3468: Veja a Lua da perspectiva dos astronautas da Apollo 13

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Nunca imaginou como foi que os astronautas da Apollo 13 viram a Lua? Qual o impacto de estar perto de um astro que está a 384.403 quilómetros da Terra? Decerto já passou pela mente como seria. Então, a NASA mostrou agora imagens fantásticas que nos dão uma perspectiva completamente arrebatadora do satélite natural do nosso planeta.

A agência espacial lançou na segunda-feira um vídeo da Lua do ponto de vista dos astronautas da missão da Apollo 13.

A Lua logo ali tão perto

A NASA lançou um vídeo, em resolução 4K, recorrendo aos dados da Lunar Reconnaissance Orbiter, uma nave espacial robótica da NASA que orbita a Lua. Como tal, a agência espacial deu a conhecer muitos dos aspectos vividos pelos astronautas da missão Apollo 13. Na verdade, estes nunca pousaram em solo lunar, mas fazem parte de um restrito grupo de seres humanos que viram a Lua de perto.

No vídeo, a NASA refere que os astronautas estiveram na escuridão durante oito minutos quando a nave estava entre o início da Terra e o nascer do Sol até que o terreno lunar emergiu. É aí que o vídeo começa.

A viagem da Apollo 13

A agência espacial leva-nos através do nosso satélite natural, vislumbrando o solo lunar, acompanhado de informações e de uma banda sonora. Depois de seguirmos “por trás” da Lua, a luz do Sol ilumina e dá forma ao astro que nos acompanha desde sempre, pelo menos desde que existimos.

Durante algum tempo, no lado escuro, os astronautas ficaram sem comunicações, o silêncio invadiu-lhes a alma, até que a Terra apareceu e a Apollo 13 restabeleceu o contacto via rádio com o Controlo da Missão.

O vídeo termina a mostrar a trajectória que os astronautas fizeram ao redor da Lua para voltar para casa em segurança.

Houston, we’ve had a problem

Astronautas da Apollo 13, John Swigert, Fred Haise e James Lovell planearam alunar. Contudo, durante as manobras, perderam acesso a um tanque de oxigénio necessário para fornecer ar e energia. Nessa altura, Swigert disse as famosas palavras: “Houston, we’ve had a problem (Houston, tivemos um problema)”, durante a missão. Como resultado, esta frase ficou até hoje e é uma das frases mais famosas na história da conquista do Espaço.

A tripulação de três homens circulou a Lua com sucesso e regressou em segurança à Terra.

Pplware
26 Fev 2020
spacenews

 

What’s up with that rock? China’s moon rover finds something strange on the far side.

SCIENCE/ASTRONOMY

Rock fragments, including one specimen (circled) targeted for analysis, discovered by the Yutu-2 rover.
(Image: © CNSA/CLEP/Our Space)

China’s Yutu-2 lunar rover has discovered what appear to be relatively young rocks during its recent exploration activities on the lunar far side.

The Chang’e-4 mission’s rover imaged the scattered, apparently lighter-colored rocks during lunar day 13 of the mission, in December 2019, according to the Chinese-language ‘Our Space‘ science outreach blog.

The specimens, which are quite different from those already studied by the rover, could round out the team’s insights into the geologic history and evolution of the area, called Von Kármán crater.

Closer inspection of the rocks by the rover team revealed little erosion, which on the moon is caused by micrometeorites and the huge changes in temperature across long lunar days and nights. That anomaly suggests that the fragments are relatively young. Over time, rocks tend to erode into soils.

The relative brightness of the rocks also indicated they may have originated in an area very different to the one Yutu-2 is exploring.

Chang’e-4 made a historic, first-ever soft landing on the far side of the moon in January 2019. Von Kármán, a roughly 110-mile-wide (180 kilometers) crater, is around 3.6 billion years old. Lava has flooded it multiple times since its formation, leaving it relatively smooth and dark. The crater itself lies within the South Pole-Aitken Basin, an even more massive and more ancient impact crater.

A rock fragment viewed by a Yutu-2 obstacle-avoidance camera. (Image credit: CNSA/CLEP/Our Space)

Dan Moriarty, NASA Postdoctoral Program Fellow at the Goddard Space Flight Center in Maryland, said the size, shape and color of the rocks provide clues to their origin.

“Because [the rocks] all look fairly similar in size and shape, it is reasonable to guess that they might all be related,” he told Space.com. “Chang’e-4 landed on a volcanic mare, [a] basalt patch, and those volcanic materials are much darker than normal lunar highlands crust. If these rocks are indeed brighter than the soil, it could mean that they are made up of a higher component of bright, highlands crust materials than the surrounding volcanic-rich soils.”

Image of the surface of Von Kármán crater from Yutu-2, released in February 2020. (Image credit: CNSA/CLEP)

Moriarty noted that higher-resolution images of the rock would provide more information. “If the rock has the appearance of many heterogeneous fragments ‘welded’ together, this would indicate a regolith breccia,” which are formed by the immense heat of a meteorite impact, he said. “If the rock appears more coherent, then it might be a primary crustal rock excavated by the impact.”

China recently published a huge batch of data and amazing images from the Chang’e-4 lander and Yutu-2 rover. However, the release did not include data from day 13, meaning high-resolution images of these intriguing specimens are not yet public.

Regarding the age of the rocks, Moriarty said that “fresh” is a relative term: In this case, it means that the rocks formed after the major resurfacing events in Von Kármán crater. “So that could be 10-100 million years [ago] or 1-2 billion years. It’s really hard to say definitively.”

To learn more, the Yutu-2 team navigated the rover in order to analyze one of the specimens with its Visible and Near-infrared Imaging Spectrometer (VNIS) instrument, which detects light that is scattered or reflected off materials to reveal their makeup.

Because the fragments are small and the lunar terrain is very challenging, the team made careful calculations and fine adjustments in order to get the rocks into the VNIS field of view, according to Our Space. This may account for the relatively short distance Yutu-2 traveled during lunar day 13: 41.3 feet (12.6 meters). Overall, Yutu-2 has driven 1,170 feet (357 m) since arriving in Von Kármán crater.

Yutu-2 looks back over tracks it made in the lunar soil. (Image credit: CNSA/CLEP)

Earlier in 2019, Yutu-2 made numerous approaches to an unidentified rock sample, which Our Space described as “gel-like.”

The Chang’e-4 lander and Yutu-2 completed their 14th lunar day of science and exploration on Jan. 31, ahead of sunset over the landing area in Von Kármán crater. Day 15 began on Feb. 17, with Yutu-2 due to head to the northwest and then southwest to reach a designated target point.

China plans to launch Chang’e-5, a sample-return mission, in the second half of this year. It will collect around 4 lbs. (2 kilograms) of samples from Oceanus Procellarum on the moon’s near side before returning to Earth. If this is successful, the backup Chang’e-6 mission could attempt to retrieve samples from the South Pole-Aitken Basin or the lunar south pole around 2023.

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Space.com
By Andrew Jones
20/022020

 

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‘Starter’ Earth grew in a flash. Here’s how the planet did it.

SCIENCE/ASTRONOMY

If the solar system formed in 24 hours, then proto-Earth formed in just 1.5 minutes.

An illustration of the protoplanetary disk around our sun.
(Image: © Shutterstock)

Dust from meteorites that crash-landed on Earth have revealed that Earth’s precursor, known as proto-Earth, formed much faster than previously thought, a new study finds.

An analysis of this meteorite dust showed that proto-Earth formed within about 5 million years, which is extremely fast, astronomically speaking.

Put another way, if the entire 4.6 billion years of the solar system’s existence were compressed into a 24-hour period, proto-Earth formed in just 1 minute and 30 seconds, the researchers said.

The new finding breaks with the previously held idea that proto-Earth formed when larger and larger planetary bodies randomly slammed into one another, a process that would have taken several tens of millions of years, or about 5 to 15 minutes in the fictional 24-hour timescale.

In contrast, the new idea holds that planets formed through the accretion of cosmic dust, a process in which dust attracts more and more particles through gravity. “We start from dust, essentially,” study lead researcher Martin Schiller said in a statement. Schiller is an associate professor of geochemistry at the Centre for Star and Planet Formation (StarPlan) at the University of Copenhagen’s Globe Institute, in Denmark.

With accretion, millimeter-size particles would have come together, “raining down on the growing body and making the planet in one go,” Schiller said.

Schiller and his colleagues made the finding by studying iron isotopes, or different versions of the element iron, in meteorite dust. After looking at iron isotopes in different types of meteorites, they realized that only one type had an iron profile that was similar to Earth’s: the CI chondrites, which are stony meteorites. (The “C” stands for carbonaceous and the “I” stands for Ivuna, a place in Tanzania where some CI meteorites are found.)

The dust in these CI chondrites is the best approximation out there for the solar system’s overall composition, the researchers said. In the solar system’s early days, dust like this joined with gas and both were funneled into a accretion disk orbiting the growing sun.

Over the course of 5 million years, the solar system’s planets formed. According to the new study, the proto-Earth’s iron core also formed during this time, snatching up accreted iron from the proto-planet’s mantle. Eventually, this proto-planet became the Earth we know today.

Message from Mars

Meteorites from Mars tell scientists that, in the beginning, the composition of iron isotopes in the material making up Earth were different than they were later on. This likely happened because heat from the young growing sun altered them, the researchers said.

