4155: Ceres: Planeta anão é um mundo com água

CIÊNCIA(ASTRONOMIA

Ceres é um planeta anão localizado na cintura de asteróides entre Marte e Júpiter. Até agora, desde a sua descoberta, em 1801, por Giuseppe Piazzi, acreditava-se que fosse mais uma rocha seca, das muitas presentes na imensidão que é o Espaço.

Contudo, novas observações deram conta da existência de um reservatório de água salgada, até então desconhecido.

Cratera em Ceres aloja água salgada

Além de estar situado na cintura de asteróides entre e Marte e Júpiter, Ceres é também o maior objecto aí presente. Assim, é possível que a Nave Espacial Dawn, da NASA, capture imagens de alta resolução da sua superfície.

Agora, uma equipa de cientistas dos Estados Unidos e da Europa analisou imagens recolhidas da órbita de Ceres, capturadas a cerca de 35 quilómetros de distância. O foco foi a cratera Occator, com 20 milhões de anos. Ali, sob a sua superfície, encontraram um “extenso reservatório” de água salgada.

Além da equipa que reunia elementos dos EUA e da Europa, outras realizaram pesquisas sobre o Ceres. Esses estudos foram publicados na Nature Astronomy, Nature Geoscience e Nature Communications. Assim, foi possível erguer a cortina sobre alguns factos, outrora desconhecidos, face ao planeta-anão.

Através de um sistema de imagens infravermelhas, uma das equipas descobriu a presença do compound hydrohalite. Isto é, um material comummente encontrado no gelo marinho, mas que nunca tinha sido detectado fora da Terra.

De acordo com Maria Cristina De Sanctis, do Instituto Nacional de Astrofísica, de Roma, o compound hydrohalite é uma confirmação da existência de água do mar em Ceres. Além disso, acrescentou que este planeta anão é uma “espécie de mundo oceânico”, assim como algumas das luas de Saturno e de Júpiter.

Água e vida fora da Terra

Ainda que só tenham sido detectados agora, a mesma equipa disse ainda que os depósitos de sal pareciam ter-se vindo a acumular pelos últimos dois milhões de anos. Por isso, é possível que a água salgada possa estar ainda a ascender do interior do planeta. Além do tempo que demorou a acumular-se, o seu jeito instável remete para um aparecimento recente.

O material encontrado no Ceres é extremamente importante em termos de astrobiologia.

Sabemos que estes minerais são essenciais para a emergência de vida.

Disse Maria Cristina De Sanctis.

Esta é uma descoberta incrível, para aquilo que têm sido as incessantes procuras por água, e até por possibilidades de vida, noutros planetas.

Pplware
Autor: Ana Sofia
11 Ago 2020

 

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4153: Sonda da NASA identifica brilho pulsante no céu nocturno de Marte

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

A sonda Mars Atmosphere and Volatile Evolution (MAVEN), da NASA, identificou grandes áreas de Marte emitindo um brilho que pulsa regularmente em períodos determinados, emitindo luzes ultravioleta. Essa descoberta poderá ajudar cientistas a desenvolverem modelos computacionais sobre a dinâmica da atmosfera do Planeta Vermelho. O artigo com os dados obtidos na pesquisa foi publicado na revista Journal of Geophysical

A equipa ficou surpreendida quando identificou que a atmosfera marciana pulsava três vezes por noite, e que isso ocorria apenas durante a primavera e outono. Esses novos dados revelaram ondas nos pólos de inverno do planeta, que confirmam o que a Mars Express, da Agência Espacial Europeia (ESA) já havia colectado: este brilho realmente é mais intenso nas regiões polares. “Brilha tanto na luz ultravioleta como a aurora boreal da Terra”, comenta Zac Milby, membro do Laboratory for Atmospheric and Space Physics, da Universidade do Colorado. Infelizmente, o comprimento de onda desse brilho impede astronautas de observá-los futuramente no céu marciano.

Abaixo, poderá ver a animação produzida com as observações da MAVEN. A animação foi colorida artificialmente em verde para representar a intensidade da luz ultravioleta, e as partes mais brancas são as mais brilhantes:

“As imagens do MAVEN oferecem nossas primeiras considerações globais sobre o movimento atmosférico na zona do meio da atmosfera de Marte. Essa é uma região crítica, onde as correntes de ar levam gases para as camadas mais altas e mais baixas”, diz Nick Schneider, o líder do instrumento Imaging Ultraviolet Spectrograph (IUVS), da MAVEN e principal autor do estudo. Esses ventos aceleram as reacções químicas por lá e geram ácido nítrico, um gás tóxico e incolor que alimenta o brilho.

Sonal Jain, membro do LASP, explica que as principais descobertas da dinâmica atmosférica de Marte mostram a importância destes padrões de circulação, que transportam gases pelo planeta e da superfície ao limite do espaço. Para os próximos passos, a equipe pretende analisar este brilho noutras posições para compreender de forma mais precisa os ventos verticais e as mudanças de estação em Marte. Para isso, serão utilizados dados obtidos pelo IUVS.

Fonte: NASA

Canaltech
Por Danielle Cassita | 10 de Agosto de 2020 às 13h10

 

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4152: Como será o fim do universo? Esta astrofísica traz algumas respostas!

CIÊNCIA/ASTROFÍSICA

Como será o tão imaginado fim do mundo? Uma das principais respostas dos cientistas sugere que o Sol acabará ficando sem combustível e, assim, tornar-se-á uma gigante-vermelha, que vai expandir-se e engolir os planetas que estiverem por perto – incluindo o nosso. Mas, calma, isso deverá acontecer só daqui a 5 biliões de anos. Agora, pensando em como será o fim do universo propriamente dito, a astrofísica Katie Mack identificou alguns cenários e publicou-os no seu livro The End of Everything (“O Fim de Tudo”, em tradução livre).

Com talento para comunicar ao público a complexidade da física, Katie inicia o seu livro com esse breve prefácio do fim. Há quem veja o assunto com certo receio, mas Mack sente-se em paz: “há algo sobre o conhecimento da impermanência da existência é que um pouco libertador”, diz ela numa entrevista à Radio 1 Newsbeat. Para ela, os humanos são “uma espécie que transita entre a compreensão da nossa grande insignificância e uma habilidade de ir além das nossas vidas mundanas, em direcção ao vazio, para solucionar os mistérios mais fundamentais do cosmos”.

Assim, a autora tenta compartilhar um pouco deste “terror” no livro, para que as pessoas tenham uma conexão mais pessoal com o que está acontecendo no universo. “Essa ideia de que todo o universo tem esses processos acontecendo o tempo inteiro e poderiam acontecer comigo ficou bem pessoal: eu estou no universo, e não consigo proteger-me de nada disso”, comenta.

É claro que nada disso acontecerá num período próximo a nós; o fim do universo deverá ocorrer num futuro que está a uma distância de biliões e biliões de anos. Entretanto, desde a ocorrência do Big Bang, o universo continua se expandindo. Então, o que acontecerá no futuro irá depender dessa expansão continuar – ou não.

Alguns possíveis cenários

No Grande Rompimento, as estrelas, planetas e até o tempo se rompem (Imagem: NICOLLE R. FULLER/SCIENCE SOURCE)

Mack trás diversas possibilidades na sua obra, e uma delas é algo que pode ser traduzido como “o grande colapso”, que seria um desfecho possível. As galáxias fora do Sistema Solar estão se afastando de nós num processo de expansão. Assim, se o universo tiver matéria suficiente, a atracção gravitacional de tudo vai gerar um colapso: estrelas e galáxias vão se chocar com mais frequência e destruirão a vida nos planetas por perto. Existe também a possibilidade do que dá para traduzir como “o grande rompimento”. Nesse caso, a expansão do universo  acelerar-se-ia tanto que as estrelas e os planetas se romperiam, as moléculas seriam destruídas e o tecido do espaço se rasgaria.

A energia escura sugere um fim diferente, que Mack chama de “morte do calor” ou “grande congelamento”. Desde o início do universo, a energia escura vem “empurrando” o universo. Assim, o universo chegará a um ponto em que tudo ficará tão separado que a matéria de estrelas mortas estará dispersa e não poderá formar novas estrelas, ou seja, o combustível para o crescimento e reprodução fica tão difuso que se torna inútil. “O universo se expande cada vez mais e esfria, e tudo se decai e some”, explica Mack. Para ela, esse não é um cenário tão interessante.

Esse título fica para o “decaimento a vácuo”: nesse caso, uma pequena bolha de vácuo verdadeiro se formaria devido à instabilidade ligada ao bóson de Higgs. Assim, essa bolha se iria se expandir na velocidade da luz e queimaria tudo, até simplesmente anular o universo. “Você muda alguma coisa nas equações e descobre que é possível que uma bolha se materialize em algum lugar do universo e se expanda na velocidade da luz, destruindo tudo”, comenta.

Essa hipótese ainda não pode ser testada e não é a mais provável, mas o simples acto de considerá-la trás diversas implicações sobre o cosmos. “Tecnicamente, pode acontecer a qualquer momento”. Katie aponta que esses pensamentos trazem-nos um senso de perspectiva: a vida moderna tenta convencer-nos de que estamos completamente seguros, protegidos e no controle de tudo à nossa volta, mas isso não é verdade. “Cosmicamente falando, nós simplesmente estamos no universo, e temos que aceitar o que ele nos dá”.

Fonte: Nature, BBC, Vice

Canaltech
Por Danielle Cassita
10 de Agosto de 2020 às 16h10

 

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4151: Planeta surpreendentemente denso desafia teorias de formação planetária

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Impressão de artista de K2-25b. Novas observações detalhadas com as instalações NOIRLab da NSF revelam um jovem exoplaneta em órbita de uma jovem estrela no enxame das Híades, que é invulgarmente denso para o seu tamanho e idade. Ligeiramente mais pequeno que Neptuno, K2-25b orbita uma estrela anã M – o tipo estelar mais comum na Galáxia – em 3,5 dias.
Crédito: NOIRLab/NSF/AURA/J. Pollard

Novas observações detalhadas com as instalações NOIRLab da NSF revelam um jovem exoplaneta em órbita de uma jovem estrela no enxame das Híades, que é invulgarmente denso para o seu tamanho e idade. Com 25 massas terrestres, e ligeiramente mais pequeno que Neptuno, a existência deste exoplaneta desafia as previsões das principais teorias de formação planetária.

