberta que poderá dar pistas sobre o futuro do Sistema Solar, anunciou o Observatório Europeu do Sul (OES).

O planeta, do tipo Neptuno e que estará a evaporar-se, revela uma órbita próxima da estrela “WDJ0914+1914”, o remanescente de uma estrela como o Sol. A maioria das estrelas, incluindo o Sol, irá acabar possivelmente como anãs brancas.

“Este sistema único dá-nos pistas de como poderá ser o nosso próprio Sistema Solar num futuro distante”, realça em comunicado o OES, que opera o telescópio VLT, com que foram feitas as observações, a partir do Chile.

Estrelas como o Sol queimam hidrogénio no seu núcleo durante a maior parte do seu ciclo de vida. Quando já não têm mais gás para queimar, crescem e transformam-se em gigantes vermelhas, “engolindo” os planetas que lhe estão mais próximos (no caso do Sistema Solar será Mercúrio, Vénus e Terra, dentro de cerca de cinco mil milhões de anos).

As gigantes vermelhas degeneram no final em anãs brancas (o que resta de uma estrela), que podem acolher planetas.

Contudo, segundo o OES, organização astronómica internacional da qual Portugal faz parte, é a primeira vez que os cientistas detectam indícios de um planeta gigante sobrevivente a orbitar uma estrela deste tipo. O planeta é gelado e é pelo menos duas vezes maior do que a anã branca “WDJ0914+1914”, localizada a cerca de 1.500 anos-luz da Terra, na constelação do Caranguejo.

A estrela, extremamente quente (cinco vezes mais quente do que o Sol), tem um disco de gás em redor, formado por hidrogénio, oxigénio e enxofre em quantidades semelhantes às detectadas “nas camadas atmosféricas profundas de planetas gigantes gelados, como Neptuno e Úrano”.

De acordo com o OES, a “localização invulgar do planeta sugere que, a determinada altura, após a estrela se ter transformado em anã branca, o planeta se deslocou para mais perto desta”. Os astrónomos sugerem que “esta nova órbita poderá ter sido o resultado de interacções gravitacionais com outros planetas no sistema, o que significa que mais do que um planeta pode ter sobrevivido à violenta transição da sua estrela hospedeira”.

Os resultados da investigação foram publicados hoje na revista científica Nature.

ZAP // Lusa

Por Lusa
5 Dezembro, 2019

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3139: Físico constrói calculadora para mostrar o que aconteceria se a Terra colidisse com um buraco negro

CIÊNCIA

(PD/CC0) Comfreak / pixabay

Se o planeta Terra atingisse um buraco negro seria catastrófico em termos de danos? Um nova ferramenta online calcula o nível de destruição.

A Calculadora de Colisão de Buracos Negros determina o nível de expansão de um buraco negro e a quantidade de energia libertada se este absorvesse o nosso planeta – ou outro objecto qualquer, uma vez que esta ferramenta é totalmente personalizável.

Álvaro Díez, um estudante de física de partículas da Polónia, criou esta ferramenta, que está hospedada no projecto Omni Calculator. Com base nos seus cálculos, se um buraco negro engolisse a Terra libertaria 32.204.195.564.497.649.676.480.000.000.000.000 megajoules de energia, cerca de 54 quatriliões o consumo anual de energia de todo o planeta.

Ainda assim, o nosso planeta não afectaria a aparência do cenário ao redor de um buraco negro super-massivo. Sagittarius A*, o buraco negro que mora no coração da Via Láctea, tem cerca 4 milhões de vezes a massa do Sol. Se a Terra fosse engolida por este buraco negro, o horizonte de eventos – o ponto próximo ao buraco negro de onde nada, nem mesmo a luz, consegue escapar – aumentaria em meros 0,00000000007281%.

No entanto, se tivéssemos um encontro inesperado com um buraco negro menor, com “apenas” 20 massas solares, a diferença que causaríamos no horizonte de eventos seria maior – 0,000014562%.

Esta calculadora permite escolher não apenas os efeitos da colisão da Terra com um buraco negro, como também estimar colisões com outros objectos massivos, incluindo estrelas.

A probabilidade de sermos devorados por um buraco negro não deve ser totalmente descartada. Ainda assim, podemos ficar tranquilos em relação a este evento catastrófico durante os próximos milhares de milhões de anos.