After a few hundred thousand years passed, the area where Earth was forming became cold enough for unheated CI dust that came from farther away to become part of proto-Earth’s accretion disc.

Given that iron from this far away dust is found in Earth’s mantle today, it makes sense that “most of the previous iron was already removed into the core,” Schiller said. “That is why the core formation must have happened early.”

The other idea — that Earth formed when planetary bodies randomly collided with one another — doesn’t hold, he said. “If the Earth’s formation was a random process where you just smashed bodies together, you would never be able to compare the iron composition of the Earth to only one type of meteorite,” Schiller said. “You would get a mixture of everything.”

The new finding may also apply to other planets in the universe, the researchers noted. In essence, this means that other planets may grow much faster than previously realized. In fact, there is already evidence that this is likely the case, according to data on thousands of exoplanets in other galaxies, said study co-researcher Martin Bizzarro, a professor at StarPlan.

“Now we know that planet formation happens everywhere,” Bizzarro said in the statement. “When we understand these mechanisms in our own solar system, we might make similar inferences about other planetary systems in the galaxy.”

This process may even explain when and how often water is accreted during planet formation.

“If the theory of early planetary accretion really is correct, water is likely just a by-product of the formation of a planet like the Earth,” Bizzarro said. “Making the ingredients of life, as we know it, [is] more likely to be found elsewhere in the universe.”

The study was published online Feb. 12 in the journal Science Advances.

Originally published on Live Science.
24/02/2020
By Laura Geggel – Associate Editor

 

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3464: Como as estrelas recém-nascidas se preparam para o nascimento dos planetas

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

O ALMA e o VLA observaram mais de 300 proto-estrelas e seus jovens discos proto-planetários em Orionte. Esta imagem mostra um subconjunto de estrelas, incluindo alguns binários. Os dados do ALMA e do VLA complementam-se uns aos outros: o ALMA vê a estrutura do disco externo (a azul) e o VLA observa o disco interno e o núcleo estelar (laranja).
Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), J. Tobin; NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello

Uma equipa internacional de astrónomos usou dois dos radiotelescópios mais poderosos do mundo para criar mais de trezentas imagens de discos de formação planetária em torno de estrelas muito jovens nas Nuvens de Orionte. Estas imagens revelam novos detalhes sobre os locais de nascimento dos planetas e sobre os estágios iniciais da formação estelar.

A maioria das estrelas do Universo é acompanhada por planetas. Estes planetas nascem em anéis de poeira e gás, chamados discos proto-planetários. Mesmo estrelas muito jovens estão cercadas por estes discos. Os astrónomos querem saber exactamente quando estes discos começam a se formar e qual o seu aspecto. Mas as estrelas jovens são muito fracas e existem densas nuvens de poeira e gás em seu redor, nos berçários estelares. Somente complexos de radiotelescópios altamente sensíveis conseguem localizar os pequenos discos em redor destas estrelas infantis por entre o material densamente compacto nestas nuvens.

Nesta nova investigação, os astrónomos apontaram o VLA (Karl G. Jansky Very Large Array) da NSF (National Science Foundation) e o ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) para uma região no espaço onde nascem muitas estrelas: as Nuvens Moleculares de Orionte. Este levantamento, de nome VANDAM (VLA/ALMA Nascent Disk and Multiplicity), é até à data o maior levantamento de estrelas jovens e dos seus discos.

As estrelas muito jovens, também chamadas proto-estrelas, formam-se em nuvens de gás e poeira no espaço. O primeiro passo na formação de uma estrela é o colapso destas nuvens densas devido à gravidade. À medida que a nuvem colapsa, começa a girar – formando um disco achatado em torno da proto-estrela. O material do disco continua a alimentar a estrela e a fazê-la crescer. Eventualmente, o material restante no disco deverá formar planetas.

Muitos aspectos destes primeiros estágios da formação estelar, e de como o disco se forma, ainda não são claros. Mas esta nova investigação fornece algumas pistas em falta, pois o VLA e o ALMA espiaram através das nuvens densas e observaram centenas de proto-estrelas e seus discos em vários estágios de formação.

Jovens discos de formação planetária

“Este levantamento revelou a massa e o tamanho médio destes discos proto-planetários muito jovens,” disse John Tobin, do NRAO (National Radio Astronomy Observatory) em Charlottesville, no estado norte-americano da Virgínia, e líder da equipa científica. “Agora podemos compará-los com discos mais antigos que também foram estudados intensivamente com o ALMA.”

O que Tobin e a sua equipa descobriram, é que discos muito jovens podem ter tamanho semelhante, mas são, em média, muito mais massivos do que os discos mais antigos. “Quando uma estrela cresce, consome cada vez mais material do disco. Isto significa que os discos mais jovens têm muito mais matéria-prima da qual os planetas podem formar-se. Possivelmente já começaram a ser formados, em torno de estrelas muito jovens, planetas maiores.”

Quatro proto-estrelas especiais

Entre as centenas de imagens deste levantamento, quatro proto-estrelas parecem diferentes das outras e chamaram a atenção dos cientistas. “Estas estrelas recém-nascidas pareciam muito irregulares e desajeitadas,” disse Nicole Karnath, membro da equipa e da Universidade de Toledo, Ohio (agora no Centro Científico do SOFIA). “Pensamos que estão num dos estágios mais iniciais da formação estelar e algumas talvez ainda nem se tenham transformado em proto-estrelas.”

A descoberta destes quatro objectos, pelos cientistas, é especial. “Raramente encontramos mais do que um objecto irregular numa observação,” acrescentou Karnath, que usou quatro destas estrelas infantis para propor um caminho esquemático para os estágios iniciais da formação estelar. “Não temos a certeza da sua idade, mas têm provavelmente menos de dez mil anos.”

Para serem definidas como uma típica proto-estrela (classe 0), as estrelas não devem apenas ter um disco giratório achatado em seu redor, mas também um fluxo – expelindo material em direcções opostas – que limpa a nuvem densa em torno das estrelas e as torna opticamente visíveis. Este fluxo é importante, porque impede que as estrelas descontrolem a sua rotação enquanto crescem. Mas exactamente quando é que estes fluxos começam, é uma questão em aberto na astronomia.

Uma das estrelas infantis neste estudo, chamada HOPS 404, possui um fluxo de apenas dois quilómetros por segundo (um típico fluxo proto-estelar tem 10-100 km/s). “É um grande sol inchado que ainda está a acumular muita massa e que apenas começou o seu fluxo para perder momento angular e assim continuar a crescer,” explicou Karnath. “Este é um dos fluxos mais pequenos que já vimos e apoia a nossa teoria do aspecto do primeiro passo na formação de uma proto-estrela.”

Combinando o ALMA e o VLA

A excelente resolução e sensibilidade desta investigação, fornecidas pelo ALMA e pelo VLA, foram cruciais para entender as regiões exteriores e interiores das proto-estrelas e dos seus discos. Embora o ALMA possa examinar em grande detalhe o material denso e empoeirado em torno de proto-estrelas, as imagens do VLA obtidas a maiores comprimentos de onda foram essenciais para entender as estruturas internas das proto-estrelas mais jovens a escalas mais pequenas do que o nosso Sistema Solar.

“A combinação do ALMA e do VLA deu-nos o melhor dos dois mundos,” disse Tobin. “Graças a estes telescópios, começamos a entender o início da formação planetária.”

Astronomia On-line
25 de Fevereiro de 2020

 

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3463: Planeta com ano de 18 horas à beira da destruição

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Impressão de artista de um Júpiter quente orbitando muito perto de uma estrela.
Crédito: Universidade de Warwick/Mark Garlick

Astrónomos da Universidade de Warwick observaram um exoplaneta orbitando uma estrela em pouco mais de 18 horas, o período orbital mais curto já observado para um planeta do seu tipo.

Isto significa que a duração do ano para este Júpiter quente – um gigante gasoso semelhante em tamanho e composição com Júpiter, no nosso próprio Sistema Solar – é inferior a um dia terrestre.

O achado foi divulgado num artigo científico publicado dia 20 de Fevereiro na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society e os cientistas pensam que pode ajudar a descobrir se os planetas deste género estão, ou não, numa espiral destrutiva em direcção aos seus sóis.

O planeta NGTS-10b foi descoberto a cerca de 1000 anos-luz de distância da Terra, como parte do NGTS (Next-Generation Transit Survey), um levantamento exoplanetário sediado no Chile que visa descobrir planetas do tamanho de Neptuno usando o método de trânsito. Isto envolve a observação de estrelas em busca de uma queda no brilho, indicativa da passagem de um planeta à sua frente.

A qualquer momento o levantamento observa 100 graus quadrados do céu, que inclui cerca de 100.000 estrelas. Dessas 100.000 estrelas, esta chamou a atenção dos astrónomos devido aos mergulhos muito frequentes no brilho estelar provocados pela rápida órbita do planeta.

O autor principal Dr. James McCormac, do Departamento de Física da Universidade de Warwick, disse: “Estamos empolgados em anunciar a descoberta de NGTS-10b, um planeta do tamanho de Júpiter com um período extremamente curto que orbita uma estrela não muito diferente do nosso Sol. Também estamos satisfeitos com o facto do NGTS continuar a empurrar as fronteiras da ciência terrestre de trânsitos exoplanetários através da descoberta de classes raras de exoplanetas.