Novas observações do exoplaneta, conhecido como K2-25b, feitas com o Telescópio WIYN de 0,9 metros no Observatório de Kitt Peak, um programa do NOIRLab da NSF, com o Telescópio Hobby-Eberly do Observatório McDonald e com outras instalações, levantam novas questões sobre as teorias actuais de formação planetária. O exoplaneta é excepcionalmente denso para o seu tamanho e idade – levantando a questão de como consegue existir. Os detalhes dos achados serão publicados na revista The Astronomical Journal.

Ligeiramente mais pequeno que Neptuno, K2-25b orbita uma estrela anã M – o tipo estelar mais comum na Galáxia – em 3,5 dias. O sistema planetário é membro do enxame de estrelas das Híades, um enxame próximo de estrelas jovens na direcção da constelação de Touro. O sistema tem aproximadamente 600 milhões de anos e está localizado a cerca de 150 anos-luz da Terra.

Os planetas com tamanhos entre a Terra e Neptuno são companheiros comuns de estrelas da Via Láctea, apesar do facto de que tais planetas não são encontrados no nosso Sistema Solar. Compreender como estes “sub-Neptunos” se formam e evoluem é uma questão quente no estudo exoplanetário.

Os astrónomos preveem que os planetas gigantes se formam primeiro montando um núcleo modesto de rocha-gelo com 5 a 10 vezes a massa da Terra e, em seguida, envolvem-se num enorme invólucro gasoso com centenas de vezes a massa da Terra. O resultado é um gigante gasoso como Júpiter. K2-25b quebra todas as regras desta imagem convencional: com uma massa equivalente a 25 Terras e modesto em tamanho, K2-25b é quase todo ele núcleo e muito pouco invólucro gasoso. Estas propriedades estranhas representam dois quebra-cabeças para os astrónomos. Primeiro, como é que K2-25b “montou” um núcleo tão grande, muitas vezes o limite de 5-10 massas terrestres previsto pela teoria? (a previsão teórica diz que assim que os planetas formem um núcleo com 5-10 vezes a massa da Terra, começam ao invés a acretar gás: muito pouco material rochoso é acrescentado depois disso) E em segundo lugar, com a alta massa do seu núcleo – e consequente forte atracção gravitacional – como é que evitou acumular um invólucro gasoso significativo?

A equipa que estuda K2-25b achou o resultado surpreendente. “K2-25b é invulgar,” disse Gudmundur Stefansson, pós-doutorado da Universidade de Princeton, que liderou a equipa de investigação. De acordo com Stefansson, o exoplaneta é mais pequeno em tamanho do que Neptuno, mas 1,5 vezes mais massivo. “O planeta é denso para o seu tamanho e idade, em contraste com outros planetas jovens sub-Neptuno que orbitam perto da sua estrela hospedeira,” acrescentou Stefansson. “Normalmente, estes mundos apresentam baixas densidades – e alguns até têm atmosferas estendidas em evaporação. K2-25b, com estas medições em mão, parece ter um núcleo denso, rochoso ou rico em água, com um invólucro fino.”

Para explorar a natureza e origem de K2-25b, os astrónomos determinaram a sua massa e densidade. Embora o tamanho do exoplaneta tenha sido medido inicialmente com o satélite Kepler da NASA, a medição do tamanho foi refinada usando medições de alta precisão do Telescópio WIYN de 0,9 metros no Observatório Kitt Peak e com o telescópio de 3,5 metros do Observatório de Apache Point no estado norte-americano do Novo México. As observações feitas com estes dois telescópios aproveitaram uma técnica simples, mas eficaz, desenvolvida como parte da tese de doutoramento de Stefansson. A técnica usa um componente óptico inteligente chamado “Engineered Diffuser”, que pode ser facilmente comprado por aproximadamente 500 dólares. O componente espalha a luz da estrela para cobrir mais pixéis na câmara, permitindo que o brilho da estrela durante o trânsito do planeta seja medido com mais precisão e resultando numa medição mais sensível do tamanho do planeta em órbita, entre outros parâmetros.

“O difusor inovador permitiu-nos melhor definir a forma do trânsito e, assim, restringir ainda mais o tamanho, a densidade e a composição do planeta,” disse Jayadev Rajagopal, astrónomo do NOIRLab que também esteve envolvido no estudo.

Para o seu baixo custo, o difusor fornece um retorno científico descomunal. “Telescópios de menor abertura, quando equipados com equipamentos de última geração, mas baratos, podem ser plataformas para programas científicos de alto impacto,” explica Rajagopal. “Será necessária fotometria muito precisa para explorar estrelas hospedeiras e planetas em conjunto com missões espaciais e maiores aberturas no solo, e esta é uma ilustração do papel que um telescópio de tamanho modesto, 0,9 metros, pode desempenhar neste esforço.”

Graças às observações com os difusores disponíveis no Telescópio WIYN de 0,9 m e no Telescópio de 3,5 m do Observatório de Apache Point, os astrónomos agora são capazes de prever com maior precisão quando K2-25b transita pela sua estrela hospedeira. Enquanto antes os trânsitos só podiam ser previstos com uma precisão de 30 a 40 minutos, agora são conhecidos com uma precisão de 20 segundos. A melhoria é crítica para o planeamento de observações de acompanhamento com instalações como o Observatório Gemini e o Telescópio Espacial James Webb.

Muitos dos autores deste estudo também estão envolvidos noutro projecto de caça exoplanetária no Observatório Kitt Peak: o espectrómetro NEID no Telescópio WIYN de 3,5 metros. O NEID permite que os astrónomos meçam o movimento de estrelas próximas com extrema precisão – quase três vezes mais do que a geração anterior de instrumentos de última geração – permitindo a detecção, a determinação da massa e a caracterização de exoplanetas tão pequenos quanto a Terra.

Astronomia On-line
11 de Agosto de 2020

 

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4150: Hubble faz a primeira observação de um eclipse lunar total por um telescópio espacial

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Tirando proveito de um eclipse lunar total em Janeiro de 2019, os astrónomos usaram o Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA para medir o ozono na atmosfera da Terra. Este método exemplifica como vão observar planetas parecidos com a Terra que transitam em frente de outras estrelas à procura de vida. O alinhamento perfeito do nosso planeta com o Sol e a Lua durante um eclipse lunar total imita a geometria de um planeta terrestre em trânsito da sua estrela. Num novo estudo, o Hubble não observou a Terra directamente. Ao invés, os astrónomos usaram a Lua como espelho que reflete a luz solar transmitida através da atmosfera da Terra que foi então capturada pelo Hubble. Esta é a primeira vez que a radiação ultravioleta que passa através da atmosfera da Terra foi observada do espaço e a primeira vez que um eclipse lunar total foi capturado a partir de um telescópio espacial. Crédito: ESA/Hubble, M. Kornmesser

Tirando vantagem de um eclipse lunar total, astrónomos usaram o Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA para detectar ozono na atmosfera da Terra. Este método serve como um substituto de como vão observar planetas semelhantes à Terra em torno de outras estrelas à procura de vida. Esta é a primeira vez que um eclipse lunar total foi capturado a partir de um telescópio espacial e a primeira vez que tal eclipse foi estudado em comprimentos de onda ultravioleta.

Para se prepararem para a investigação exoplanetária com telescópios maiores que estão actualmente em desenvolvimento, os astrónomos decidiram realizar experiências muito mais perto de casa, no único planeta terrestre habitado conhecido: a Terra. O alinhamento perfeito do nosso planeta com o Sol e a Lua durante um eclipse lunar total imita a geometria de um planeta rochoso em trânsito com a sua estrela. Num novo estudo, o Hubble não olhou para a Terra directamente. Em vez disso, os astrónomos usaram a Lua como um espelho que reflete a luz do Sol que foi filtrada pela atmosfera da Terra. A utilização de um telescópio espacial para observações de eclipses é mais “limpa” do que estudos terrestres porque os dados não estão contaminados como quando se olha através da atmosfera da Terra.

Estas observações foram particularmente desafiadoras porque pouco antes do eclipse a Lua é ainda muito brilhante, e a sua superfície não é um reflector perfeito, pois está “manchada” com áreas claras e escuras. Além disso, a Lua está tão perto da Terra que o Hubble teve que tentar manter um olho fixo numa região seleccionada, para rastrear com precisão o movimento da Lua em relação ao observatório espacial. É por estas razões que o Hubble muito raramente é apontado para a Lua.

As medições detectaram a forte impressão digital espectral do ozono, um pré-requisito chave para a presença – e possível evolução – da vida como a conhecemos numa exo-Terra. Embora algumas assinaturas do ozono tenham sido detectadas em anteriores observações terrestres durante eclipses lunares, o estudo do Hubble representa a detecção mais forte até à data da molécula porque o telescópio espacial pode observar no ultravioleta, comprimento de onda este que é absorvido pela nossa atmosfera e não atinge o solo. Na Terra, a fotossíntese ao longo de milhares de milhões de anos é responsável pelos altos níveis de oxigénio e pela espessa camada de ozono do nosso planeta. Há apenas 600 milhões de anos, a atmosfera da Terra acumulou ozono suficiente para proteger a vida da radiação ultravioleta letal do Sol. Isto auxiliou as primeiras formas de vida terrestre quando migraram para fora dos nossos oceanos.

“Encontrar ozono no espectro de uma exo-Terra seria significativo porque é um subproduto fotoquímico do oxigénio molecular, que é um subproduto da vida,” explicou Allison Youngblood do Laboratório de Física Atmosférica e Espacial no estado norte-americano do Colorado, EUA, investigadora principal das observações do Hubble.

O Hubble registou a assinatura espectral ultravioleta do ozono impressa na luz do Sol filtrada pela atmosfera da Terra durante um eclipse lunar que ocorreu a 20-21 de Janeiro de 2019. Vários outros telescópios também fizeram observações espectroscópicas noutros comprimentos de onda durante o eclipse, em busca de mais ingredientes da vida na Terra, como oxigénio, metano, água e monóxido de carbono.

“Para caracterizar completamente os exoplanetas, vamos idealmente utilizar uma variedade de técnicas e comprimentos de onda,” explicou o membro da equipa Antonio Garcia Munoz da Universidade Técnica de Berlim, na Alemanha. “Esta investigação destaca claramente os benefícios da espectroscopia ultravioleta na caracterização de exoplanetas. Também demonstra a importância de testar ideias e metodologias inovadoras com o único planeta habitado que conhecemos até à data!”

As atmosferas de alguns exoplanetas podem ser estudadas quando o mundo alienígena atravessa a face da sua estrela-mãe, durante o chamado trânsito. Durante um trânsito, a luz estelar é filtrada pela atmosfera do exoplaneta retro-iluminado. Se visto de perto, a silhueta do planeta pareceria ter um “halo” fino e brilhante em seu redor, provocado pela atmosfera iluminada, assim como a Terra é vista do espaço.