A melhor possibilidade de este evento cataclísmico acontecer será quando houver uma colisão entre a Via Láctea e a galáxia de Andrómeda, prevista para daqui a 4 mil milhões de anos.

ZAP // CanalTech

Por ZAP
4 Dezembro, 2019

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3137: Bola de fogo vista na Austrália terá sido um mini-lua rara (e a Terra destruiu-a)

CIÊNCIA

forplayday / Canva

Bolas de fogo explodem na atmosfera da Terra a toda a hora. Porém, uma bola de fogo que explodiu sobre o deserto da Austrália em 2016 pode ter sido confundido erradamente com um meteoro qualquer.

Graças às câmaras da Desert Fireball Network, os astrónomos conseguiram verificar que a bola de fogo não era uma rocha espacial comum. Em vez disso, os dados de velocidade revelaram que a rocha provavelmente estava em órbita ao redor da Terra antes de atingir de se incendiar: um fenómeno conhecido como um orbitador capturado temporariamente ou, coloquialmente, uma mini-lua.

Com seis câmaras espalhadas por centenas de quilómetros no deserto australiano, a bola de fogo que apareceu no céu em 22 de Agosto de 2016 foi observada em grande detalhe. Os investigadores, liderados pelo cientista planetário Patrick Shober da Universidade Curtin, na Austrália, determinaram a velocidade do objecto (11 quilómetros por segundo) e a trajectória (quase vertical).

A velocidade lenta indica, de acordo com o estudo publicado em Outubro na revista científica The Astronomical Journal, que o objecto estava a orbitar a Terra e o ângulo exclui detritos de satélite. Com base nos cálculos da equipa, há uma probabilidade de 95% de o objecto ser um orbitador capturado temporariamente.

De acordo com o ScienceAlert, há muitas rochas espaciais que passam pela Terra e algumas penetram mesmo na atmosfera. A maioria acaba num bólide, um meteoro que explode antes de atingir o solo. Porém, por vezes, um desses asteróides é capturado na órbita da Terra durante algum tempo. De acordo com uma simulação de supercomputador publicada em 2012 com 10 milhões de asteróides virtuais, apenas 18 mil foram capturados na órbita da Terra.

Não se sabe exactamente quantos asteróides existem perto da Terra. As estimativas colocam o número na casa dos milhões, mas até 30 de Novembro deste ano, foram descobertos apenas 21.495. Isto ocorre porque são pequenos e difíceis de ver.

Já foram detectadas luas temporárias em torno de outros planetas, como Júpiter, mas, na Terra, as detecções de mini-luas são extremamente raras. Antes do bólide de 2016, foram vistas apenas duas mini-luas da Terra: um asteróide chamado 2006 RH120, que orbitou a Terra durante cerca de um ano, entre 2006 e 2007; e um bólide em Janeiro de 2014, com velocidade baixa que indica origem orbital.

Apesar de serem raras, as mini-luas são de grande interesse para os astrónomos porque são as rochas espaciais mais próximas da Terra. Agora, a equipa de investigadores diz que ainda há muito trabalho a ser feito.

É possível, por exemplo, estudar as rochas que explodiram para tentar descobrir como e porque é que alguns asteróides são capturados na órbita da Terra. Com mais telescópios a entrar em operação, será possível descobrir mais mini-luas, o que ajudará a construir uma imagem mais completa destes corpos celestes.

ZAP //

Por ZAP
4 Dezembro, 2019

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3134: Tempestades globais em Marte lançam torres de poeira para o céu

CIÊNCIA

Animações lado a lado de como a tempestade global de poeira de 2018 envolveu o Planeta Vermelho, cortesia da câmara MARCI (Mars Color Imager) a bordo da sonda MRO (Mars Reconnaissance Orbiter) da NASA. Esta tempestade global de poeira fez com que o rover Opportunity perdesse contacto com a Terra.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/MSSS

As tempestades de poeira são comuns em Marte. Mas, mais ou menos a cada década, acontece algo imprevisível: ocorrem uma série de tempestades descontroladas, cobrindo todo o planeta numa névoa empoeirada.