“Embora, em teoria, os Júpiteres quentes com períodos orbitais curtos (menos de 24 horas) sejam os mais fáceis de detectar devido ao seu grande tamanho e trânsitos frequentes, provaram ser extremamente raros. Das centenas de Júpiteres quentes actualmente conhecidos, apenas sete têm um período orbital inferior a um dia.”

NGTS-10b orbita tão depressa porque está muito próximo do seu sol – a apenas o dobro do diâmetro da estrela que, no contexto do nosso Sistema Solar, a posicionaria 27 vezes mais perto do que Mercúrio está do nosso próprio Sol. Os cientistas notaram que está perigosamente perto do ponto em que as forças de maré da estrela acabariam por destruir o planeta.

É provável que o planeta sofra bloqueio de maré, de modo que um lado está constantemente virado para a estrela e constantemente quente – os astrónomos estimam que a temperatura média seja superior a 1000º C. A estrela, propriamente dita, tem mais ou menos 70% do raio do Sol e é 1000º C mais fria que o Sol, com cerca de 4000º C. NGTS-10b também é um excelente candidato para caracterização atmosférica com o Telescópio Espacial James Webb.

Usando fotometria de trânsito, os cientistas sabem que o planeta é 20% maior do que o nosso Júpiter e tem pouco mais de duas vezes a sua massa, de acordo com medições da velocidade radial, capturadas num ponto conveniente do seu ciclo de vida para ajudar a responder perguntas sobre a evolução deste tipo de planetas.

Os planetas massivos geralmente formam-se muito longe da estrela e depois migram por meio de interacções com o disco enquanto o planeta ainda está a formar-se, ou por meio de interacções com planetas adicionais muito mais tarde na sua vida. Os astrónomos planeiam solicitar tempo de observação para obter medições de alta precisão de NGTS-10b e continuar a observá-lo na próxima década para determinar se permanecerá nesta órbita por algum tempo – ou se entrará numa espiral da morte em direcção à sua estrela.

O co-autor Dr. David Brown acrescenta: “Pensa-se que estes planetas de período extremamente curto migram dos confins dos seus sistemas solares e acabam sendo consumidos ou perturbados pela estrela. Ou temos muita sorte de os avistar neste período orbital curto, ou os processos pelos quais o planeta migra para a estrela são menos eficientes do que imaginamos; nesse caso, poderá viver nesta configuração durante muito mais tempo.”

O co-autor Dr. Daniel Bayliss disse: “Nos próximos dez anos, pode ser possível ver este planeta a espiralar. Vamos poder usar o NGTS para o monitorizar ao longo de uma década. Se pudéssemos ver que o período orbital estava a começar a diminuir e o planeta a começar a espiralar, isso dir-nos-ia muito sobre a estrutura do planeta que ainda não sabemos.”

“Tudo o que sabemos sobre a formação planetária diz-nos que os planetas e as estrelas formam-se ao mesmo tempo. O melhor modelo que temos sugere que a estrela tem cerca de 10 mil milhões de anos e assumimos que o planeta também tem. Ou estamos a vê-lo nos últimos estágios da sua vida, ou de alguma forma é capaz de viver aqui por mais tempo do que devia.”

Astronomia On-line
25 de Fevereiro de 2020

 

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“Lander” InSight vai empurrar a “toupeira”

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

O InSight da NASA moveu recentemente o seu braço robótico para mais perto do dispositivo que escava a superfície marciana, chamado “toupeira”, em preparação para empurrar a sua tampa traseira.
Crédito: NASA/JPL-Caltech

Depois de quase um ano a tentar perfurar a superfície marciana, a sonda de calor pertencente ao módulo InSight da NASA está prestes a receber um empurrão. A equipa da missão planeia comandar a pá, situada na extremidade do braço robótico, para pressionar na “toupeira” auto-marteladora, projectada para se escavar até 5 metros de profundidade. Esperam que a parte superior da toupeira, também chamada de tampa traseira, a impeça de sair do seu buraco em Marte, como aconteceu duas vezes nos últimos meses depois de quase se enterrar.

Parte de um instrumento chamado HP3 (Heat Flow and Physical Properties Package), a toupeira é um espigão com 40 cm de comprimento equipado com um mecanismo interno que age como um martelo. Ao escavar o solo, foi projectado para arrastar com ele um cabo em forma de fita que se estende do módulo. Ao longo deste cabo estão incorporados sensores de temperatura que medem o calor que vem do interior do planeta a fim de revelar detalhes científicos importantes sobre a formação de Marte e de todos os planetas rochosos, incluindo a Terra. O HP3 fornecido pelo Centro Aeroespacial Alemão (DLR).

A equipa tem, até agora, evitado empurrar a tampa traseira para evitar qualquer dano potencial no cabo.

A toupeira ficou presa no dia 28 de Fevereiro de 2019, logo no primeiro dia em que começou a martelar. Desde então, a equipa do InSight determinou que o solo aqui é diferente do que foi encontrado noutras partes de Marte. O InSight pousou numa área com uma camada de solo invulgarmente espesso, quase cimentado. Em vez de solto e parecido com areia, como esperado, os grãos de poeira unem-se.

A toupeira precisa de fricção do solo para se escavar no solo; sem fricção, o recuo da sua acção auto-marteladora faz com que simplesmente salte no lugar. Ironicamente, é o solo solto, e não o solo cimentado, que fornece essa fricção à medida que cai em torno da toupeira.

Este verão passado, a equipa do InSight começou a usar a pá do braço robótico para pressionar a lateral da toupeira, uma técnica chamada “fixação” que adicionava fricção suficiente para a ajudar a escavar sem entrar em contacto com o frágil cabo científico ligado à parte de trás da toupeira.

Embora a fixação tenha ajudado, a toupeira saltou novamente do solo marciano por duas ocasiões, possivelmente devido a solo acumulado por baixo. Com poucas alternativas disponíveis, a equipa decidiu tentar ajudar a toupeira a cavar pressionando cuidadosamente a tampa traseira enquanto tentava evitar o cabo.

Podem ser necessárias várias tentativas para aperfeiçoar o empurrão na tampa traseira, tal como na fixação. Durante o final de Fevereiro e início de Março, o braço do InSight será posicionado em posição para que a equipa possa testar o que acontece quando a toupeira martelar brevemente.

Entretanto, a equipa também está a considerar usar a pá para mover mais solo para o buraco que se formou em redor da toupeira. Isto poderá adicionar mais pressão e fricção, permitindo que finalmente se escave. Esta estratégia está dependente de quão profundamente a toupeira será capaz de viajar após o empurrão da pá na tampa traseira.

Astronomia On-line
25 de Fevereiro de 2020

 

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3461: Ponham os óculos de sol!

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Pode parecer um monte de pipocas, mas na realidade esta é a mais clara imagem do Sol que alguma vez conseguimos!

O Sol é a nossa estrela mais próxima, e já viveu aproximadamente metade da sua vida. Brilha no centro do Sistema Solar há cerca de 5 mil milhões de anos, e espera-se que continue a fazê-lo ao longo de outros 4.5 mil milhões.

Esta imagem foi obtida por um telescópio solar, situado no topo de um vulcão no Havai. Mostra o padrão do gás “a ferver” na superfície do Sol. Cada uma das bolhas que se veem nela tem mais ou menos o tamanho do Texas, o maior estado dos EUA (à excepção do Alasca). É através delas que o calor e a energia vindos das profundezas do Sol chegam à superfície. As áreas mais brilhantes da imagem correspondem aos cimos das bolhas, onde o calor é maior. As linhas escuras nos bordos de cada uma delas são as zonas onde o material arrefece e se afunda para o interior do Sol.

Tal como a Terra, o Sol passa por períodos de “mau tempo”, com ventos poderosos e chuva forte. Porém, no Sol a chuva não é composta por água como nas frequentes tempestades do nosso planeta, e sim por gás super-aquecido e carregado electricamente, a que se dá o nome de plasma. Quando uma tempestade magnética no Sol envia material da estrela na direcção do nosso planeta isso pode ter efeitos nas viagens aéreas, perturbar as comunicações por satélite e prejudicar as redes de energia, levando a demoradas faltas de electricidade e a danos em tecnologias como o GPS.

Estas áreas luminosas podem ajudar os cientistas a perceber como e porque é que a camada externa gasosa do Sol, chamada corona, está a uma temperatura superior a um milhão de graus!

Facto curioso: Só podemos ver a coroa do Sol durante um eclipse solar total, altura em que ela aparece como uma auréola prateada em torno da estrela.

Crédito da imagem: NSO/AURA/NSF

Space Scoop original (em inglês): http://www.spacescoop.org/en/scoops/2005/put-on-your-sunglasses/

Portal do Astrónomo
José Saraiva
22 Fevereiro, 2020

 

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3458: O regresso a Vénus e o que isso significa para a Terra

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Vénus esconde um tesouro de informações que podem ajudar-nos a entender a Terra e os exoplanetas. O JPL da NASA está a desenvolver conceitos de missões para sobreviver as extremas temperaturas e pressões atmosféricas do planeta. Esta imagem é uma composição de dados recolhidos pela sonda Magellan da NASA e pelo orbitador Pioneer Venus.
Crédito: NASA/JPL-Caltech

Sue Smrekar está desejosa de voltar a Vénus. No seu escritório no JPL da NASA em Pasadena, no estado norte-americano da Califórnia, a cientista planetária exibe uma imagem com 30 anos da superfície de Vénus captada pela sonda Magellan, uma lembrança de quanto tempo passou desde que uma missão americana orbitou o planeta. A imagem revela uma paisagem infernal: uma superfície jovem com mais vulcões do que qualquer outro corpo no Sistema Solar, fendas gigantescas, cinturas montanhosas e temperaturas quentes o suficiente para derreter chumbo.