As substâncias químicas na atmosfera deixam a sua assinatura reveladora ao filtrarem certas cores da luz das estrelas. A espectroscopia das atmosferas dos planetas em trânsito foi iniciada por astrónomos do Hubble. Isto foi especialmente inovador porque os exoplanetas ainda não haviam sido descobertos quando o Hubble foi lançado em 1990. Portanto, o observatório espacial não foi inicialmente projectado para tais experiências. Até agora, os astrónomos usaram o Hubble para observar a atmosfera de planetas gigantes gasosos que transitam as suas estrelas. Mas os planetas terrestres são objectos muito mais pequenos e a sua atmosfera também é mais fina. Portanto, a análise destas assinaturas é muito mais difícil.

É por isso que os cientistas vão precisar de telescópios espaciais muito maiores do que o Hubble para recolher a débil luz estelar que passa pela atmosfera destes pequenos planetas durante um trânsito. Estes telescópios vão precisar de observar planetas por um período mais longo, talvez muitas dúzias de horas, para construir um sinal forte. Para o estudo de Youngblood, o Hubble passou cinco horas a recolher dados ao longo das várias fases do eclipse lunar.

Encontrar ozono nos céus de um exoplaneta terrestre não garante a existência de vida à superfície. “Precisaríamos de outras assinaturas espectrais além do ozono para concluir que havia vida no planeta, e estas assinaturas não podem ser vistas no ultravioleta,” diz Youngblood.

Os astrónomos têm que procurar uma combinação de bio-assinaturas, como ozono e metano, ao explorar as possibilidades de vida. É necessária uma campanha em vários comprimentos de onda porque muitas bio-assinaturas – ozono, por exemplo – são detectadas mais facilmente em comprimentos de onda específicos. Os astrónomos em busca do ozono também devem ter em conta que este elemento se acumula com o tempo, conforme o planeta evolui. Há cerca de 2 mil milhões de anos, na Terra, o ozono era uma fracção do que é agora.

O futuro Telescópio Espacial James Webb da NASA/ESA/CSA, um observatório infravermelho com lançamento previsto para 2021, será capaz de penetrar profundamente na atmosfera de um planeta para detectar metano e oxigénio.

“Esperamos que o JWST leve a técnica de espectroscopia de transmissão das atmosferas exoplanetárias a limites sem precedentes,” acrescentou Garcia Munoz. “Em particular, terá a capacidade de detectar metano e oxigénio nas atmosferas de exoplanetas íntimos, orbitando perto de estrelas pequenas. Isto abrirá o campo da caracterização atmosférica a exoplanetas cada vez menores.”

Astronomia On-line
11 de Agosto de 2020

 

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Caça aos “ovos” estelares com o ALMA: rastreando a evolução de embrião a estrela bebé

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Representação de uma nuvem de gás com núcleos quentes observada com o ALMA.
Crédito: N. Lira – ALMA (NRAO/NAOJ/ESO)

Recorrendo ao ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), os astrónomos fizeram um censo de “ovos” estelares na constelação de Touro e revelaram o seu estado de evolução. Este censo ajuda os investigadores a entender como e quando um embrião estelar se transforma numa estrela bebé no interior de um casulo gasoso. Além disso, a equipa encontrou um fluxo bipolar, um par de correntes de gás, que podem ser evidências reveladoras de uma estrela verdadeiramente recém-nascida.

As estrelas formam-se devido à contracção gravitacional de nuvens de gás. As partes mais densas das nuvens, chamadas núcleos de nuvens moleculares, são os próprios locais de formação estelar e estão localizadas principalmente ao longo da Via Láctea. A Nuvem Molecular de Touro é uma das regiões de formação estelar activa e já foram apontados para lá muitos telescópios. Observações anteriores mostram que alguns núcleos são na verdade “ovos” estelares antes do nascimento das estrelas, mas outros já têm no seu interior estrelas infantis.

Uma equipa de investigadores liderada por Kazuki Tokuda, astrónomo da Universidade da Prefeitura de Osaka e do Observatório Astronómico Nacional do Japão, utilizou o poder do ALMA para investigar a estrutura interna dos ovos estelares. Observaram 32 núcleos sem estrelas e nove núcleos com proto-estrelas bebés. Detectaram ondas de rádio de todos os nove núcleos com estrelas, mas apenas 12 dos 32 núcleos mostraram um tal sinal. A equipa concluiu que esses 12 ovos desenvolveram estruturas internas, o que mostra que são mais evoluídos do que os 20 núcleos restantes.

“De um modo geral, os interferómetros de rádio que usam muitas antenas, como o ALMA, não são bons para observar objectos sem características como os ovos estelares,” diz Tokuda. “Mas nas nossas observações, usámos apenas propositadamente as antenas de 7 metros do ALMA. Esta rede compacta permite-nos ver objectos com uma estrutura suave, e obtivemos informações sobre a estrutura interna dos ovos estelares, exactamente como pretendíamos.”

O aumento do espaçamento entre as antenas melhora a resolução de um interferómetro de rádio, mas torna difícil a detecção de objectos estendidos. Por outro lado, uma rede compacta tem uma resolução mais baixa, mas permite ver objectos estendidos. É por isso que a equipa usou a rede compacta de antenas de 7 metros do ALMA, conhecida como Rede Morita, não a rede estendida de antenas de 12 metros.

Eles descobriram que há uma diferença entre os dois grupos na densidade do gás no centro dos núcleos densos. Assim que a densidade do centro de um núcleo denso excede um determinado limite, cerca de um milhão de moléculas de hidrogénio por centímetro cúbico, a auto-gravidade leva o ovo a transformar-se numa estrela.

Um censo também é útil para encontrar um objecto raro. A equipa percebeu que existe um fluxo bipolar fraco, mas claro, num ovo estelar. O tamanho do fluxo é bastante pequeno e nenhuma fonte infravermelha foi identificada no núcleo denso. Estas características combinam bem com as previsões teóricas de um “primeiro núcleo hidrostático”, um objeto de vida curta formado pouco antes do nascimento de uma estrela bebé. “Já foram identificados noutras regiões vários candidatos a primeiro núcleo hidrostático,” explica Kakeru Fujishiro, membro da equipa de investigação. “Esta é a primeira identificação na região de Touro. É um bom alvo para uma observação mais extensa no futuro.”

Kengo Tachihara, professor associado da Universidade de Nagoya, menciona o papel dos investigadores japoneses neste estudo. “Os astrónomos japoneses estudaram as estrelas bebés e os ovos estelares em Touro usando o radiotelescópio Nagoya de 4 metros e o radiotelescópio Nobeyama de 45 metros desde a década de 1990. E a rede de 7 metros do ALMA também foi desenvolvida pelo Japão. O resultado actual faz parte da culminação destes esforços.”

“Conseguimos ilustrar a história do crescimento dos óvulos estelares até ao nascimento e agora estabelecemos o método para a investigação,” sumariza Tokuda. “Esta é uma etapa importante a fim de obter uma compreensão abrangente da formação estelar.”

Astronomia On-line
11 de Agosto de 2020

 

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4148: Metais estranhos. Novo estado da matéria partilha semelhanças com buracos negros

CIÊNCIA/FÍSICA

ESO/WFI, MPIfR/ESO/APEX/A. Weiss et al., NASA/CXC/CfA/R. Kraft et al.

Os “metais estranhos” exibem algumas propriedades condutivas incomuns que, surpreendentemente, têm semelhanças com buracos negros.

Os “metais estranhos” são materiais cuja resistência eléctrica exibe um comportamento de temperatura muito incomum. De acordo com um novo estudo, publicado recentemente na Proceedings of the National Academy of Sciences, estes metais podem ser um novo e bizarro estado da matéria, com propriedades semelhantes às dos buracos negros.

De acordo com o New Atlas, na mecânica quântica, a resistência eléctrica é um subproduto de electrões que colidem com outras partículas. Nos metais, à medida que os electrões fluem, chocam com outros electrões ou impurezas no material. Quanto mais tempo houver entre cada colisão, menor será a resistência eléctrica.

Em metais comuns, a resistência eléctrica aumenta de acordo com a temperatura. Os super-condutores permitem que a corrente eléctrica flua quase sem resistência – mas apenas abaixo de uma certa temperatura. Muitos materiais precisam de descer ao zero quase absoluto, enquanto alguns mantêm as propriedades super-condutoras até sob temperaturas mais altas.

No entanto, os electrões mais “estranhos” dissipam energia muito rapidamente. Em muitos super-condutores de alta temperatura, alterar a temperatura ou o número de electrões de fluxo livre no material pode alterá-lo de um estado supercondutor para um estado de metal estranho, ou vice-versa.

Neste tipo de materiais, a resistência eléctrica é proporcional à temperatura e às constantes de Planck e Boltzmann – as mesmas características que definem algumas das propriedades dos buracos negros.

“Encontrar essa mesma escala em todos estes sistemas diferentes é fascinante”, comentou Olivier Parcollet, cientista do Centro de Física Quântica Computacional do Instituto Flatiron e co-autor do artigo científico.

Este estudo determina, então, que os metais estranhos são um novo estado da matéria, que fica entre duas fases conhecidas: os espelhos giratórios isolantes de Mott e os líquidos Fermi.

“Descobrimos que existe uma região inteira no Espaço que exibe um comportamento planckiano que não pertence a nenhuma das duas fases”, explicou o professor de Física da Cornell, Eun-Ah Kim. “Este estado líquido de rotação quântica é metálico, mas relutantemente metálico“, acrescentou.

ZAP //

Por ZAP
11 Agosto, 2020

 

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4144: NASA descobre que o sistema solar está envolto numa bolha magnética com forma de ‘croissant’

CIÊNCIA

Os cientistas da NASA desenvolveram uma nova previsão do formato da bolha em torno do nosso sistema solar. Segundo eles, todos os planetas do nosso sistema solar estão envoltos numa bolha magnética. Esta foi esculpida no espaço pelo material do Sol em constante fluxo, o vento solar.

O aspecto tosco dessa bolha faz lembrar um croissant murcho.

O sistema solar está envolto numa forma de croissant

Segundo investigações recentes realizadas pela NASA, o sistema solar está envolvido pela heliosfera, ou “bolha” com uma forma de “croissant”. Fora desta bolha está o meio interestelar – o gás ionizado e o campo magnético que preenche o espaço entre os sistemas estelares na nossa galáxia.