No ano passado, uma frota de naves espaciais da NASA teve uma visão detalhada do ciclo de vida da tempestade global de poeira de 2018 que encerrou a missão do rover Opportunity. E enquanto os cientistas ainda estão a analisar os dados, dois artigos científicos publicados recentemente lançam uma nova luz sobre um fenómeno observado dentro da tempestade: torres de poeira, ou nuvens de poeira concentrada que aquecem à luz do Sol e se elevam no ar. Os cientistas pensam que o vapor de água preso a poeira pode estar a elevar-se com ela para o espaço, onde a radiação solar quebra as suas moléculas. Isto pode ajudar a explicar como a água de Marte desapareceu ao longo de milhares de milhões de anos.

As torres de poeira são nuvens massivas, rodopiantes e mais densas que sobem muito mais alto do que a poeira de fundo normal na fina atmosfera marciana. Embora também ocorram em condições normais, as torres parecem formar-se em maior número durante tempestades globais.

Uma torre começa à superfície do planeta como uma área de poeira relativamente elevada com algumas dezenas de quilómetros de largura. Quando uma torre atinge uma altura de 80 quilómetros, como observado na tempestade global de poeira de 2018, pode ter várias centenas de quilómetros de largura. À medida que a torre decai, pode formar uma camada de poeira 56 quilómetros acima da superfície com milhares de quilómetros de comprimento.

As descobertas mais recentes sobre as torres de poeira surgem da sonda MRO (Mars Reconnaissance Orbiter) da NASA, liderada pelo JPL em Pasadena, no estado norte-americano da Califórnia. Embora as tempestades de poeira globais cubram a superfície do planeta, a MRO pode usar o seu instrumento MCS (Mars Climate Sounder) com detecção de calor para espiar através da neblina. O instrumento foi construído especificamente para medir os níveis de poeira. Os seus dados, juntamente com imagens de uma câmara a bordo do orbitador chamada MARCI (Mars Context Imager), permitiram aos cientistas detectar inúmeras torres “inchadas” de poeira.

Como é que Marte perdeu a sua água?

As torres de poeira aparecem durante todo o ano marciano, mas a MRO observou algo diferente durante a tempestade de poeira global de 2018. “Normalmente, a poeira cai num dia ou mais,” disse o autor principal do artigo, Nicholas Heavens da Universidade Hampton, no estado norte-americano da Virgínia. “Mas durante uma tempestade global, as torres de poeira são renovadas continuamente durante semanas.” Em alguns casos foram vistas várias torres durante três semanas e meia.

O ritmo da actividade da poeira surpreendeu Heavens e outros cientistas. Mas especialmente intrigante é a possibilidade de as torres de poeira agirem como “elevadores espaciais” para outros materiais, transportando-os pela atmosfera. Quando a poeira transportada pelo ar aquece, cria correntes de ar que transportam gases, incluindo a pequena quantidade de vapor de água às vezes vista como nuvens finas em Marte.

Um artigo anterior liderado por Heavens mostrou que, durante uma tempestade global de poeira em 2007, as moléculas de água foram lançadas para a atmosfera superior onde a radiação solar pode decompo-las em partículas que escapam para o espaço. Isto pode ser uma pista de como o Planeta Vermelho perdeu os seus lagos e rios ao longo de milhares de milhões de anos, tornando-se no deserto gelado que é hoje.

Os cientistas não sabem dizer com certeza o que provoca as tempestades globais de poeira; estudaram menos de uma dúzia até agora.

“As tempestades globais de poeira são realmente invulgares,” disse o cientista do instrumento MCS, David Kass, no JPL. “Não temos realmente nada parecido com isto na Terra, onde o clima do planeta inteiro muda durante vários meses.”

Com tempo e mais dados, a equipa da MRO espera entender melhor as torres de poeira criadas nas tempestades globais e que papel podem desempenhar na remoção de água da atmosfera do Planeta Vermelho.

Astronomia On-line
3 de Dezembro de 2019

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Buraco negro “alimenta” bebés estelares a um milhão de anos-luz

CIÊNCIA

Esta imagem contém um buraco negro que está a despoletar formação estelar à maior distância alguma vez vista. À medida que o gás gira em torno do buraco negro, emite grandes quantidades de raios-X que o Chandra detecta. O buraco negro é também a fonte de emissão de ondas de rádio de um jacto de partículas altamente energéticas – anteriormente detectadas pelos cientistas com o VLA – que alcança um milhão de anos-luz. Os astrónomos descobriram que este buraco negro e o jacto são responsáveis por aumentar o ritmo de formação estelar em galáxias recém-descobertas.
Crédito: raios-X – NASA/CXC/INAF/R. Gilli et al.; rádio – NRAO/VLA; ótico – NASA/STScI

Os buracos negros são famosos por rasgar objectos astronómicos, incluindo estrelas. Mas agora, os astrónomos descobriram um buraco negro que pode ter provocado os nascimentos de estrelas a uma distância incompreensível e através de várias galáxias.