Agora super-aquecido por gases de efeito estufa, o clima de Vénus já foi mais parecido com o da Terra, com água equivalente, em quantidade, a um oceano raso. Pode até ter tido zonas de sub-ducção como a Terra, áreas onde a crosta do planeta afunda de novo na rocha mais próxima do núcleo planetário.

“Vénus é como um caso de controlo para a Terra,” disse Smrekar. “Pensamos que começaram com a mesma composição, a mesma água e dióxido de carbono. E seguiram dois caminhos completamente diferentes. Mas porquê? Quais são as principais forças responsáveis pelas diferenças?”

Smrekaer trabalha com o VEXAG (Venus Exploration Analysis Group), uma aliança de cientistas e engenheiros que investiga maneiras de revisitar o planeta que a Magellan mapeou há décadas atrás. Embora as suas abordagens variem, o grupo concorda que Vénus pode dizer-nos algo de vital importância sobre o nosso planeta: o que aconteceu com o clima super-aquecido do nosso gémeo planetário, e o que é que isso significa para a vida na Terra?

Orbitadores

Vénus não é o planeta mais próximo do Sol, mas é o mais quente do Sistema Solar. Entre o calor intenso (480º C), as corrosivas nuvens sulfúricas e uma atmosfera esmagadora 90 vezes mais densa do que a da Terra, aterrar uma nave é incrivelmente desafiador. Das nove sondas soviéticas que alcançaram este feito, nenhuma durou mais do que 127 minutos.

Da relativa segurança do espaço, um orbitador podia usar radar e espectroscopia no infravermelho próximo para penetrar por baixo das camadas de nuvens, medir mudanças na paisagem ao longo do tempo e determinar se o solo se move ou não. Podia procurar indicadores de água passada, bem como actividade vulcânica e outras forças que podem ter moldado o planeta.

Smrekar, que está a trabalhar numa proposta de um orbitador chamado VERITAS, não acha que Vénus tenha placas tectónicas como a Terra. Mas ela vê possíveis sugestões de sub-ducção – o que acontece quando duas placas convergem e uma desliza por baixo da outra. Mais dados iam ajudar.

“Sabemos muito pouco sobre a composição da superfície de Vénus,” disse. “Achamos que existem continentes, como na Terra, que podem ter-se formado através de sub-ducção passada. Mas não temos informações para realmente dizer isso.”

As respostas não apenas aprofundariam a nossa compreensão do porquê de Vénus e da Terra serem agora tão diferentes; podiam restringir as condições que os cientistas precisariam para encontrar um exoplaneta parecido com a Terra.

Balões de ar quente

Os orbitadores não são o único meio de estudar Vénus de cima. Os engenheiros Attila Komjathy e Siddharth Krishnamoorthy do JPL imaginam uma armada de balões de ar quente que voam ao vento nos níveis mais altos da atmosfera venusiana, onde as temperaturas são próximas das da Terra.

“Ainda não há nenhuma missão encomendada para um balão em Vénus, mas os balões são uma óptima maneira de explorar Vénus porque a atmosfera é tão espessa e a superfície tão dura,” disse Krishnamoorthy. “O balão é como o ponto ideal, onde estamos perto o suficiente para obter um monte de coisas importantes, mas também estamos num ambiente muito mais benigno onde os sensores podem realmente durar tempo suficiente para fornecer algo significativo.”

A equipa colocaria nos balões sismómetros sensíveis o suficiente para detectar sismos no planeta. Na Terra, quando o solo treme, esse movimento ondula na atmosfera como ondas de infra-som (o oposto de ultra-som). Krishnamoorthy e Komjathy demonstraram que a técnica é viável usando balões prateados de ar quente, que mediram sinais fracos acima de áreas da Terra com sismos. E isso nem é com o benefício da densa atmosfera de Vénus, onde a experiência provavelmente transmitiria resultados ainda mais fortes.

“Se o solo se move um pouco, sacode muito mais o ar em Vénus do que na Terra,” explicou Krishnamoorthy.

Para obter estes dados sísmicos, o balão precisaria de lidar com ventos tão velozes quanto os de um furacão. O balão ideal, conforme determinado pelo VEXAG, podia controlar os seus movimentos pelo menos numa direcção. A equipa de Krishnamoorthy e Komjathy ainda não chegou tão longe, mas propuseram um meio-termo: fazer os balões essencialmente voarem ao vento em torno do planeta a uma velocidade constante, transmitindo os seus resultados a um orbitador. É um começo.

Módulos de aterragem

Entre os muitos desafios enfrentados por um “lander” venusiano, estão as nuvens que bloqueiam o Sol: com pouca luz do Sol, a energia solar seria severamente limitada. Mas o planeta é demasiado quente para outras fontes de energia sobreviverem. “Em termos de temperatura, é como estar num forno de cozinha, no modo de auto-limpeza,” disse o engenheiro Jeff Hall, do JPL, que trabalhou nos protótipos de balão e módulo de aterragem para Vénus. “Realmente não há outro lugar, no Sistema Solar, como este ambiente de superfície.”

Para começar, a vida de um módulo de aterragem seria reduzida pelos componentes electrónicos, que começariam a falhar após algumas horas. Hall diz que a quantidade de energia necessária para alimentar um dispositivo de arrefecimento capaz de proteger o módulo exigiria mais baterias do que o “lander” podia transportar.

“Não há esperança de refrigerar um módulo para o manter fresco,” acrescentou. “Tudo o que podemos fazer é diminuir o ritmo a que se destrói.”

A NASA está interessada em desenvolver “tecnologias quentes” que podem sobreviver dias, ou até semanas, em ambientes extremos. Embora o conceito de módulo venusiano de aterragem de Hall não tenha chegado à próxima etapa do processo de aprovação, levou ao seu trabalho actual relacionado com Vénus: um sistema de perfuração e amostragem resistente ao calor que poderia recolher amostras de solo venusiano para análise. Hall trabalha com a Honeybee Robotics para desenvolver os motores eléctricos de próxima geração que perfuram em condições extremas, enquanto o engenheiro Joe Melko do JPL projecta o sistema de amostragem pneumática.

Juntos, trabalham com protótipos na Grande Câmara de Testes de Vénus do JPL, com paredes de aço, que imita as condições do planeta até uma atmosfera composta por 100% dióxido de carbono sufocante. A cada teste bem-sucedido, as equipas levam a humanidade um passo mais perto de forçar os limites da exploração neste planeta mais inóspito.

Astronomia On-line
21 de Fevereiro de 2020

 

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3457: A descoberta de Tombaugh revolucionou o conhecimento do nosso Sistema Solar

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

A sonda New Horizons da NASA capturou esta imagem melhorada e de alta resolução de Plutão no dia 14 de Julho de 2015. A imagem combina imagens azuis, vermelhas e infravermelhas obtidas com o instrumento Ralph/MVIC (Multispectral Visual Imaging Camera). A superfície de Plutão mostra uma diversidade incrível de cores subtis, melhoradas nesta imagem para um arco-íris de azuis pálidos, amarelos, laranjas e vermelhos profundos. Muitas formações têm as suas cores distintas, contando uma complexa história geológica e climatológica que os cientistas apenas começaram a descodificar. A imagem resolve detalhes e cores a escalas tão pequenas quanto 1,3 km.
Crédito: NASA/Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins/SwRI

Na passada terça-feira, 18 de Fevereiro, comemorou-se os 90 anos da descoberta de Plutão, por Clyde Tombaugh, um jovem astrónomo que trabalhava no Observatório Lowell em Flagstaff, no estado norte-americano do Arizona. Ao fazê-lo, abriu, sem saber, a porta para a vasta “terceira zona” do Sistema Solar que agora conhecemos como Cintura de Kuiper, que contém inúmeros planetesimais e planetas anões – a terceira classe de planetas no nosso Sistema Solar.

O homónimo do Observatório Lowell, Percival Lowell, propôs pela primeira vez a existência de um “Planeta X” algures para lá da órbita de Neptuno. Incapaz de o encontrar antes da sua morte em 1916, a procura pelo Planeta X parou por quase uma década, até renovada quando Tombaugh foi contratado em 1929. Tombaugh encontrou o objecto no dia 18 de Fevereiro de 1930, aos 24 anos de idade, usando um comparador Zeiss, um dispositivo que lhe permitia identificar objectos em movimento contra os campos estelares de fundo que havia fotografado.

“O que Tombaugh não sabia na altura era que o Planeta X lançaria a era da exploração da terceira zona do Sistema Solar,” disse Thomas Zurbuchen, administrador associado do Directorado de Missões Científicas da NASA. “A ciência baseia-se na ciência, e esta descoberta ajudou a pavimentar o caminho para a exploração desta região desconhecida pela New Horizons.”