Uma pergunta que os cientistas têm tentado responder há anos é sobre a forma desta bolha, que viaja pelo espaço enquanto o nosso Sol orbita o centro da nossa galáxia. Tradicionalmente, os cientistas pensaram na heliosfera como uma forma de cometa, com uma borda de ataque arredondada, chamada de nariz, e uma longa cauda atrás.

Contudo, como pode ser lido na investigação publicada na Nature Astronomy, a apresentação dá conta de uma forma alternativa ao que se pensava ser uma cauda longa: o croissant murcho.

Só as Voyager da NASA conseguiram passar para fora desta bolha

A forma da heliosfera é difícil de medir a partir do interior. A extremidade mais próxima da heliosfera está a mais de dezasseis mil milhões de quilómetros da Terra. Apenas as duas naves espaciais Voyager mediram directamente esta região, deixando-nos apenas com dois pontos de dados verdadeiros sobre a forma da heliosfera.

Na Terra, só se consegue saber alguma realidade através da captação e observação de partículas que voam em direcção ao planeta provenientes de eventos galácticos como super-novas. A heliosfera absorve cerca de três quartos destas partículas tremendamente energéticas, chamadas de raios cósmicos galácticos.

A missão Interstellar Boundary Explorer da NASA, ou IBEX, estuda a heliosfera, fazendo uso destas partículas como uma espécie de radar, traçando a fronteira do nosso sistema solar com o espaço interestelar.

Conforme é reportado, a NASA também utilizou informações que recolheu das missões a outros planetas. Assim, há dados importantes que foram obtidos na missão Cassini a Júpiter e na missão New Horizons a Júpiter e Plutão. Segundo Merav Opher, autor principal da nova investigação, os cientistas usaram modelos de computador para transformar os dados numa previsão das características da heliosfera.

A forma do nosso escudo

A forma da heliosfera é mais que uma questão de curiosidade académica. Então, tudo o que envolve a heliosfera tem a ver com a sua acção de escudo para com o nosso sistema solar em relação ao resto da galáxia.

A heliosfera, uma vasta região do espaço que circunda e é criada pelo Sol, é continuamente “insuflada” pelo plasma, conhecido como vento solar. Os níveis de radiação dentro e fora da heliosfera são diferentes, com os raios cósmicos galácticos menos profusos dentro da heliosfera. Como resultado, os planetas como a nossa Terra, estão parcialmente protegidos do seu impacto.

Como tal, esta tal bolha, de aspecto tosco, na forma de um ‘croissant’, actua como um escudo do Sistema Solar contra o resto da Via Láctea.

NASA procura este escudo “noutros mundos”

A forma da heliosfera também faz parte do quebra-cabeça para a procura de vida noutros mundos. A radiação prejudicial dos raios cósmicos galácticos pode tornar um mundo inabitável, um destino evitado no nosso sistema solar por causa do nosso forte escudo celestial. Assim, à medida que aprendemos mais sobre como a nossa heliosfera protege o nosso sistema solar – e como esta protecção pode ter mudado ao longo da história do sistema solar – podemos procurar outros sistemas estelares que podem ter protecção semelhante.

Portanto, os nossos sósias heliosféricos têm formas de cometas de cauda longa, croissants murchos ou será algo totalmente diferente?

Pplware
Autor: Vítor M.

 

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4143: Exoplaneta surpreendentemente denso desafia teorias de formação de planetas

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

NOIRLab / NSF / AURA / J. Pollard
Exoplaneta K2-25b

Novas observações do K2-25b, um exoplaneta surpreendentemente denso para o seu tamanho e idade, estão a desafiar as teorias de formação planetária.

Com 25 massas terrestres e pouco mais pequeno do que Neptuno, o exoplaneta K2-25b é muito denso para a sua idade e tamanho. Mas o seu potencial não fica por aqui: este jovem planeta, que orbita uma estrela no aglomerado de estrelas Hyades, está a desafiar as teorias de formação planetária.

Segundo o Phys, o K2-25b é um exoplaneta praticamente rochoso, com apenas uma pequena camada de gás à volta do núcleo, características que intrigam os cientistas.

Além de não entenderem como é que um núcleo tão grande se formou, também não percebem como é que uma massa nuclear tão grande (que gera uma forte atracção gravitacional) não acumulou uma camada de gás significativa à sua volta.

Isto levanta dúvidas sobre as actuais teorias acerca da formação de planetas, uma vez que defendem que um planeta gigante se forma a partir de um modesto núcleo de gelo e rocha, de cinco a dez vezes a massa da Terra e, pouco a pouco, envolve-se num enorme invólucro gasoso, com centenas de vezes a massa da Terra. O resultado deste cocktail seria um gigante gasoso, como Júpiter.

Mas o K2-25b quebra estas regras: com uma massa 25 vezes maior do que a da Terra, o exoplaneta é relativamente pequeno, quase inteiramente um “núcleo” e não tem quase nada de gasoso ao seu redor. O artigo científico foi recentemente publicado no Astronomical Journal.

Gudmundur Stefansson, investigador da Universidade de Princeton, nos Estados Unidos, não hesita em afirmar que o K2-25b é “incomum“. Este planeta denso tem uma órbita ao redor da sua estrela hospedeira, uma anã castanha, de apenas 3,5 dias.

Como uma só observação não é suficiente para mudar teorias, os astrónomos vão continuar a observar sistemas semelhantes em busca de novas informações que possam, eventualmente, levar a novas hipóteses.

ZAP //

Por ZAP
10 Agosto, 2020

 

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4142: Gémeas, mas não tanto. Cientistas detectam diferenças nos discos de galáxias activas e não activas

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

V. Belokurov based on the images by Marcus and Gail Davies and Robert Gendler

Uma equipa de cientistas do Instituto de Astrofísica das Ilhas Canárias (IAC) comparou a dinâmica dos discos galácticos entre pares de galáxias espirais activas e não activas.

Actualmente, há evidências científicas de que os buracos negros super-massivos que residem no centro da maioria das galáxias têm uma grande influência na sua evolução. Em algumas galáxias, o buraco negro consome o material ao seu redor a uma taxa muito alta, emitindo uma grande quantidade de energia.

Nestes casos, segundo o SciTechDaily, diz-se que a galáxia tem um núcleo activo (ou AGN). O material que alimenta o AGN deve estar inicialmente em regiões distantes do núcleo, na região conhecida como disco da galáxia, girando em torno do centro.

Para Ignacio del Moral Castro, estudar os mecanismos que controlam a relação entre o núcleo activo e o resto da galáxia é fundamental e, para isso, é importante entender de que forma esses objectos evoluem e se formam. Por esse motivo, o seu objectivo era estudar e comparar galáxias quase gémeas, cuja diferença é a actividade nuclear.

O estudo, publicado recentemente na Astronomy & Astrophysics Letters, consistiu em comparar a dinâmica dos discos galácticos entre os diferentes pares de galáxias gémeas. Para isso, os cientistas utilizaram dados da cartografia CALIFA (Calar Alto Legacy Integral Field Area Survey).

Num primeiro momento, a equipa identificou galáxias espirais activas dentro do CALIFA e, para cada uma delas, os cientistas procuraram uma inactiva que tivesse propriedades globais equivalentes – a mesma massa, luminosidade, orientação, uma aparência semelhante e outros factores.

A equipa propôs dois cenários para explicar as diferenças dinâmicas entre galáxias activas e não activas. Um primeiro cenário sugere que este resultado é fruto da transferência do momento angular entre o gás que caiu em direcção ao centro e a matéria que permanece no disco.

O segundo cenário envolve a consideração de uma fonte externa de gás, através da captura de pequenas galáxias satélites próximas. Ambos os cenários são compatíveis com o que foi observado e não se excluem entre si.

“O resultado surpreendeu-nos. Não esperávamos encontrar este tipo de diferenças em grande escala, visto que a duração da fase activa é muito curta em comparação com a vida das galáxias e com o tempo envolvido nas mudanças morfológicas e dinâmicas”, disse Begoña García Lorenzo, investigadora do IAC e co-autora do estudo.

“Achávamos que todas as galáxias passam por fases activas ao longo das suas vidas. No entanto, este resultado pode indicar que, afinal, não é bem assim. Caso se verifica, isto significaria uma mudança importante nos modelos actuais“, acrescenta Cristina Ramos Almeida, também cientista do IAC.

ZAP //

Por ZAP
10 Agosto, 2020

 

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4139: A Lua pintou-se de vermelho na Argentina (e a causa não é propriamente boa)

CIÊNCIA/ASTRONOMIA/AMBIENTE

alif_abdulrahman / Flickr

Uma estranha lua com tons avermelhados pintou o céu da Argentina. O fenómeno misterioso encheu as redes sociais de fotografias e teorias.

Em diferentes regiões da Argentina, várias pessoas puderam apreciar, nas últimas noites, a Lua com uma intensa cor avermelhada. As redes sociais encheram-se de fotografias do nosso satélite e foram vários os que se chegaram à frente para explicar este misterioso fenómeno.

Alguns escreveram que o fenómeno se tratava de um eclipse. No entanto, avança o Russia Today, alguns especialistas explicaram que o aspecto da Lua não é propriamente um bom sinal, uma vez que é sinónimo da presença de partículas suspensas na atmosfera, fruto da seca e incêndios florestais.

Adrián Arquiola, astrónomo e director do Observatório Astronómico Municipal de Funes, disse que “a razão fundamental” para esta coloração foi, antes de tudo, o fumo proveniente das ilhas do rio Paraná e o “pó de suspensão que é produto da seca” em toda a região.

“Foi um fenómeno que chamou muita a atenção. As pessoas pensaram que era um eclipse, mas não”, sublinhou o especialista.

Foto do perfil, abre a página do perfil no Twitter em uma nova aba

Patricio Manin
@Patriciomanin
Sin filtros ni retoques, así se vió la luna en Arrecifes por el humo de los incendios en Rosario. Una tremenda locura!

Imagem

“Não era um eclipse, eram partículas de fumo na atmosfera, que espalham mais luz azul, enquanto a luz vermelha continua recta“, disse Carlos Silva, da Associação de Professores de Física da Argentina, que partilhou uma fotografia da Lua no Twitter.

O fenómeno é conhecido como dispersão de Rayleigh: trata-se da dispersão da luz, ou qualquer outra radiação electromagnética, por partículas muito mais pequenas do que o comprimento de onda dos fotões dispersados. Aliás, a dispersão de Rayleigh da luz solar na atmosfera é a principal razão pela qual o céu é azul.