Se confirmada, esta descoberta, feita com o Observatório de raios-X Chandra da NASA e outros telescópios, representaria o maior alcance já visto para um buraco negro que age como “gatilho” estelar. O buraco negro parece ter melhorado a formação estelar a mais de um milhão de anos-luz de distância.

“Esta é a primeira vez que vimos um único buraco negro aumentar o nascimento estelar em mais de uma galáxia,” disse Roberto Gilli do INAF (Instituto Nacional de Astrofísica) em Bolonha, Itália, autor principal do estudo que descreve a descoberta. “É incrível pensar que o buraco negro de uma galáxia pode ter alguma influência no que acontece noutras galáxias a triliões de quilómetros de distância.”

Um buraco negro é um objecto extremamente denso do qual nenhuma luz pode escapar. A imensa gravidade do buraco negro atrai gás e poeira, mas partículas de uma pequena quantidade desse material também podem ser catapultadas para longe quase à velocidade da luz. Essas partículas em movimento rápido formam dois feixes estreitos ou “jactos” perto dos pólos do buraco negro.

O buraco negro super-massivo que os cientistas observaram no novo estudo está localizado no centro de uma galáxia a cerca de 9,9 mil milhões de anos-luz da Terra. Esta galáxia possui pelo menos sete galáxias vizinhas, de acordo com observações do VLT (Very Large Telescope) do ESO e do LBT (Large Binocular Telescope).

Usando o VLA (Karl Jansky Very Large Array) da NSF (National Science Foundation), os cientistas já haviam detectado emissões de ondas de rádio de um jacto de partículas altamente energéticas com cerca de um milhão de anos-luz. O jacto pode ser rastreado até ao buraco negro super-massivo, que o Chandra detectou como uma poderosa fonte de raios-X produzidos pelo gás quente que gira em torno do buraco negro. Gilli e colegas também detectaram uma nuvem difusa de emissão de raios-X em torno de uma extremidade do jacto de rádio. Esta emissão de raios-X é provavelmente de uma gigantesca bolha de gás quente aquecida pela interacção das partículas energéticas no jacto de rádio com a matéria circundante.

À medida que a bolha quente se expandia e varria as quatro galáxias vizinhas, pode ter criado uma onda de choque que comprimiu o gás frio nas galáxias, provocando formação estelar. Todas as quatro galáxias estão aproximadamente à mesma distância, cerca de 400.000 anos-luz, do centro da bolha. Os autores estimam que o ritmo de formação estelar é cerca de duas a cinco vezes mais elevado que nas galáxias típicas com massas semelhantes e a distâncias semelhantes da Terra.

“A história do rei Midas fala do seu toque mágico que pode transformar metal em ouro,” disse o co-autor Marco Mignoli, também do INAF em Bolonha, Itália. “Aqui temos um caso de um buraco negro que ajudou a transformar gás em estrelas e o seu alcance é intergaláctico.”

Os astrónomos já viram muitos casos onde um buraco negro afecta os seus arredores através de “feedback negativo” – por outras palavras, restringindo a formação de novas estrelas. Isto pode ocorrer quando os jactos do buraco negro injectam tanta energia no gás quente de uma galáxia, ou enxame de galáxias, que o gás não consegue arrefecer o suficiente para formar um grande número de estrelas.

Nesta recém-descoberta colecção de estrelas, os astrónomos encontraram um exemplo menos comum de “feedback positivo”, em que os efeitos do buraco negro reforçam a formação estelar. Além disso, quando os astrónomos encontraram feedback positivo anteriormente, este ou envolveu aumentos de 30% ou menos no que toca à formação estelar, ou ocorreu a escalas de apenas aproximadamente 20.000 a 50.000 anos-luz numa galáxia companheira próxima. Se o feedback é positivo ou negativo, depende de um delicado equilíbrio entre o ritmo de aquecimento e de arrefecimento de uma nuvem. Isto porque as nuvens que são inicialmente mais frias, quando atingidas por uma onda de choque, são mais propensas a receber feedback positivo, formando assim mais estrelas.