Embora tenha morrido em 1997, parte das cinzas de Tombaugh estavam a bordo da sonda New Horizons da NASA quando foi lançada a partir da Estação da Força Aérea de Cabo Canaveral, Florida, em Janeiro de 2006. Estas cinzas, transportadas num pequeno receptáculo metálico, viajaram com a New Horizons numa viagem de nove anos e 5,25 mil milhões de quilómetros até Plutão para fazer a primeira exploração do planeta de Tombaugh.

A nave espacial passou por Plutão e pelas suas cinco luas no dia 15 de Julho de 2015, chegando a 12.500 km da superfície e fornecendo as agora icónicas imagens de Plutão e do seu coração, bem como de todas as cinco luas: Caronte, Nix, Hidra, Estige e Cérebro. A passagem revolucionou a compreensão da humanidade sobre o sistema de Plutão e sobre os planetas anões. Da variedade nas suas formações geológicas, à sua atmosfera complexa, às suas intrigantes luas, Plutão mostrou um nível de diversidade física e complexidade que poucos esperavam encontrar.

Uma vez imaginado por alguns como apenas uma rocha gelada, a New Horizons descobriu que Plutão é na verdade geologicamente activo. De estranhas e “afiadas” montanhas de metano a glaciares de azoto, de vulcões de gelo e à presença agora suspeita de um oceano de água líquida no interior do planeta, Plutão fez literalmente com que os cientistas planetários repensassem o quão complexos e activos até os planetas pequenos podem ser. Plutão também possui uma brilhante atmosfera azul de azoto, repleta de neblinas que se estendem meio milhão de metros no seu céu e possíveis neblinas e nevoeiros.

Após o sucesso do “flyby” por Plutão, a NASA estendeu a missão da New Horizons para passar por um pequeno objecto da Cintura de Kuiper mais de 1,6 mil milhões de quilómetros para lá de Plutão. No dia 1 de Janeiro de 2019, a New Horizons trouxe foco a esse corpo antigo, Arrokoth e, ao fazê-lo, revelou como os planetesimais – os blocos de construção de planetas como Plutão – foram formados.

“Olhando para trás, a descoberta de Tombaugh foi muito mais do que apenas a descoberta do nono planeta,” disse Alan Stern, investigador principal da New Horizons, do SwRI (Southwest Research Institute). “Foi o prenúncio de uma região totalmente nova do Sistema Solar e de dois tipos diferentes e completamente novos de corpos – planetas anões e objectos da Cintura de Kuiper. Eu só queria que Clyde tivesse vivido para ver tudo o que a New Horizons descobriu e quão incrivelmente bonito Plutão é.”

Astronomia On-line
21 de Fevereiro de 2020

 

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3456: Vídeo mostra tamanho dos asteróides em comparação com o planeta Terra

CIÊNCIA

Quando falamos num asteróide que se aproxima da Terra, por vezes não temos noção do impacto que este poderia causar se o seu alvo fosse o nosso planeta. Na verdade, temos pouca, ou nenhuma noção do tamanho destas rochas que vagueiam no Universo e que de vez em quando passam por cá.

Num exercício muito interessante de escala, um criativo desenvolveu um vídeo com as comparações em termos de tamanho de cada um dos mais perigosos asteróides que temos debaixo de olho.

Há uma lista de notáveis asteróides que viajam pelo nosso Sistema Solar. Assim, para que possamos entender o significado de “asteróide” convém explicar que significa corpo menor que não ultrapassa (para fora) a órbita de Júpiter. Esta lista inclui o planeta anão Ceres.

Rochas maiores a partir do seu diâmetro

Actualmente, mesmo com alta tecnologia, ainda não é fácil estimar os tamanhos dos asteróides a partir das observações. Estes têm formas irregulares, albedos que variam (reflectividade), e pequenos diâmetros angulares. Por exemplo, os asteróides tipo C puros são muito mais escuros do que a maioria.

Os asteróides com apenas um ou dois eixos medidos podem ter um diâmetro falsamente inflacionado na sua média geométrica. O asteróide 16 Psique tem um diâmetro do IRAS de 253 km, mas a sua recente e precisa média geométrica é de apenas 186 km.

Álvaro Gracia Montoya, desenvolveu um trabalho muito interessante. Oferece-nos uma oportunidade para entendermos o valor dos asteróides do ponto de vista do seu tamanho. Em pouco menos de três minutos, o vídeo faz uma interessante viagem por dezenas de corpos celestes comparando-os a coisas tão “próximas” como um ser humano, um camião ou a cidade de Nova York.

Os valores em diâmetro é aproximado. Há medições que podem ter um valor ligeiramente diferente, tendo em conta o que foi referido atrás. Mas a perspectiva já nos permite visualizar o que anda lá por fora a vaguear.

Asteróides conhecidos e outros “íntimos”

Na comparação, foram utilizados vários asteróides que conhecemos. Uns melhores que outros, mas todos eles estavam, ou ainda estão debaixo de olho. Por exemplo, foi escolhido o “2008 TC3”, um meteorito de quatro ou cinco metros que entrou na atmosfera no dia 7 de Outubro de 2008 e explodiu sobre o Sudão causando a energia de um quilo-tonelada de TNT. No fim desta lista aparece Ceres, o maior objecto da cintura de asteróides, que tem entre 945 e 952 quilómetros de diâmetro.

Comparações que nos permitem entender como o que fazemos é pequeno, à escala do Universo. Reparem que, a rocha Apophis, ali comparada com a Torre Eiffel, foi um daqueles asteróides que causou um breve período de preocupação em Dezembro de 2004. Isto porque as observações iniciais indicavam uma probabilidade pequena (até 2,7%) de que ele poderia atingir a Terra em 2029 (e depois em 2036). Posteriormente, os cálculos foram feitos com mais precisão e chegaram à realidade que este não tinha em data alguma, a Terra como rota de colisão.

Asteróide 9 vezes maior que Portugal aproxima-se da Terra e será visível a olho nu

Está a caminho da Terra um asteróide COLOSSAL que é cerca de 9 vezes maior que Portugal. Este corpo celeste passará tão perto que o poderemos ver a olho nu no céu nocturno, nos … Continue a ler Asteróide 9 vezes maior que Portugal aproxima-se da Terra e será visível a olho nu

 

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3455: Missão Juno da NASA lança luz sobre o mistério da água de Júpiter

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

A missão Juno da NASA conseguiu os primeiros resultados sobre a quantidade de água na atmosfera de Júpiter. Os resultados, publicados recentemente na revista Nature Astronomy, estimam que, no equador, a água representa cerca de 0,25% das moléculas na atmosfera de Júpiter – quase três vezes a quantidade que se verifica no Sol. Estas são também as primeiras descobertas sobre a abundância de água neste gigante gasoso desde que, em 1995, a missão Galileo sugeriu que Júpiter poderia ser extremamente seco em comparação com o Sol (a comparação não tem por base a água líquida, mas a presença dos seus componentes, oxigénio e hidrogénio, presentes no Sol).

A JunoCam, a bordo da sonda Juno da NASA, capturou esta imagem da região equatorial sul de Júpiter a 1 de Setembro de 2017. Créditos: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Kevin M. Gill.

A obtenção de uma estimativa precisa da quantidade total de água na atmosfera de Júpiter é, há décadas, procurada pelos cientistas planetários, e representa uma peça determinante no quebra-cabeça da formação do Sistema Solar. Júpiter foi provavelmente o primeiro planeta a formar-se e contém a maior parte do gás e da poeira que não foram agregados pelo Sol.

As principais teorias sobre a sua formação baseiam-se na quantidade de água que o planeta absorveu. A abundância de água também tem implicações importantes para a meteorologia (para o fluir das correntes de vento) e para a estrutura interna deste gigante gasoso. As descargas eléctricas – um fenómeno tipicamente alimentado pela humidade – detectadas em Júpiter pela Voyager e outras sondas espaciais já sugeriam a presença de água, mas a estimativa precisa da quantidade de água nas profundezas da atmosfera de Júpiter permanecia incerta.

Nuvens brancas e espessas visíveis nesta imagem da zona equatorial de Júpiter obtida pela JunoCam. Nas frequências de micro-ondas, estas nuvens são transparentes, permitindo que o radiómetro de micro-ondas da Juno meça a água na atmosfera de Júpiter. A imagem foi obtida durante a aproximação de 16 de Dezembro de 2017. Créditos: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Kevin M. Gill.

Em Dezembro 1995, a sonda Galileo parou de transmitir apenas 57 minutos após o início da sua descida, devido à pressão esmagadora. Mas antes disso transmitiu por rádio medidas da quantidade de água na atmosfera do gigante gasoso, obtidas pelo espectrómetro, até uma profundidade de cerca de 120 quilómetros, onde a pressão atmosférica atingia cerca de 22 bar. Os cientistas que trabalhavam nos dados ficaram desanimados por encontrar dez vezes menos água do que espetavam.

E houve algo ainda mais surpreendente: a quantidade de água medida pela sonda Galileo parecia estar ainda a aumentar na maior profundidade medida, bem abaixo do nível onde as teorias sugerem que a atmosfera deve estar bem misturada. Numa atmosfera bem misturada, o conteúdo de água é constante em toda a região e representa em geral uma média global; por outras palavras, é provável que esse conteúdo seja representativo da água em todo o planeta. Estes resultados, combinados com um mapa infravermelho obtido ao mesmo tempo por um telescópio terrestre, sugeriram que a sonda poderia ter tido apenas azar, obtendo a amostra num ponto meteorológico de Júpiter invulgarmente quente e seco.