Foto do perfil, abre a página do perfil no Twitter em uma nova aba

Carlos Silva
@carlosmtron
Así estaba la Luna hoy en Rosario. No era un eclipse, eran las partículas de humo en la atmósfera, que dispersan más la luz azul, mientras que la roja sigue derecho. #BastaDeQuemas #LeyDeHumedalesYa #Luna #Moon

Imagem

O professor de Física disse ainda que, “para além da estranha sensação de beleza, hoje o ar é tóxico, irrespirável, carregado de dióxido de carbono“. “Os animais que vivem em áreas húmidas estão a morrer. Este ecocídio urgente deve ser interrompido.”

ZAP //

Por ZAP
9 Agosto, 2020

 

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4136: SpaceX, ULA are the big winners for US national security launches

The two companies will split the contracts 60/40

A SpaceX Falcon Heavy rocket carrying satellites for the U.S. Air Force launches on June 25, 2019. Photo by Paul Hennessy/NurPhoto via Getty Images

The US Department of Defense has selected its two primary rocket companies for getting satellites into orbit in the years ahead: long-time military launch provider United Launch Alliance (ULA) and SpaceX. ULA will receive 60 percent of the department’s satellite launch contracts, while SpaceX will receive 40 percent.

The two companies beat out rivals Northrop Grumman and Blue Origin to launch DoD missions between fiscal years 2022 and 2027. This is a big prize, as each individual launch can cost over $100 million. The DoD hasn’t committed to an exact number of launches over that five-year period, but they have awarded $316 million to SpaceX and $337 million to ULA “to meet fiscal year 2022 launch dates”, according to a DoD statement.

“This was an extremely tough decision and I appreciate the hard work industry completed to adapt their commercial launch systems to affordably and reliably meet our more stressing national security requirements,” Col. Robert Bongiovi, director of the Space and Missile Systems Center Launch Enterprise, said in a statement.

There’s a milestone here, too: the end of this program’s use of the Atlas V rocket. That rocket, made by ULA, relies on the Russian RD-180 engine. But the Russian engines have been a political minefield ever since Russia invaded Ukraine in 2014; that year, NASA even suspended contact with Russia. Since then, the DoD has been trying to phase out its reliance on Russian technology. In 2018, it awarded ULA, Northrop Grumman, and Blue Origin a combined $2 billion in contracts to develop next-generation rockets.

SpaceX wasn’t happy about that award — in 2019 they sued the government over the contract. The company argued the award gave their competitors a leg up in getting awarded the launches.

In the end, the DoD passed over vehicles designed by Blue Origin and Northrop Grumman. Instead, they picked SpaceX Falcon 9 and Falcon Heavy rockets, which have proven themselves in flight. They also chose ULA’s future Vulcan Centaur rocket, which is currently set to make its first flight in 2021.

The Verge

 

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4133: Super-Terras quentes podem ter atmosferas metálicas brilhantes

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Thibaut Roger

Os cientistas querem perceber porque é que as super-Terras quentes possuem um brilho tão chamativo – e já há uma hipótese em cima da mesa.

Os exoplanetas, chamados de super-Terras quentes, podem ser particularmente brilhantes e os cientistas já tinham assumido que essa característica acontece porque a luz das estrelas reflete nos oceanos de lava e vidro presentes nas superfícies destes exoplanetas. No entanto, a razão desse brilho chamativo pode ser outra.

Apesar de serem mais pequenas em relação aos gigantes gasosos, as super-Terras são enormes quando comparadas com o nosso planeta.

Num estudo recente, publicado no Astrophysical Journal, cientistas do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) sugerem que as super-Terras quentes são muito brilhantes graças às nuvens reflexivas que se formam nas suas atmosferas ricas em metais.

Ainda que a hipótese dos oceanos de lava e vidro tenha sido amplamente aceite, a verdade é que não existem evidências que suportem esta teoria.

A equipa do MIT decidiu, então, construir miniaturas de super-Terras quentes, derretendo rochas em laboratório para calcular o quão brilhante a lava e o vidro se tornariam. Segundo o Futurism, o resultado foram bolas escaldantes proporcionalmente menos brilhantes do que o esperado, se comparadas com o brilho emitido pelos exoplanetas reais.

Este estudo também não forneceu provas para a existência de nuvens ricas em metais, mas sugeriu que deve haver algo mais por trás da luminosidade anormal das super-Terras quentes – e a atmosfera parece ser um bom caminho para descobrir o motivo.

“Pensamos nestes planetas como bolas de rocha brilhantes, mas podem ter sistemas muito complexos de processos superficiais e atmosféricos bastante exóticos”, disse Zahra Essack, estudante do MIT que participou nesta investigação.

ZAP //

Por ZAP
9 Agosto, 2020

 

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4131: Telescópio Webb vai estudar Júpiter, os seus anéis e duas intrigantes luas

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

NASA / JPL / SwRI

Júpiter, que tem o nome do rei dos antigos deuses romanos, comanda a sua própria mini-versão do nosso Sistema Solar de satélites circundantes; os seus movimentos convenceram Galileu Galileu de que a Terra não era o centro do Universo no início do século XVII.

400 anos depois, os astrónomos vão usar o Telescópio Espacial James Webb da NASA para observar estes famosos objectos, levando os instrumentos do observatório às suas capacidades máximas e preparando as bases para descobertas científicas de longo alcance.

Uma equipa de mais de 40 investigadores, liderada pelos astrónomos Imke de Pater da Universidade da Califórnia, em Berkeley, e Thierry Fouchet do Observatório de Paris, desenharam um ambicioso programa de observação que realizará algumas das primeiras observações científicas do Sistema Solar do Webb – estudando Júpiter, o seu sistema de anéis e duas das suas luas: Ganimedes e Io.

“Será uma experiência realmente desafiadora,” disse de Pater. “Júpiter é tão brilhante, e os instrumentos do Webb são tão sensíveis, que observar o planeta brilhante e os seus anéis e luas mais fracas será um excelente teste de como tirar o máximo proveito da tecnologia inovadora do Webb.”

Júpiter

Além de calibrar os instrumentos do Webb para o brilho de Júpiter, os astrónomos também devem levar em consideração a rotação do planeta, porque Júpiter completa um dia em apenas 10 horas. Várias imagens têm que ser agregadas num mosaico para capturar completamente uma certa área – a famosa tempestade conhecida como Grande Mancha Vermelha, por exemplo – uma tarefa ainda mais difícil já que o próprio objecto está em movimento. Apesar de muitos telescópios já terem estudado Júpiter e as suas tempestades, o grande espelho e os poderosos instrumentos do Webb vão fornecer novas informações.

“Sabemos que a atmosfera imediatamente acima da Grande Mancha Vermelha é mais fria do que outras áreas de Júpiter, mas a maiores altitudes, na mesosfera, a atmosfera parece ser mais quente. Vamos usar o Webb para investigar este fenómeno,” disse de Pater.

O Webb também irá examinar a atmosfera da região polar, onde a sonda Juno da NASA descobriu grandes grupos de ciclones. Os dados espectroscópicos do Webb vão fornecer muitos mais detalhes do que tem sido possível em observações anteriores, medindo ventos, partículas de nuvens, composição de gases e a temperatura.

As futuras observações de planetas gigantes do Sistema Solar com o Webb vão beneficiar das lições aprendidas nestas observações iniciais do sistema joviano. A equipa tem a tarefa de desenvolver métodos para trabalhar com observações do Webb de planetas do Sistema Solar, que podem ser usadas posteriormente por outros cientistas.

Anéis

Todos os quatro gigantes gasosos do Sistema Solar têm anéis, os de Saturno sendo os mais proeminentes. O sistema de anéis de Júpiter é composto por três partes: um anel principal plano, um halo dentro do anel principal, em forma de lente dupla convexa; e o anel “gossamer”, exterior ao anel principal.

O sistema de anéis de Júpiter é excepcionalmente ténue porque as partículas que os compõem são tão pequenas e esparsas que não refletem muita luz. Ao lado do brilho do planeta, praticamente desaparecem, o que representa um desafio para os astrónomos.

“Estamos realmente a puxar as capacidades de alguns instrumentos do Webb ao limite para obter um novo conjunto único de observações,” disse o co-investigador Michael Wong da Universidade da Califórnia em Berkeley.

A equipa vai testar estratégias de observação para lidar com a luz dispersa de Júpiter, e construir modelos para serem usados por outros astrónomos, incluindo aqueles que estudam exoplanetas em órbita de estrelas brilhantes.

A equipa também vai procurar fazer novas descobertas nos próprios anéis. De Pater realçou que podem haver “luas menores efémeras” no sistema dinâmico de anéis e possíveis ondulações no anel devido a impactos de cometas, como aquelas observadas e rastreadas até ao impacto do Cometa Shoemaker-Levy 9 em 1994.

Ganimedes

Várias características do gelado Ganimedes tornam-no fascinante para os astrónomos. Além de ser a maior lua do Sistema Solar e maior até que o planeta Mercúrio, é a única lua conhecida por ter o seu próprio campo magnético. A equipa vai investigar as partes mais externas da atmosfera de Ganimedes, a sua exosfera, para melhor entender a interacção da lua com partículas do campo magnético de Júpiter.

Existem também evidências de que Ganimedes pode ter um oceano de água salgada líquida por baixo da sua espessa superfície de gelo, que o Webb investigará com um estudo espectroscópico detalhado de sais à superfície e de outras substâncias.

A experiência da equipa no estudo da superfície de Ganimedes pode ser útil no estudo futuro de outras luas geladas do Sistema Solar, suspeitas de terem oceanos subterrâneos, incluindo a lua de Saturno, Encélado, e o satélite joviano Europa.

Io

Em contraste dinâmico com Ganimedes, está a outra lua que a equipa vai estudar, Io, o mundo mais vulcanicamente activo do Sistema Solar. A superfície dinâmica está coberta por centenas de enormes vulcões que superam aqueles da Terra, bem como lagos de lava derretida e planícies de lava solidificada. Os astrónomos planeiam usar o Webb para aprender mais sobre os efeitos dos vulcões de Io na sua atmosfera.

“Ainda há muito que não sabemos sobre a estrutura da temperatura atmosférica de Io, porque ainda não tivemos dados para distinguir a temperatura em diferentes altitudes,” disse de Pater. “Na Terra, temos como certo que, quando subimos uma montanha, o ar fica mais fresco – aconteceria o mesmo em Io? De momento, não sabemos, mas o Webb pode ajudar-nos a descobrir.”