“Os buracos negros têm a reputação bem merecida de serem poderosos e mortíferos, mas nem sempre,” disse o co-autor Alessandro Peca, ex-INAF em Bolonha e agora estudante de doutoramento da Universidade de Miami. “Este é um excelente exemplo de que às vezes desafiam esse estereótipo e podem ao invés estimular a formação estelar.”

Os investigadores usaram um total de seis dias de tempo de observação do Chandra, distribuído ao longo de cinco meses.

“É apenas por causa desta observação muito profunda que vimos a bolha de gás quente produzida pelo buraco negro,” disse o co-autor Colin Norman da Universidade Johns Hopkins em Baltimore, no estado norte-americano de Maryland. “Ao observar objectos parecidos com este, podemos vir a descobrir que o feedback positivo é muito comum na formação de grupos ou enxames de galáxias.”

O artigo que descreve estes resultados foi publicado na edição mais recente da revista Astronomy and Astrophysics e está disponível online.

Astronomia on-line
3 de Dezembro de 2019

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3132: Telescópio Webb vai desvendar os segredos de galáxias anãs próximas

CIÊNCIA

A galáxia anã do Escultor é uma companheira da Via Láctea. Os astrónomos vão usar o Telescópio Espacial James Webb para estudar os movimentos das suas estrelas e da anã de Dragão, outra companheira da nossa Galáxia. Ao estudarem o movimento das estrelas, os investigadores serão capazes de determinar a distribuição da matéria escura nestas galáxias.
Crédito: ESA/Hubble, Digitized Sky Survey 2

Em dois estudos separados recorrendo ao futuro Telescópio Espacial James Webb da NASA, uma equipa de astrónomos irá observar companheiras anãs da Via Láctea e da vizinha Galáxia de Andrómeda. O estudo destas pequenas companheiras ajudará os cientistas a aprender mais sobre a formação das galáxias e sobre as propriedades da matéria escura, uma substância misteriosa que, segundo se pensa, é responsável por aproximadamente 85% da matéria no Universo.

No primeiro estudo, a equipa obterá conhecimento da matéria escura medindo os movimentos das estrelas em duas companheiras anãs da Via Láctea. No segundo estudo, vão examinar os movimentos de quatro galáxias anãs em redor da nossa grande vizinha galáctica mais próxima, a Galáxia de Andrómeda. Isto ajudará a determinar se algumas das galáxias satélites de Andrómeda orbitam dentro de um plano, como os planetas em torno do Sol. Se o fizerem, isso terá importantes implicações para a compreensão da formação das galáxias. O investigador principal dos dois programas é Roeland van der Marel do STScI (Space Telescope Science Institute) em Baltimore, no estado norte-americano da Maryland.

Observando movimentos estelares em companheiras anãs da Via Láctea

As galáxias mais próximas da nossa Via Láctea são as suas galáxias anãs companheiras, muito mais pequenas que a Via Láctea. Van der Marel e a sua equipa planeiam estudar os movimentos das estrelas em duas destas galáxias anãs, Dragão e Escultor. As órbitas das estrelas são governadas pela gravidade resultante da matéria escura em cada galáxia. Ao estudar como as estrelas se movem, os investigadores serão capazes de determinar como a matéria escura é distribuída nessas galáxias.

“O modo como as estruturas no Universo se formam depende das propriedades da matéria escura, que compreende a maior parte da massa do Universo,” explicou van der Marel. “Nós sabemos que a matéria escura existe, mas não sabemos o que realmente compõe essa matéria escura. Nós apenas sabemos que existe algo no Universo que tem gravidade e que puxa objectos, mas não sabemos realmente o que é.”

A equipa estudará a distribuição da matéria escura nos centros das galáxias anãs para determinar as propriedades de temperatura deste misterioso fenómeno. Se a matéria escura for “fria”, a sua densidade será muito alta perto dos centros das galáxias. Se a matéria escura for “amena”, será mais homogénea por toda a área perto dos centros galácticos.