“Quando pensamos que já estamos a perceber melhor as coisas, Júpiter lembra-nos de que ainda temos muito a aprender,” disse Scott Bolton, investigador principal da Juno no Southwest Research Institute, em San Antonio. “A surpreendente descoberta da Juno de que a atmosfera não estava bem misturada, mesmo muito abaixo do topo das nuvens, é um quebra-cabeças que ainda estamos a tentar perceber. Ninguém imaginaria que a água pudesse ser tão variável em todo o planeta”.

Medindo a água a partir de cima

Movida a energia solar, a sonda Juno foi lançada em 2011. Tendo em conta a experiência da sonda Galileo, a missão Juno pretende obter leituras de abundâncias de água em grandes regiões do enorme planeta. O MWR (Microwave Radiometer) da Juno, um novo tipo de instrumento para a exploração planetária no espaço profundo, observa Júpiter de cima usando seis antenas que medem a temperatura atmosférica a várias profundidades em simultâneo. O MWR aproveita o facto de a água absorver certos comprimentos de onda da radiação de micro-ondas, o mesmo truque usado pelos fornos de micro-ondas para aquecer rapidamente os alimentos. As temperaturas medidas são usadas para restringir a quantidade de água e amónia na atmosfera profunda, pois ambas as moléculas absorvem a radiação de micro-ondas.

Para obter estas descobertas, a equipa científica da Juno usou os dados recolhidos durante os 8 primeiros voos de aproximação a Júpiter. Inicialmente, concentraram-se na região equatorial, onde a atmosfera parece melhor misturada, mesmo em profundidade, que em outras regiões. A partir de cima, o radiómetro foi capaz de recolher dados na atmosfera de Júpiter a uma maior profundidade do que a sonda Galileo – 150 quilómetros, onde a pressão atinge cerca de 33 bar.

“Descobrimos que há mais água no equador do que aquela que a sonda Galileo mediu,” disse Cheng Li, cientista da Juno na Universidade da Califórnia, em Berkeley. “Como a região equatorial em Júpiter é muito especial, precisamos de comparar estes resultados com a quantidade de água existente em outras regiões”.

Em direcção a norte

A órbita de 53 dias da Juno está lentamente a mover-se para norte, como se pretendia, trazendo a cada aproximação mais informação sobre o hemisfério norte de Júpiter. Os membros da equipa estão ansiosos por ver como varia o conteúdo de água na atmosfera com a latitude e a região, e também por perceber o que têm a dizer os pólos, ricos em ciclones, sobre a abundância global de água no gigante gasoso.

A 24ª aproximação de Juno a Júpiter ocorreu a 17 de Fevereiro. A próxima irá ocorrer a 10 de Abril de 2020.

“Qualquer aproximação é um evento de descoberta,” disse Bolton. “Em Júpiter, temos sempre algo novo. A Juno deu-nos uma lição importante: precisamos de nos aproximar de um planeta para testarmos as nossas teorias”.

Portal do Astrónomo
Fonte da notícia: NASA

 

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3453: Ripples in space-time could explain the mystery of why the universe exists

SCIENCE

A new study may help answer one of the universe’s biggest mysteries.

Inflation stretched the tiny universe into a macroscopic size and turned cosmic energy into matter. But it likely created an equal amount of matter and antimatter. It’s not clear why but the authors probe one theory that a phase transition after inflation led to a tiny bit more matter than anti-matter and also created cosmic strings which would produce slight ripples in space-time known as gravitational waves.
(Image: © R. Hurt/Caltech-JPL, NASA, and ESA Credit: Kavli IPMU – Kavli IPMU modified this figure based on the image credited by R.Hurt/Caltech-JPL, NASA, and ESA)

A new study may help answer one of the universe’s biggest mysteries: Why is there more matter than antimatter? That answer, in turn, could explain why everything from atoms to black holes exists.

Billions of years ago, soon after the Big Bang, cosmic inflation stretched the tiny seed of our universe and transformed energy into matter. Physicists think inflation initially created the same amount of matter and antimatter, which annihilate each other on contact. But then something happened that tipped the scales in favor of matter, allowing everything we can see and touch to come into existence — and a new study suggests that the explanation is hidden in very slight ripples in space-time.

“If you just start off with an equal component of matter and antimatter, you would just end up with having nothing,” because antimatter and matter have equal but opposite charge, said lead study author Jeff Dror, a postdoctoral researcher at the University of California, Berkeley, and physics researcher at Lawrence Berkeley National Laboratory. “Everything would just annihilate.”

Obviously, everything did not annihilate, but researchers are unsure why. The answer might involve very strange elementary particles known as neutrinos, which don’t have electrical charge and can thus act as either matter or antimatter.

One idea is that about a million years after the Big Bang, the universe cooled and underwent a phase transition, an event similar to how boiling water turns liquid into gas. This phase change prompted decaying neutrinos to create more matter than antimatter by some “small, small amount,” Dror said. But “there are no very simple ways — or almost any ways — to probe [this theory] and understand if it actually occured in the early universe.”

But Dror and his team, through theoretical models and calculations, figured out a way we might be able to see this phase transition. They proposed that the change would have created extremely long and extremely thin threads of energy called “cosmic strings” that still pervade the universe.

Dror and his team realized that these cosmic strings would most likely create very slight ripples in space-time called gravitational waves. Detect these gravitational waves, and we can discover whether this theory is true.

The strongest gravitational waves in our universe occur when a supernova, or star explosion, happens; when two large stars orbit each other; or when two black holes merge, according to NASA. But the proposed gravitational waves caused by cosmic strings would be much tinier than the ones our instruments have detected before.

However, when the team modeled this hypothetical phase transition under various temperature conditions that could have occured during this phase transition, they made an encouraging discovery: In all cases, cosmic strings would create gravitational waves that would be detectable by future observatories, such as NASA’s Laser Interferometer Space Antenna (LISA), the European Space Agency’s proposed Big Bang Observer and the Japan Aerospace Exploration Agency’s Deci-hertz Interferometer Gravitational wave Observatory (DECIGO).

“If these strings are produced at sufficiently high energy scales, they will indeed produce gravitational waves that can be detected by planned observatories,” Tanmay Vachaspati, a theoretical physicist at Arizona State University who wasn’t part of the study, told Live Science.

The findings were published Jan. 28 in the journal Physical Review Letters.

Originally published on Live Science.

By Yasemin Saplakoglu – Staff Writer
19/02/2020

 

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3451: Northolt Branch Observatories

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Ontem à noite vimos os dois planetas anões Makemake e Haumea. Ambos são visíveis com magnitude + 17.

Makemake tem um diâmetro de 1,430 km (cerca de 60 % do tamanho de Plutão). Ele orbita o Sol uma vez a cada 309 anos, a uma distância média de 45.7 UA (6.8 bilhões de km). Actualmente, Makemake está perto de seu ponto mais distante do Sol, a 52.572 UA (7.9 bilhões de km), localizada na constelação de Coma Berenices.

Em 2015, uma pequena lua foi descoberta em torno de Makemake. S / 2015 (136472) 1, apelidado de “MK2”, tem um diâmetro de cerca de 180 km, e parece órbita Makemake a uma distância de pelo menos 21,000 km.

Haumea é um objecto alongado, 2,300 × 1,700 × 1,100 km de tamanho (tornando maior que Plutão em sua dimensão mais longa, embora menor que Plutão em média). Com um período orbital de 284 anos, ligeiramente mais curto que o de Makemake, está actualmente localizado a 50.35 UA (7.5 bilhões de km) do Sol, na constelação de Bootes.

Haumea é distinta por ter um período de rotação muito rápido de apenas 3.9 horas, dando-lhe a sua forma alongada. Tem duas luas conhecidas, Hiʻiaka e Namaka, 310 e 170 km de diâmetro. Haumea é o maior membro da única família colisional conhecida no cinturão Kuiper, a família Haumea, que se pensa ser os restos de uma colisão gigante nos primeiros dias do Sistema Solar. Haumea é também o único planeta anão conhecido por ter anéis, como descoberto em 2017.

Mais informações:
https://en.wikipedia.org/wiki/Makemake
https://en.wikipedia.org/wiki/Haumea

Northolt Branch Observatories
Qhyccd

 

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3449: SpaceX quer levar quatro turistas ao Espaço já em 2021

CIÊNCIA/TECNOLOGIA/ESPAÇO

Crédito: SpaceX / Flickr

Empresa liderada por Elon Musk vai fazer os voos nas cápsulas Dragon preparadas para o transporte de astronautas

A SpaceX quer levar quatro turistas ao Espaço, numa viagem à volta da Terra, entre o final de 2021 e início de 2022. O plano foi revelado nesta terça-feira e para isso a tecnológica fechou uma parceria com a Space Adventures, especializada no transporte de turistas espaciais – foi a empresa responsável por levar sete cidadãos até à Estação Espacial Internacional (ISS na sigla em inglês) em aeronaves russas.

Há pormenores importantes que ainda não são conhecidos – como o processo de selecção dos candidatos, o treino para o voo espacial e o preço que essa viagem pode custar –, com as empresas apenas a revelarem que as viagens vão ser feitas a bordo da versão das cápsulas Dragon desenhada para transportar astronautas até ao espaço.