Outro mistério que o Webb vai investigar em Io é a existência de “vulcões furtivos”, que emitem plumas de gás sem poeira que reflete a luz que pode ser detectada por naves espaciais como as missões Voyager e Galileo da NASA, e que por isso até agora não foram detectados. A alta resolução espacial do Webb poderá isolar vulcões individuais que anteriormente apareciam como uma grande mancha quente, permitindo que os astrónomos recolham dados detalhados sobre a geologia de Io.

O Webb também fornecerá dados sem precedentes da temperatura de pontos quentes de Io e determinará se estão mais próximos do vulcanismo da Terra de hoje, ou se têm uma temperatura muito mais alta, semelhante ao ambiente da Terra nos primeiros anos após a sua formação. Observações anteriores da missão Galileo e de observatórios no solo sugeriram estas temperaturas altas; o Webb vai seguir essas investigações e fornecer novas evidências que podem resolver o caso.

Esforço de equipa

As observações detalhadas do Webb não vão suplantar aquelas de outros observatórios, mas ao invés coordenar com eles, explicou Wong. “As observações espectroscópicas do Webb vão cobrir apenas uma pequena área do planeta, de modo que vistas globais de observatórios terrestres podem mostrar como os dados detalhados do Webb encaixam no que está a acontecer a uma escala maior, semelhante à maneira como o Hubble e o Observatório Gemini fornecem contexto para as observações detalhadas e de perto pela sonda Juno.”

Por sua vez, o estudo das tempestades e da atmosfera de Júpiter pelo Webb vão complementar os dados da Juno, incluindo sinais de rádio provenientes de relâmpagos, que o Webb não detecta. “Nenhum observatório ou sonda pode ‘fazer tudo’,” disse Wong, “por isso estamos empolgados com a combinação de dados de vários observatórios para nos contar muito mais do que podemos aprender com apenas uma única fonte.”

Esta investigação está a ser realizada como parte do programa ERS (Early Release Science) do Webb. Este programa fornece tempo para projectos seleccionados no início da missão do observatório, permitindo que os investigadores aprendam rapidamente a melhor maneira de utilizar os recursos do Webb, enquanto produzem ciência robusta.

O Telescópio Espacial James Webb será o principal observatório científico espacial do mundo quando for lançado em 2021. Vai resolver mistérios do nosso Sistema Solar, olhar para mundos distantes em torno de outras estrelas e investigar as misteriosas estruturas e origens do nosso Universo e o nosso lugar nele. O Webb é um projecto internacional liderado pela NASA e pelos seus parceiros, a ESA e a Agência Espacial Canadiana.

ZAP // CCVAlg

Por CCVAlg
8 Agosto, 2020

 

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4130: Tubos de lava presentes na Lua e em Marte poderão ser usados para bases planetárias

CIÊNCIA/MARTE/LUA

A Lua poderá ser um importante entreposto espacial para o homem viajar até Marte. Quando lá chegarem, ao planeta vermelho, os humanos terão de encontrar o melhor sítio para fixar as suas primeiras bases no solo marciano. Segundo os mais recentes estudos realizados por geólogos planetários dos solos da Lua e de Marte, os tubos de lava que existem quer na Lua, quer em Marte, serão os locais ideais para as primeiras bases extraterrestres.

Estes tubos são mil vezes maiores do que os da Terra e poderão abrigar a vida humana chegada à Lua e a Marte.

Cavernas vulcânicas poderão ser as bases de missões humanas à Lua e Marte

Os tubos de lava são uma espécie de caverna vulcânica em forma de túneis. Conforme é sabido, estas estruturas estão presentes nos planetas e são gerados durante o seu processo de formação. A Terra tem-nas e os cientistas que estudam os solos planetários detectaram-nas noutras latitudes do nosso sistema solar. Especificamente na Lua e em Marte, onde notaram que são mil vezes maiores do que as do nosso planeta. Assim, estas escavações vulcânicas em formato de caverna poderão servir de base planetária no futuro.

Segundo os dados dos geólogos, a actividade vulcânica no nosso satélite natural e no planeta vermelho criou estes tubos há milhares de milhões de anos. Aliás, o mesmo se passou na Terra. Depois de intensa actividade e extinta a lava, fogo ou magma, o que resta é espaço. Assim, os cientistas estudaram estes solos e notaram a sua extensão. Como tal, com base nas necessidades, foram apontadas várias funções positivas que poderão ter para futuras missões das várias agências espaciais.

Um dos grandes desafios do estabelecimento de missões noutros planetas é a falta de protecção contra a radiação solar. Nenhum outro corpo celeste no nosso sistema tem uma atmosfera como se fosse a Terra. No entanto, dentro destes tubos, poder-se-ia ter a protecção necessária contra tais radiações. E tendo terra ampla para trabalhar, seria ideal para montar acampamentos.

Qual o tamanho dos tubos em Marte e na Lua?

Conforme foi dado a conhecer pelo Daily Mail, os cientistas explicaram que o maior dos tubos da Lua tem 30 metros de largura e 40 quilómetros de comprimento.

Estas medidas são suficientes para instalar uma base do tamanho de uma pequena cidade.

Explicaram os cientistas.

Para perceber a consistência dos materiais, os investigadores olharam para os solos destes tubos na Terra. Depois compararam a existência destes espaços nos dois corpos celestiais. Como resultado, foi descoberto que os tubos da Lua parecem ser os maiores e mais adequados para o projecto ambicioso.

O mais importante é que, apesar do tamanho impressionante dos tubos lunares, eles permanecem dentro do limiar de estabilidade do tecto, devido à menor atracção gravitacional.

 

NASA descobre um estranho e incomum buraco no solo de Marte

Marte brinda os cientistas com cenários selvagens e deslumbrantes. De tal forma que há novidades que conseguem inquietar quem estuda mais afincadamente o terreno do planeta. Conforme podemos ver numa imagem publicada no blog … Continue a ler NASA descobre um estranho e incomum buraco no solo de Marte

08 Ago 2020

 

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4129: Descoberta a primeira disrupção gigante nas nuvens de Vénus

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

NASA

Uma equipa internacional de cientistas, que incluiu um investigador do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA), descobriu a “primeira disrupção gigante” nas nuvens de Vénus que tem fustigado as zonas profundas da atmosfera há pelo menos 35 anos.

Em comunicado, o IA avança que nos céus de Vénus, constituídos sobretudo por dióxido de carbono e nuvens de ácido sulfúrico, foi descoberta uma disrupção atmosférica gigante “ainda desconhecida em qualquer outra parte do Sistema Solar”.

“[A disrupção] desloca-se veloz a 50 quilómetros de altitude e passou despercebida durante pelo menos 35 anos”, refere o instituto, observando que o estudo, liderado pela agência espacial japonesa JAXA, foi publicado na revista Geophysical Research Letters.

Esta clivagem de escala planetária nas nuvens de Vénus pode estender-se por 7500 quilómetros, cruzando o equador, explica o instituto português, acrescentando que a mesma “desliza periodicamente em torno do globo sólido em cinco dias, a cerca de 328 quilómetros por hora”.

Citado no comunicado, Pedro Machado, investigador do IA, afirma que, se tal acontecesse na Terra, “seria como uma superfície frontal, mas à escala planetária, o que é algo inacreditável”. “Como parte da campanha de validação, estivemos a rever as imagens das minhas observações no infravermelho em 2012 com o Telescópio Nacional Galileo, nas Ilhas Canárias, e estava lá a descontinuidade tal e qual”, refere o investigador da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa.

De acordo com o IA, outros padrões gigantes têm vindo a ser observados nas nuvens da atmosfera de Vénus, como a “onda Y ou a onda estacionária em forma de arco“.

“Ambas nas nuvens altas, mas esta [disrupção] é a primeira candidata a onda planetária descoberta a baixas altitudes”, lê-se no documento, acrescentando que esta região profunda da atmosfera é responsável pelo efeito de estufa “descontrolado que retém o calor e mantém a superfície a 465 graus Celsius”. “Ondas de escala planetária como esta poderão ajudar a estabelecer uma ligação entre a superfície e a dinâmica da atmosfera de Vénus como um todo, a qual, em certa medida, é ainda um mistério”, salienta.

Também citado no comunicado, Javier Peralta, líder do estudo, acrescenta que uma vez que a disrupção não é observada em imagens no ultravioleta que sondam o topo das nuvens, “torna-se de importância critica confirmar a sua natureza ondulatória”.

“Assim teríamos finalmente encontrado uma onda a transportar momento e energia da atmosfera profunda e a dissipar-se antes de chegar ao topo das nuvens. Estaria assim a depositar momento precisamente ao nível onde observamos os ventos mais rápidos da designada super-rotação atmosférica de Vénus, cujos mecanismos são um mistério de longa data”, afirma.

Para os investigadores, é para já difícil fornecer uma interpretação física convincente, tendo em conta que este é um fenómeno meteorológico novo e ainda não visto em outros planetas. No comunicado, o IA afirma ainda não ter só contribuído com o trabalho anterior no âmbito do seu programa de pesquisa dos ventos de Vénus, mas também com novas observações com o telescópio de infravermelhos IRTF da NASA, no Havai, coordenadas com as observações simultâneas a partir do espaço com a sonda Akatsuki.

ZAP // Lusa

Por Lusa
7 Agosto, 2020

 

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4128: Feitos de estrelas. Os nossos ossos são compostos por estrelas que explodiram

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

NASA

Uma nova investigação concluiu que metade do cálcio do nosso Universo é oriundo de uma super-nova rica em cálcio, que explodiu há milhões de anos.

O novo estudo, cujos resultados foram esta semana publicados na revista científica The Astrophysical Journal, significa, na prática, que os ossos e dentes humanos são compostos, essencialmente, por restos de estrelas mortas que explodiram há muito tempo.

Estas explosões criaram o cálcio que compõe a nossa estrutura óssea.

“Estes eventos são tão poucos que nunca soubemos o que produziu uma super-nova rica em cálcio”, começou por explicar Wynn Jacobson-Galan, estudante da Universidade Northwestern (Estados Unidos) e principal autor do novo estudo.

“Observando o que esta estrela fez no seu último mês antes de atingir o seu fim crítico, espiamos um lugar nunca antes explorado, abrindo novas vias de estudo”, continuou, em comunicado citado pelo portal de ciência Futurism.

Foi em abril de 2019 que um evento extremamente brilhante, a cerca de 55 milhões de anos-luz da Terra, chamou à atenção da comunidade internacional de Astronomia.