Ao mesmo tempo que o instrumento NIRCam (Near Infrared Camera) do Webb estiver a estudar os centros das galáxias anãs de Dragão e Escultor, outro instrumento, o NIRISS (Near Infrared Imager and Slitless Spectrograph) estará a investigar os arredores das galáxias anãs. “Estas observações simultâneas fornecerão algumas dicas sobre como as estrelas se movem de maneira diferente perto do centro e na periferia das galáxias anãs,” disse o co-investigador Tony Sohn do STScI. “Também permitirão duas medições independentes da mesma galáxia, para verificar se existem efeitos sistemáticos ou instrumentais.”

Dado que o Webb possui aproximadamente seis vezes a área de recolha de luz do Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA, a equipa pode medir os movimentos de estrelas muito mais fracas do que o Hubble consegue observar. Quantas mais estrelas individuais incluídas num estudo, mais precisamente a equipa pode modelar a matéria escura que influencia os seus movimentos.

Estudando o movimento das galáxias anãs companheiras de Andrómeda

A grande galáxia mais próxima da nossa Via Láctea, Andrómeda, tem várias companheiras anãs, assim como a nossa Galáxia. Van der Marel e a sua equipa planeiam estudar como quatro destas galáxias anãs se movem em torno de Andrómeda, para determinar se estão agrupadas num plano no espaço ou se se movem em torno de Andrómeda em todas as direcções.

Ao contrário do primeiro programa de observações, a equipa não está a tentar medir como as estrelas dentro das galáxias anãs se movem. Neste estudo, vão tentar determinar como as galáxias anãs como um todo se movem em redor da Galáxia de Andrómeda. Isto fornecerá mais informações sobre o processo pelo qual as grandes galáxias se formam por acreção e pelo acumular de galáxias mais pequenas e como exactamente isso funciona.

Na maioria dos modelos, não é de esperar que as galáxias anãs que rodeiam as galáxias maiores estejam num plano. Normalmente, os cientistas esperam que as galáxias anãs orbitem em redor das galáxias maiores de maneira aleatória. Lentamente, estas companheiras anãs perdem energia e podem ser acretadas para a galáxia maior, que crescem ainda mais.

No entanto, tanto para a Via Láctea como para Andrómeda, vários estudos sugeriram que pelo menos uma fracção das galáxias anãs encontram-se num plano e podem até estar a girar nesse plano. Uma das maneiras de determinar se isto é verdade é medir os seus movimentos tridimensionais. Se os movimentos estiverem realmente num plano, isto sugere que as galáxias anãs permanecerão no plano. Mas se as companheiras anãs parecem estar num plano, mas os seus movimentos estiverem em todas as direcções, isso indicaria um alinhamento ao acaso e não uma estrutura duradoura.

Caso as galáxias anãs se alinharem num plano, isso pode significar uma de várias coisas. Poderá ser que uma boa fracção das companheiras anãs tenha entrado em órbita de Andrómeda como um único grupo. Se for esse o caso, as anãs reteriam a “memória” de que todas caíram juntas e exibem actualmente propriedades dinâmicas semelhantes.

Outra possibilidade é que as galáxias anãs de Andrómeda se formaram como o que é chamado de “galáxias anãs de marés”. Estas colecções gravitacionalmente ligadas de gás e estrelas formam-se durante fusões ou interacções entre grandes galáxias espirais. São tão massivas quanto as galáxias anãs, mas não são dominadas por matéria escura, como os cientistas pensam que a maior parte das galáxias anãs são. É possível que uma fusão de duas galáxias grandes com muito gás possa formar algumas galáxias anãs que terminem numa única estrutura plana, mas isso seria invulgar, porque os cientistas não acham que as galáxias anãs de marés sejam o tipo predominante de galáxia anã no Universo. Sabe-se que as galáxias anãs tipicamente se formam dentro de nuvens de matéria escura chamadas halos.

Qualquer um dos casos pode significar que a formação é mais complicada do que os investigadores às vezes pensam. Qualquer um deles forneceria restrições adicionais aos cientistas que desenvolvem modelos teóricos da formação das galáxias.

A precisão extrema do Webb

Em ambos os programas, a equipa levará o Webb aos seus limites em termos de exactidão e precisão. “É uma situação muito complicada, porque basicamente o que queremos medir são movimentos muito pequenos,” explicou o co-investigador Andrea Bellini do STScI. “A precisão que queremos alcançar é como medir algo que se move alguns centímetros por ano na superfície da Lua, visto a partir da Terra.”