Segundo a publicação CNBC, os voos vão ser realizados a partir do estado da Florida, nos EUA, e cada viagem deverá ter uma duração de cinco dias. Os voos de turismo espacial não vão acoplar na ISS e vão apenas orbitar o planeta Terra, numa altitude estimada entre os 800 e os 1200 quilómetros – entre duas a três vezes mais do que a altitude de órbita da ISS.

“Esta missão histórica vai abrir caminho para tornar os voos espaciais possíveis a todas as pessoas que sonharam com eles e estamos satisfeitos por trabalharmos com a equipa da Space Adventures na missão”, disse Gwynne Shotwell, directora de operações da SpaceX, em comunicado.

Ao abrir-se ao turismo espacial, a SpaceX passa a concorrer de forma mais directa com a Virgin Galactic e a Blue Origin, duas empresas que estão a trabalhar em veículos de voo sub-orbital e orbital que têm como principal objectivo transportar humanos até ao espaço.

O plano para levar quatro turistas à órbita terrestre surge poucas semanas antes de a SpaceX levar os primeiros astronautas para a ISS, algo que deverá acontecer já a 7 de Maio.

De recordar que Yusaku Maezawa, milionário japonês e fundador do site de comércio eletrónico Zozotown, tornou-se em 2018 no primeiro ‘turista espacial’ da SpaceX, tendo comprado todos os bilhetes para um voo lunar que a empresa americana promete realizar em 2023, a bordo do foguetão Big Falcon Rocket (BFR).

Exame Informática
18.02.2020 às 16h12
Rui da Rocha Ferreira

 

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3448: Telescópio do ESO observa superfície de Betelgeuse a diminuir de brilho

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Este mosaico de comparação mostra a estrela Betelgeuse antes e depois da diminuição de brilho. As observações obtidas em Janeiro e Dezembro de 2019 com o instrumento SPHERE, montado no Very Large Telescope do ESO, mostram o quanto a estrela desvaneceu e como é que a sua forma aparente variou.
Crédito: ESO/M. Montargès et al.

Com o auxílio do VLT (Very Large Telescope) do ESO, os astrónomos capturaram a diminuição de brilho de Betelgeuse, uma estrela super-gigante vermelha localizada na constelação de Orionte. As novas imagens da superfície da estrela mostram não apenas a super-gigante vermelha a desvanecer em brilho, mas também a variação da sua forma aparente.

Betelgeuse tem sido um farol no céu nocturno para os observadores estelares, no entanto durante o último ano temos assistido a uma diminuição do seu brilho. Nesta altura Betelgeuse apresenta cerca de 36% do seu brilho normal, uma variação considerável, visível até a olho nu. Tanto os entusiastas da astronomia como os cientistas pretendiam descobrir o porquê desta diminuição de brilho sem precedentes.

Uma equipa liderada por Miguel Montargès, astrónomo na KU Leuven, Bélgica, tem estado desde Dezembro a observar a estrela com o VLT do ESO, com o objectivo de compreender porque é que esta se está a tornar mais ténue. Entre as primeiras observações da campanha encontra-se uma imagem da superfície de Betelgeuse, obtida no final do ano passado com o instrumento SPHERE.

A equipa tinha também observado a estrela com o SPHERE em Janeiro de 2019, antes da diminuição do seu brilho, dando-nos assim uma imagem do antes e do depois de Betelgeuse. Obtidas no óptico, as imagens destacam as mudanças que ocorreram na estrela, tanto em brilho como em forma aparente.

Muitos entusiastas da astronomia perguntam-se se esta diminuição de brilho da Betelgeuse significará que a estrela está prestes a explodir. Tal como todas as super-gigantes, um dia Betelgeuse transformar-se-á numa super-nova, no entanto os astrónomos não pensam que seja isso que está a acontecer actualmente, tendo formulado outras hipóteses para explicar o que está exactamente a causar as variações em forma e brilho observadas nas imagens SPHERE. “Os dois cenários em que estamos a trabalhar são um arrefecimento da superfície devido a actividade estelar excepcional ou ejecção de poeiras na nossa direcção,” explica Montargès. “Claro que o nosso conhecimento de super-gigantes vermelhas é ainda incompleto e este é um trabalho em curso, por isso podemos ainda ter alguma surpresa.”

Montargès e a sua equipa usaram o VLT instalado no Cerro Paranal, no Chile, para estudar a estrela, a qual se encontra a mais de 700 anos-luz de distância da Terra, e tentar encontrar pistas que apontem para o porquê da diminuição do seu brilho. “O Observatório do Paranal do ESO é uma das poucas infra-estruturas capazes de obter imagens da superfície de Betelgeuse,” diz Montargès. Os instrumentos montados no VLT permitem efectuar observações desde o visível ao infravermelho médio, o que significa que os astrónomos podem observar tanto a superfície da estrela como o material que a circunda. “Esta é a única maneira de compreendermos o que está a acontecer a esta estrela.”

Outra imagem nova, obtida com o instrumento VISIR montado no VLT, mostra a radiação infravermelha emitida pela poeira que circundava Betelgeuse em Dezembro de 2019. Estas observações foram realizadas por uma equipa liderada por Pierre Kervella do Observatório de Paris, França, que explicou que o comprimento de onda capturado nesta imagem é semelhante ao detectado por câmaras que detectam calor. As nuvens de poeira, que se assemelham a chamas na imagem VISIR, formam-se quando a estrela lança a sua matéria para o espaço.

“A frase ‘somos todos feitos de poeira estelar’ é algo que ouvimos muito na astronomia popular, mas donde é que vem exactamente esta poeira?” pergunta Emily Cannon, estudante de doutoramento na KU Leuven, que trabalha com imagens SPHERE de super-gigantes vermelhas. “Ao longo das suas vidas, as super-gigantes vermelhas como Betelgeuse criam e ejectam enormes quantidades de material ainda antes de explodirem sob a forma de super-novas. A tecnologia moderna permite-nos estudar estes objectos, situados a centenas de anos-luz de distância de nós, com um detalhe sem precedentes, dando-nos a oportunidade de desvendar o mistério que dá origem a esta perda de massa.”

Astronomia On-line
18 de Fevereiro de 2020

 

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3447: Equipa da New Horizons descobre peça crítica do puzzle da formação planetária

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

A cor uniforme e a composição da superfície de Arrokoth mostra que o objecto da Cintura de Kuiper foi formado a partir de uma nuvem pequena e uniforme de material na nebulosa solar, em vez de uma mistura de matéria de partes mais separadas da nebulosa. A primeira hipótese suporta a ideia que Arrokoth se formou num colapso local de uma nuvem na nebulosa solar.
Crédito: NASA/Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins/SwRI/Roman Tkachenko

Dados da missão New Horizons da NASA estão a fornecer novas ideias sobre como os planetas e os planetesimais – os blocos de construção dos planetas – foram formados.

A sonda New Horizons passou pelo antigo objecto da Cintura de Kuiper, Arrokoth (2014 MU69, anteriormente com a alcunha de Ultima Thule) no dia 1 de janeiro de 2019, fornecendo o primeiro olhar detalhado da humanidade de um dos remanescentes gelados da formação do Sistema Solar na vasta região para lá da órbita de Neptuno. Usando dados detalhados sobre a forma, geologia, cor e composição do objecto – recolhidos durante o “flyby” recorde que ocorreu a mais de 6 mil milhões de quilómetros da Terra – investigadores aparentemente responderam a uma pergunta antiga sobre as origens dos planetesimais e, portanto, deram um grande passo em frente no entendimento de como os planetas se formaram.

A equipa relata estas descobertas num conjunto de três artigos científicos publicados na revista Science, e numa conferência de imprensa realizada no passado dia 13 de Fevereiro na reunião anual da Associação Americana para o Avanço da Ciência em Seattle.

“Arrokoth é o objecto mais distante, primitivo e pristino já explorado por uma nave espacial, de modo que sabíamos que teria uma história única para contar,” disse o investigador principal da New Horizons, Alan Stern, do SwRI (Southwest Research Institute) em Boulder, no estado norte-americano do Colorado. “Está a ensinar-nos como os planetesimais se formaram e pensamos que o resultado assinala um avanço significativo na compreensão geral da formação planetesimal e planetária.”

As primeiras imagens pós-flyby transmitidas pela New Horizons no ano passado mostraram que Arrokoth tem dois lóbulos ligados, uma superfície lisa e uma composição uniforme, indicando que provavelmente era pristino e que iria fornecer informações decisivas sobre a formação de objectos deste género. Estes primeiros resultados foram publicados na revista Science em maio passado.

“É verdadeiramente uma descoberta empolgante para o que já é uma missão muito bem-sucedida e histórica,” disse Lori Glaze, directora da Divisão de Ciência Planetária da NASA. “As descobertas contínuas da espaço-nave New Horizons da NASA surpreendem ao remodelar o nosso conhecimento e compreensão de como os corpos planetários se formam nos sistemas solares espalhados pelo Universo.”

Nos meses seguintes, trabalhando com dados de cada vez mais alta resolução bem como com simulações sofisticadas por computador, a equipa da missão montou uma imagem da formação de Arrokoth. A sua análise indica que os lóbulos deste objecto “binário de contacto” já foram corpos separados que se formaram perto um do outro e que, a baixa velocidade, se orbitaram um ao outro e depois se fundiram suavemente para criar o objecto com 35 quilómetros que a New Horizons observou.