“Todo o país com um telescópio proeminente debruçou-se a visualizar este objecto”.

A emissora norte-americana CNN observa que os astrónomos foram rápidos ao ponto de muitos conseguiram observar a super-nova apenas dez horas após a explosão.

“A explosão está a tentar arrefecer (…) Quer doar a sua energia e a emissão de cálcio é uma forma eficiente de o fazer”, observou Raffaella Margutti, cientista da mesma universidade norte-americana e co-autora do estudo.

A explosão em causa expeliu uma quantidade imensa de cálcio e os cientistas conseguiram concluir que este evento gerou metade do cálcio de todo o Universo.

“Não era apenas rica em cálcio (…) Era a mais rica dos ricos“, completou.

O Humano é realmente feito de estrelas, tal como vaticinou o astrónomo Carl Sagan.

ZAP //

Por ZAP
8 Agosto, 2020

 

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4126: Mudanças climáticas podem vir a causar mais mortes do que a covid-19, alerta Bill Gates

CIÊNCIA/AMBIENTE/CORONAVÍRUS

As mudanças climáticas podem custar muito mais vidas nas próximas décadas do que a pandemia do novo coronavírus (covid-19).

O alerta é do co-fundador da Microsoft, Bill Gates, que, através de uma reflexão no seu blogue pessoal, e admitindo as consequências negativas da covid-19, alerta que as alterações climáticas que ocorrem no planeta podem vir a causar mais mortes.

O filantropo compara a taxa de mortalidade do novo coronavírus, que é de aproximadamente de 14 mortes por 100.000 pessoas, com o aumento esperado na taxa de mortalidade relacionado com o aumento da temperatura global à boleia das emissões.

“Até o final do século, e se o crescimento das emissões continuar em elevados níveis, as mudanças climáticas poderão ser responsáveis ​​por 73 mortes adicionais por cada 100.000 pessoas. Num cenário de emissões mais baixas, a taxa de mortalidade cai para 10 mortes por 100.000 pessoas”, pode ler-se na sua reflexão.

Tomando qualquer um dos dois cenários, o mais optimista ou o mais pessimista, Gates alerta que qualquer projecção mostra que o índice de mortalidade associado às mudanças climáticas será semelhante ou muito superior ao do novo coronavírus.

“Em 2060, as mudanças climáticas podem ser tão mortal como a covid-19 e em 2100 podem ser cinco vezes mais mortais”, alerta o multimilionário.

Na mesma publicação, Gates alerta para os problemas económicos que serão também causados pelas alterações climáticas, à semelhança do que já acontece com a covid-19.

“Nas próximas dez décadas, os danos económicos causados ​​pelas mudanças climáticas serão, provavelmente, tão graves como os de uma pandemia numa escala semelhante ao coronavírus (…) E, até o final do século, será muito pior se o mundo permanecer na sua trajectória de emissões [de gases com efeito de estufa]”, disse.

Por tudo isto, Gates recomenda que se tomem medidas imediatas para travar o aquecimento global do planeta.

Bill Gates previu várias vezes uma pandemia. E sabia que o mundo não estava preparado

Embora para muitos a pandemia de coronavírus pareça ter surgido do nada, há anos algumas pessoas vêm a alertar sobre…

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ZAP //

Por ZAP
7 Agosto, 2020

 

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4125: SpaceX lançou 57 satélites para criar rede mundial de Internet de alta velocidade

CIÊNCIA/TECNOLOGIA

Já ouviu falar no projecto de satélites Starlink? Este projecto tem com principal objectivo criar uma rede mundial de Internet de alta velocidade.

A empresa de Elon Musk já tem 595 em órbita terrestre e hoje, a bordo do foguetão reutilizável Falcon 9, foram lançados mais 57.

O lançamento de hoje, que aconteceu da base espacial norte-americana de Cabo Canaveral, na Florida, à 01:12 (hora local, 06:12 em Lisboa), é o 10º desde 2019 ligado ao projecto “Starlink”.

Em 2029 poderão estar 57 mil satélites em órbita terrestre

O número de satélites já parece elevado, mas a SpaceX e outras agências poderão ter até 2029 nada mais nada menos que 57 mil satélites em órbita terrestre. Ou seja, até 2029 iremos ter 10 vezes o número de naves espaciais activas actualmente.

De acordo com Elon Musk, são necessários entre 400 e 800 satélites para se conseguir um mínimo de cobertura da projectada rede de Internet.

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SpaceX
@SpaceX
Deployment of 57 Starlink satellites confirmed

Depois de se separar da cápsula contendo os satélites, o foguetão Falcon 9 pousou na plataforma flutuante da SpaceX no Oceano Atlântico, chamada “Of Course I Still Love You”.

Este lançamento, de mais uma constelação de satélites “Starlink”, aconteceu cerca de uma semana depois de a SpaceX ter concluído com êxito a sua primeira missão tripulada à Estação Espacial Internacional (EEI), criando a esperança de voos comerciais ao espaço.

No domingo, a sua cápsula Dragon Endeavour amarou de forma controlada nas águas do Golfo do México, com os astronautas norte-americanos Robert Behnken e Douglas Hurley a regressaram à Terra após dois meses na EEI.

Foi a primeira vez, desde o fim do programa de vaivéns espaciais norte-americano, em 2011, que uma nave descolou e chegou a território americano.

Em 2011, os Estados Unidos passaram a levar astronautas à EEI a bordo da nave russa Soyuz, a partir do cosmódromo de Baikonur, no Cazaquistão.

57 000 satélites lutarão pelo espaço na órbita da Terra até 2029 (vídeo)

A órbita da Terra está congestionada. São muitos os relatos de problemas causados pelo grande números de satélites ativos e moribundos que estão ao redor do nosso planeta. Na verdade, a humanidade, até agora, … Continue a ler 57 000 satélites lutarão pelo espaço na órbita da Terra até 2029 (vídeo)

07 Ago 2020

 

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Buraco negro não “consegue fazer o seu trabalho”

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Composição de imagens obtidas pelo Chandra, em raios-X, com dados ópticos do Hubble que mostram um enxame galáctico com um buraco negro no seu centro que não está activo. As consequências deste buraco negro adormecido é que a formação estelar foi autorizada a permanecer desenfreada – a um ritmo 300 vezes maior do que o visto na Via Láctea. Os dados do Chandra revelam que sem um buraco negro super-massivo central activo na maior galáxia do enxame, enormes quantidades de gás são capazes de arrefecer o suficiente para desencadear uma grande quantidade de nascimento estelar.
Crédito: raios-X – NASA/CXO/Univ. de Montreal/J. Hlavacek-Larrondo et al; Ótico – NASA/STScI

Astrónomos descobriram o que pode acontecer quando um buraco negro gigante não interfere na vida de um enxame de galáxias. Usando o Observatório de raios-X Chandra da NASA e outros telescópios, mostraram que o comportamento passivo do buraco negro pode explicar uma notável quantidade de formação estelar que ocorre num distante enxame galáctico.

Os enxames de galáxias contêm centenas ou milhares de galáxias permeadas por gás quente que emite raios-X e que supera a massa combinada de todas as galáxias. As ejecções de material alimentadas por um buraco negro super-massivo na galáxia central do enxame geralmente evitam que esse gás quente arrefeça para formar um grande número de estrelas. Este aquecimento permite que os buracos negros super-massivos influenciem ou controlem a actividade e a evolução do seu enxame hospedeiro.

Mas o que é que acontece se esse buraco negro deixar de estar activo? O enxame de galáxias SpARCS104922.6+564032.5 (SpARCS1049 para abreviar), localizado a 9,9 mil milhões de anos-luz de distância da Terra, está a fornecer uma resposta.

Com base nas observações do Telescópio Espacial Hubble da NASA e do Telescópio Espacial Spitzer, os astrónomos descobriram anteriormente que estavam a formar-se estrelas a um ritmo extraordinário de aproximadamente 900 novos sóis (em termos de massa) por ano no enxame SpARCS1049. Isto é superior a 300 vezes o ritmo a que a nossa Galáxia, a Via Láctea, forma as suas estrelas (à taxa observada no enxame SpARCS1049, todas as estrelas da Via Láctea formar-se-iam em apenas 100 milhões de anos, o que é um período de tempo curto em comparação com a idade da nossa Galáxia, que tem mais de 10 mil milhões de anos).

“Isto lembra-me o antigo ditado ‘quando o gato sai de casa os ratos passeiam,'” disse Julie Hlavacek-Larrondo da Universidade de Montreal no Canadá, que liderou o estudo. “Aqui o gato, o buraco negro, está calmo e os ratos, as estrelas, estão muito ocupados.”

Esta formação estelar furiosa está a acontecer a cerca de 80.000 anos-luz do centro de SpARCS1049, numa região fora de qualquer das galáxias do enxame. Os astrónomos perguntam-se: o que está a provocar este prodigioso ciclo de nascimento estelar?

A resposta pode vir de novos dados do Chandra que revelam o comportamento do gás quente em SpARCS1049. Na maior parte do enxame, a temperatura do gás é de cerca de 36 milhões de graus Celsius. No entanto, no local da formação estelar, o gás é mais denso do que a média e arrefeceu até uma temperatura de cerca de 5,5 milhões de graus Celsius. A presença deste gás mais frio sugere que outros reservatórios de gás não detectados arrefeceram a temperaturas ainda mais baixas que permitem a formação de um grande número de estrelas.

“Sem o buraco negro a bombardear activamente energia para o ambiente, o gás pode arrefecer o suficiente para que este ritmo impressionante de formação estelar possa ocorrer,” disse o co-autor Carter Rhea, também da Universidade de Montreal. “Este tipo de buraco negro ‘desligado’ pode ser uma maneira crucial para as estrelas se formarem no início do Universo.”

Embora existam muitos exemplos em que a energia injectada pelos buracos negros para o seu ambiente é responsável por reduzir a taxa de formação estelar por factores de dezenas ou milhares de vezes, ou mais, estes enxames estão tipicamente a poucas centenas de milhões de anos-luz da Terra e são muito mais antigos do que SpARCS1049.

No caso de SpARCS1049, os astrónomos não veem nenhum sinal de que um buraco negro super-massivo na galáxia central esteja activamente a puxar matéria. Por exemplo, não há evidências de um jacto de material soprando para longe do buraco negro no rádio, ou de uma fonte de raios-X do meio da galáxia, indicando que a matéria foi aquecida quando caiu em direcção a um buraco negro.