Ambos os estudos são programas de Observação de Tempo Garantido alocados à equipa do cientista Matt Mountain do Telescópio Webb. O Telescópio Espacial James Webb será o principal observatório espacial do mundo quando for lançado em 2021. O Webb vai resolver mistérios no nosso Sistema Solar, olhar além para mundos distantes em torno de outras estrelas e investigar as estruturas misteriosas e origens do nosso Universo. É um programa internacional liderado pela NASA com os seus parceiros ESA e Agência Espacial Canadiana.

Astronomia On-line
3 de Dezembro de 2019

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3131: Da Sagrada Família ao Coliseu de Roma. ESA mostra como se veriam asteróides a aproximar-se de monumentos emblemáticos

CIÊNCIA

A Agência Espacial Europeia (ESA) publicou no Twitter imagens de um sistema binário de asteróides a aproximar-se de alguns monumentos emblemáticos, ilustrando um cenário hipotético em que estas rochas chegariam até à Terra.

O Coliseu de Roma, em Itália, o Parlamento britânico e o Big Ben na capital londrina, a Torre Eiffel, em Paris, ou a Sagrada Família, em Barcelona, são alguns dos cenários escolhidos pela agência espacial para retratar esta situação.

Em causa estaria o sistema binário Didymos que, tal como o nome indica, consiste em duas rochas espaciais: Didymos, com cerca de 780 metros de diâmetro, e a sua lua lunar Didymoon, com cerca de 160 metros.

Embora Didymoon seja o menor corpo do sistema, o seu tamanho seria suficiente para destruir uma cidade, observa a ESA na imagem publicada no Twitter em que se pode ver este corpo sobre o Parlamento britânico e o Big Ben, no Reino Unido.

A lua de Didymos “será o menor corpo natural que foi alvo de uma missão espacial, mas ainda assim é bastante grande em termos humanos“, lê-se noutra publicação na rede social, que é acompanhada pela imagem do Coliseu de Roma, em Itália.

ESA Technology @ESA_Tech

… and while #HeraMission‘s ‘Didymoon’ asteroid moonlet is the smaller of the two #DidymosAsteroid pair, at 160 m across, this size would still make it ‘city-killer’ if it ever hit Earth. Didymoon is seen here above #London‘s #HousesOfParliament http://www.esa.int/Hera

No fim de Novembro, recorda a Russia Today, a agência espacial europeia aprovou a missão Hera, cujo objectivo passa por testar as capacidades do desvio de asteróides potencialmente perigosos para a Terra.

Esta missão faz parte de um projecto maior que será levado a cabo em colaboração com a agência espacial norte-americana. Trata-se da iniciativa AIDA (Avaliação de Desvio e Impacto de Asteróides) que, para além da Hera, incluirá também a missão DART, da NASA.

A missão pretende fazer colidir a sonda DART contra Didymoon em 2022, esperando modificar a sua órbita em torno de Didymos. Com este procedimento, os cientistas pretendem estudar o impacto e perceber quão viável é para a Humanidade desviar um corpo rochoso da sua trajectória, caso estivesse em rota de colisão com a Terra.

Posteriormente, Hera analisará a composição de Didymoon.

Apesar de ser muito pouco provável que um asteróide venha a colidir com a Terra nos próximos anos – a probabilidade é de 1 em 300.000, segundo a NASA -, as agências espaciais têm reunido esforços para melhorar os programas destinados para o acompanhamento e desvio destes corpos em rota de colisão com a Terra.

ZAP //

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2 Dezembro, 2019

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3127: Mora na Via Láctea um buraco negro que “não devia existir”

CIÊNCIA

ESA/Hubble, ESO, M. Kornmesse

Uma equipa internacional de cientistas acaba de encontrar um buraco negro na Via Láctea, cuja enorme massa desafia as teorias da evolução estelar vigentes – trata-se de um corpo celeste de grandes dimensões que “não devia existir”.

A comunidade científica estima que a massa dos buracos negros da nossa galáxia seja 30 vezes menor do que a massa do Sol. Contudo, estes valores acabam de ser desafiados.

Cientistas dizem agora ter detectado um buraco negro bem maior – excede a massa solar em 70 vezes, fica a 15.000 anos-luz da Terra e foi baptizado do LB-1, tal como detalha a nova investigação publicada esta semana na revista científica Nature.

O artigo recorda que buracos negros de massa semelhante já tinha sido detectados antes, apesar de a “formação de buracos negros tão massivos em ambientes de alta metalicidade” – em particular na Via Láctea fosse considerada “extremamente difícil” de acordo com as teorias actuais da evolução estelar.

“De acordo com os modelos actuais de evolução estelar, os buracos negros com esta massa nem deveriam existir na nossa galáxia”, disse Liu Jifeng, professor do Observatório Astronómico Nacional da China, que liderou a investigação, citado pela agência AFP.

“Agora, os teóricos terão de assumir o desafio e explicar a sua formação”, atirou.

Os cientistas acreditam que os buracos negros mais comuns – 20 vezes mais massivos do que o Sol – são fruto da implosão de uma super-nova. Já os buracos negros super-massivos, formam-se através de imensas de nuvens de gás, embora a sua origem seja incerta.

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2 Dezembro, 2019

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3126: Placas tectónicas podem ter sido criadas por impactos massivos de asteróides

CIÊNCIA

(CC0/PD) 9866112 / Pixabay

As placas tectónicas surgiram quando a Terra era bombardeada por impactos colossais. Cientistas investigaram se estes fenómenos tinham alguma relação, e tudo indica que sim.

A Terra evoluiu de uma massa derretida para um corpo planetário rochoso e esta continua a ser uma das maiores questões da Ciência. De acordo com uma nova investigação, publicada recentemente na Geology, cientistas da Universidade Macquarie, do Southwest Research Institute e da Harvard University, sugerem que essa transição pode ter sido desencadeada por intenso bombardeamento extraterrestre.

Simulações de computador e comparações com estudos anteriores revelaram que, há cerca de 4,6 mil milhões de anos, os impactos de destruição da Terra continuaram a moldar o planeta durante centenas de milhões de anos, aponta o Sci-News.

Apesar de esses eventos terem diminuído com o tempo,o cráton Kaapvaal, na África do Sul, e o cráton de Pilbara, na Austrália, sugerem que a Terra experimentou um período de intenso bombardeamento, há cerca de 3,2 mil milhões de anos, ao mesmo tempo em que aparecem as primeiras indicações de movimento das placas tectónicas.

Os cientistas sugerem que colossais colisões de corpos extraterrestres engatilharam a transição terrestre do seu estado quente e primitivo para o mundo que conhecemos hoje: com a litosfera (crosta e manto superior) fragmentada em placas.

“Costumamos pensar na Terra como um sistema isolado, onde só importam os processos internos”, disse o co-autor do artigo científico Craig O’Neill, em comunicado. “No entanto, estamos a sentir, cada vez mais, que o efeito da dinâmica do Sistema Solar influencia o comportamento da Terra.

O’Neill e a sua equipa estudaram certas camadas sedimentares localizadas em solos australianos e sul-africanos e descobriram que, há 3,2 mil milhões de anos de anos, a Terra foi “castigada” com muitos impactos.

Depois de terem criado várias simulações,foram capazes de perceber a tectónica global: ao contrário das primeiras centenas de milhões de anos de vida da Terra (formada há 4,6 mil milhões de anos), em que as colisões de corpos com 300 quilómetros de diâmetro eram frequentes, no Arqueano diminuíram um pouco.

Nesta altura, os corpos que impactavam com a Terra não passavam dos 100 quilómetros de diâmetro (30 km maior do que o asteróide que matou os dinossauros). Contudo, importava saber se estes eventos, ainda que menores, eram o suficiente para fragmentar a litosfera.

Para isso, os investigadores usaram técnicas para estimar a quantidade de impactos no Mesoarqueano e criaram simulações para modelar os efeitos dessas colisões na temperatura do manto. E os resultados apontam o sim como resposta.

Estes corpos celestes quilométricos que impactavam com p nosso planeta podem ter criado as placas tectónicas. Como nem a litosfera nem o manto eram homogéneos, os impactos acentuaram ainda mais essas diferenças de flutuabilidade no manto – e assim terão surgido as placas tectónicas.

ZAP //

Por ZAP
2 Dezembro, 2019

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