“Muitos astrónomos pensaram que, sem a intervenção de um buraco negro, a formação estelar ficaria fora de controlo,” disse a co-autora Tracy Webb da Universidade McGill, que descobriu SpARCS1049 pela primeira vez em 2015 com o Telescópio Espacial Spitzer da NASA. “Agora temos evidências observacionais de que isso é realmente o que ocorre.”

Porque é que o buraco negro está tão silencioso? A diferença observada na posição entre o gás mais denso e a galáxia central pode ser a causa. Isto significaria que o buraco negro super-massivo no centro desta galáxia está sedento de combustível. A perda de uma fonte de combustível do buraco negro evita surtos e permite que o gás arrefeça sem impedimentos, com o gás mais denso arrefecendo mais depressa. Uma explicação para este deslocamento é que dois enxames galácticos mais pequenos colidiram em algum momento no passado para formar SpARCS1049, afastando o gás mais denso da galáxia central.

O artigo que descreve estes resultados foi publicado na revista The Astrophysical Journal Letters e está disponível online.

Astronomia On-line
7 de Agosto de 2020

 

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4123: VLBA encontra planeta em órbita de estrela pequena e fria

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Ilustração mostra como o movimento da estrela em torno do centro de massa entre ela e o planeta provoca uma “oscilação” no seu movimento pelo espaço. A capacidade do VLBA em detectar este efeito minúsculo revelou a presença do planeta.
Crédito: Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF

Usando a “visão” rádio super-nítida do VLBA (Very Long Baseline Array) da NSF (National Science Foundation), astrónomos descobriram um planeta do tamanho de Saturno em órbita de uma estrela pequena e fria a 35 anos-luz da Terra. Esta é a primeira descoberta de um exoplaneta com um radiotelescópio usando uma técnica que requer medições extremamente precisas da posição de uma estrela no céu, e apenas a segunda descoberta exoplanetária com esta técnica e para radiotelescópios.

A técnica é conhecida há muito tempo, mas tem sido difícil de usar. Envolve rastrear o movimento real da estrela pelo espaço e, em seguida, detectar uma minúscula “oscilação” nesse movimento provocada pelo efeito gravitacional do planeta. A estrela e o planeta orbitam em torno de um local que representa o centro de massa combinado de ambos. O planeta é revelado indirectamente se esse local, chamado baricentro, estiver longe o suficiente da estrela para provocar uma oscilação detectável pelo telescópio.

Espera-se que esta técnica, chamada técnica astrométrica, seja particularmente boa para detectar planetas do tipo Júpiter em órbitas distantes da estrela. Isto porque quando um planeta massivo orbita uma estrela, a oscilação produzida na estrela aumenta com uma maior separação entre o planeta e a estrela e, a uma determinada distância da estrela, quanto mais massivo o planeta, maior a oscilação produzida.

A partir de Junho de 2018 e continuando por ano e meio, os astrónomos rastrearam uma estrela chamada TVLM 513–46546, uma anã fria com menos de um-décimo da massa do nosso Sol. Além disso, usaram dados de nove observações anteriores da estrela pelo VLBA entre Março de 2010 e Agosto de 2011.

Uma análise extensa dos dados desses períodos de tempo revelou uma oscilação reveladora no movimento da estrela, indicando a presença de um planeta comparável com Saturno em termos de massa, orbitando a estrela uma vez a cada 221 dias. Este planeta está mais perto da estrela do que Mercúrio do Sol.

As estrelas pequenas e frias como TVLM 513–46546 são o tipo estelar mais comum na nossa Galáxia, a Via Láctea, e muitas delas foram encontradas com planetas pequenos, comparáveis à Terra e Marte.

“Espera-se que os planetas gigantes, como Júpiter e Saturno, sejam raros em torno de estrelas pequenas como esta, e a técnica astrométrica é mais adequada para encontrar planetas parecidos com Júpiter em órbitas largas, de modo que ficámos surpreendidos ao encontrar um planeta de massa menor, semelhante a Saturno, numa órbita relativamente compacta. Esperávamos encontrar um planeta mais massivo, parecido a Júpiter, numa órbita maior,” disse Salvador Curiel, da Universidade Nacional Autónoma do México. “Detectar os movimentos orbitais deste companheiro de massa planetária sub-Júpiter numa órbita tão compacta foi um grande desafio,” acrescentou.

Foram descobertos mais de 4200 planetas em órbita de outras estrelas que não o Sol, mas o planeta em torno de TVLM 513–46546 é apenas o segundo a ser descoberto usando a técnica astrométrica. Outro método muito bem-sucedido, chamado de técnica de velocidade radial, também se baseia no efeito gravitacional do planeta sobre a estrela. Essa técnica detecta a ligeira aceleração da estrela, seja na direcção da Terra ou na direcção oposta, provocada pelo movimento da estrela em torno do baricentro.

“O nosso método complementa o método de velocidade radial, que é mais sensível a planetas situados em órbitas próximas, enquanto o nosso é mais sensível a planetas massivos em órbitas mais distantes da estrela,” disse Gisela Ortiz-Leon do Instituto Max Planck para Radioastronomia na Alemanha. “De facto, estas outras técnicas encontraram apenas alguns planetas com características como massa do planeta, tamanho orbital e massa da hospedeira estelar, semelhantes ao planeta que encontrámos. Pensamos que o VLBA, e a técnica de astrometria em geral, podem revelar muitos planetas semelhantes.”

Uma terceira técnica, chamada método de trânsito, também muito bem-sucedida, detecta o ligeiro escurecimento da luz estelar quando um planeta passa à sua frente, a partir da perspectiva da Terra.

O método astrométrico tem sido bem-sucedido na detecção de sistemas estelares binários próximos e foi reconhecido já no século XIX como um meio potencial de descobrir exoplanetas. Ao longo dos anos, várias destas descobertas foram anunciadas e depois não sobreviveram a uma análise mais aprofundada. A dificuldade tem estado na oscilação estelar produzida por um planeta, oscilação esta tão pequena quando vista da Terra que requer uma precisão extraordinária nas medições posicionais.

“O VLBA com antenas separadas por até 8000 km, proporcionou-nos o grande poder de resolução e a precisão extremamente alta necessária para esta descoberta,” disse Amy Mioduszewski, do NRAO (National Radio Astronomy Observatory). “Além disso, as melhorias que foram feitas na sensibilidade do VLBA deram-nos a qualidade de dados que tornou agora possível este trabalho,” acrescentou.

Curiel, Ortiz-Leon, Mioduszewski e Rosa Torres da Universidade de Guadalajara, no México, relataram as suas descobertas na revista The Astronomical Journal.

Astronomia On-line
7 de Agosto de 2020

 

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ALMA captura “fábrica agitada” de planetas

Imagem do disco de formação planetária da jovem estrela RU Lup pelo ALMA. A inserção (disco avermelhado em baixo e à esquerda) mostra uma observação anterior (DSHARP) do disco de poeira com anéis e divisões que sugerem a presença de planetas em formação. A nova observação mostra uma grande estrutura espiral (a azul), feita de gás, que alcança muito mais longe do que o disco compacto de poeira.
Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), J. Huang e S. Andrews; NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello

Os ambientes de formação planetária podem ser muito mais complexos e caóticos do que o que se pensava. Isto é evidenciado por uma nova imagem da estrela RU Lup, feita com o ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array).

Todos os planetas, incluindo os do nosso Sistema Solar, nascem em discos de gás e poeira em torno de estrelas, os chamados discos proto-planetários. Graças ao ALMA, temos imagens impressionantes de alta resolução de muitas destas “fábricas” planetárias, mostrando discos empoeirados com vários anéis e divisões que sugerem a presença de planetas emergentes. Os exemplos mais famosos são HL Tau e TW Hydrae.

Mas os discos não são necessariamente tão bem organizados quanto estas observações iniciais da poeira sugerem. Uma nova imagem de RU Lup pelo ALMA, uma jovem estrela variável na direcção da constelação de Lobo, revelou um gigantesco conjunto de braços em espiral feitos de gás, que se estendem muito além do bem conhecido disco de poeira. Esta estrutura espiral – semelhante a uma “mini-galáxia” – estende-se a quase 1000 UA (Unidades Astronómicas) da estrela, muito mais longe do que o disco compacto de poeira, que alcança cerca de 60 UA.

Observações anteriores de RU Lup com o ALMA, que faziam parte do DSHARP (Disk Substructures at High Angular Resolution Project), já revelavam sinais de formação contínua de planetas, sugeridos pelas lacunas no seu disco protoplanetário de poeira. “Mas também notámos algumas estruturas gasosas de monóxido de carbono (CO) que se estendiam para lá do disco. É por isso que decidimos observar novamente o disco em torno da estrela, desta vez focando no gás e não na poeira,” disse Jane Huang do Centro Harvard Smithsonian para Astrofísica, autora principal de um artigo científico publicado na revista The Astrophysical Journal.

Os discos proto-planetários contêm muito mais gás do que poeira. Enquanto a poeira é necessária para acumular os núcleos planetários, o gás cria as suas atmosferas.

Nos últimos anos, observações de alta resolução de estruturas de poeira revolucionaram a nossa compreensão da formação de planetas. No entanto, esta nova imagem do gás indica que a visão actual da formação planetária ainda é muito simplista e que pode ser muito mais caótica do que se deduziu anteriormente a partir das imagens conhecidas de discos com anéis ordenadamente concêntricos.

“O facto de observarmos esta estrutura espiral no gás após uma observação mais longa sugere que provavelmente não vimos toda a diversidade e complexidade dos ambientes de formação planetária. Podemos ter perdido muitas das estruturas de gás noutros discos,” acrescentou Huang.

Huang e a sua equipa sugerem vários cenários que podem possivelmente explicar a razão dos braços espirais aparecerem em torno de RU Lup. Talvez o disco esteja a colapsar sob a sua própria gravidade, devido à sua enorme massa. Ou talvez RU Lup esteja a interagir com outra estrela. Outra possibilidade é que o disco está a interagir com o seu ambiente, acumulando material interestelar ao longo dos braços espirais.

“Nenhum destes cenários explica completamente o que observámos,” disse o membro da equipa Sean Andrews. “Podem existir processos desconhecidos a ocorrer durante a formação planetária que ainda não contabilizámos nos nossos modelos. Só iremos aprender o que são se encontrarmos outros discos parecidos com o de RU Lup.”

Astronomia On-line
7 de Agosto de 2020

 

spacenews

 

Já não basta ter de corrigir os textos para a lingua portuguesa, ainda tenho de converter as imagens para formato standard?