Isto indica que Arrokoth foi formado durante o colapso por gravidade de uma nuvem de partículas sólidas na nebulosa solar primordial, e não pela teoria concorrente da formação planetesimal chamada acreção hierárquica. Ao contrário das colisões de alta velocidade entre planetesimais na acreção hierárquica, no colapso de nuvens de partículas estas fundem-se suavemente, crescendo lentamente de tamanho.

“Assim como os fósseis nos dizem como as espécies evoluíram na Terra, os planetesimais dizem-nos como os planetas se formaram no espaço,” disse William McKinnon, co-investigador da New Horizons da Universidade de Washington em St. Louis, autor principal de um artigo sobre a formação de Arrokoth publicado na Science a semana passada. “Arrokoth tem este aspecto não porque se formou através de colisões violentas, mas mais numa dança complexa, na qual os seus objectos componentes se orbitam lentamente antes de unirem.”

Duas outras evidências importantes apoiam esta conclusão. A cor e a composição uniformes da superfície de Arrokoth mostram que o KBO (“Kuiper Belt Object”, inglês para “Objecto da Cintura de Kuiper”) se formou a partir de material próximo, como preveem os modelos de colapso de nuvens locais, em vez de uma mistura de matéria de partes mais separadas da nebulosa, como os modelos hierárquicos podem prever.

As formas achatadas de cada um dos lóbulos de Arrokoth, bem como o alinhamento notavelmente próximo dos seus pólos e equadores, também apontam para uma fusão mais ordenada de uma nuvem em colapso. Além disso, a superfície lisa e levemente craterada indica que a sua face permaneceu bem preservada desde o final da era da formação planetária.

“Arrokoth tem as características físicas de um corpo que se juntou lentamente, a partir de materiais ‘locais’ na nebulosa solar,” disse Will Grundy, líder da equipa de temas de composição da New Horizons do Observatório Lowell em Flagstaff, Arizona, autor principal do segundo artigo científico da Science. “Um objecto como Arrokoth não teria sido formado, não teria este aspecto, num ambiente de acreção mais caótico.”

As últimas informações de Arrokoth expandem significativamente o artigo científico de maio de 2019 da Science, liderado por Stern. Os três novos artigos científicos são baseados em 10 vezes mais dados do que o primeiro relatório e, juntos, fornecem uma imagem muito mais completa da origem de Arrokoth.

“Todas as evidências que encontrámos apontam para os modelos de colapso de nuvens de partículas, descartam particularmente a acreção hierárquica para o modo de formação de Arrokoth e, por inferência, de outros planetesimais,” disse Stern.

A New Horizons continua a realizar novas observações de objectos adicionais da Cintura de Kuiper que passa à distância. A New Horizons também continua a mapear o ambiente de poeira e de radiação de partículas carregadas na Cintura de Kuiper. Os novos KBOs que estão a ser observados estão demasiado longe para revelar descobertas como aquelas em Arrokoth, mas a equipa pode medir aspectos como as propriedades da superfície e forma. Neste verão, a equipa da missão começará a usar grandes telescópios terrestres para procurar novos KBOs a fim de os estudar desta maneira e até mesmo para outra passagem rasante, caso o combustível permita.

A sonda New Horizons está agora a 7,1 mil milhões de quilómetros da Terra, operando normalmente e viajando cada vez mais profundamente na Cintura de Kuiper, a quase 50.400 km/h.

Astronomia On-line
18 de Fevereiro de 2020

 

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3446: Dez coisas que o SDO já nos ensinou sobre o Sol nos seus 10 anos de operações

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Esta imagem pelo SDO (Solar Dynamics Observatory) da NASA, capturada no dia 16 de Março de 2015, mostra duas manchas escuras, de nome buracos coronais. O buraco coronal inferior, um buraco coronal polar, foi um dos maiores observado em décadas.
Crédito: NASA/SDO

Em Fevereiro de 2020, o satélite SDO (Solar Dynamics Observatory) da NASA comemorou o seu 10.º ano no espaço. Na última década, a sonda manteve um olho fixo no Sol, estudando como a nossa estrela cria actividade solar e impulsiona o clima espacial – as condições dinâmicas no espaço que afectam todo o Sistema Solar, incluindo a Terra.

Desde o seu lançamento a 11 de Fevereiro de 2010, que o SDO recolheu milhões de imagens científicas da nossa estrela mais próxima, dando aos cientistas novas ideias sobre o seu funcionamento. As medições do Sol, pelo SDO – desde o interior até à atmosfera, campo magnético e produção energética – contribuíram muito para a compreensão da nossa estrela. As imagens do SDO também se tornaram icónicas – se já viu alguma ampliação da actividade no Sol, foi provavelmente uma imagem do SDO.

A longa carreira do SDO no espaço permitiu testemunhar quase um ciclo solar inteiro – o ciclo de 11 anos de actividade do Sol. Aqui ficam alguns destaques dos feitos do satélite SDO ao longo dos anos.

1) Proeminências fantásticas

A sonda SDO testemunhou inúmeras explosões surpreendentes – explosões gigantes de plasma libertadas da superfície solar – muitas das quais se tornaram imagens icónicas da ferocidade da nossa estrela mais próxima. No seu primeiro ano e meio, o SDO viu quase 200 proeminências solares, o que permitiu aos cientistas identificar um padrão. Notaram que cerca de 15% das proeminências apresentavam um “surto de fase tardia” que se seguia minutos a horas após a proeminência inicial. Ao estudar esta classe especial, os cientistas entenderam melhor quanta energia é produzida quando o Sol entra em erupção.

2) Tornados solares

Em Fevereiro de 2012, o SDO capturou imagens que mostram estranhos tornados de plasma na superfície solar. Observações posteriores descobriram que estes tornados, criados por campos magnéticos que giram o plasma, podem rodopiar a velocidades de até quase 300.000 km/h. Na Terra, os tornados apenas atingem velocidades de 480 km/h.

3) Ondas gigantes

O mar agitado de plasma na superfície solar pode criar ondas gigantes que viajam ao redor do Sol até 4,8 milhões de quilómetros por hora. Estas ondas, chamadas ondas EIT em homenagem a um instrumento com o mesmo nome na sonda SOHO (Solar and Heliophysics Observatory) que as descobriu pela primeira vez, foram fotografadas em alta resolução pelo SDO em 2010. As observações mostraram, pela primeira vez, como as ondas se movem pela superfície. Os cientistas suspeitam que estas ondas são impulsionadas por ejecções de massa coronal, que expelem nuvens de plasma da superfície do Sol para o Sistema Solar.

4) Cometas combustivos

Ao longo dos anos, o observatório SDO observou dois cometas a voar pelo Sol. Em Dezembro de 2011, os cientistas observaram o Cometa Lovejoy a sobreviver ao intenso aquecimento enquanto passava a 830.000 km da superfície solar. O Cometa ISON em 2013 não sobreviveu ao seu encontro. Através de observações como estas, o SDO forneceu aos cientistas novas informações sobre como o Sol interage com os cometas.

5) Circulação global

Não tendo superfície sólida, todo o Sol flui continuamente devido ao intenso calor que tenta escapar e à rotação do Sol. Movendo-se a latitudes médias, existem padrões de circulação em larga escala chamados Circulação Meridional. As observações do SDO revelaram que estas circulações são muito mais complexas do que os cientistas pensavam inicialmente e estão ligadas à produção de manchas solares. Estes padrões de circulação podem até explicar porque, às vezes, um hemisfério pode ter mais manchas solares do que o outro.

6) Prevendo o futuro

O derramamento de material solar por meio de ejecções de massa coronal, ou EMCs, e a velocidade do vento solar em todo o Sistema Solar. Quando interagem com o ambiente magnético da Terra, podem induzir o clima espacial, que pode ser prejudicial para naves espaciais e astronautas. Usando dados do SDO, os cientistas da NASA trabalharam na modelagem do caminho de uma ECM à medida que se move pelo Sistema Solar, a fim de prever o seu potencial efeito na Terra. A longa linha de base das observações solares também ajudou os cientistas a formar modelos adicionais de aprendizagem de máquina para tentar prever quando o Sol pode lançar uma EMC.

7) Escurecimentos coronais

A fina atmosfera externa e super-aquecida do Sol – a coroa – às vezes fica mais ténue. Os cientistas que estudam o escurecimento coronal descobriram que está ligado às EMCs, que são as principais responsáveis pelos severos eventos climáticos espaciais que podem danificar satélites e astronautas. Usando uma análise estatística do grande número de eventos observados com a sonda SDO, os cientistas conseguiram calcular a massa e a velocidade das EMCs direccionadas à Terra – o tipo mais perigoso. Ao ligarem o escurecimento coronal com o tamanho das EMCs, os cientistas esperam poder estudar os efeitos do clima espacial em torno de outras estrelas, demasiado distantes para medir directamente as suas EMCs.

8) Morte e nascimento de um ciclo solar

Com uma década de observações, a SDO já viu quase um ciclo solar completo de 11 anos. Começando perto do início do Ciclo Solar 24, a SDO observou o Sol a subir para o máximo solar de actividade e depois a desvanecer para o mínimo solar actual. Estas observações plurianuais ajudam os cientistas a entender sinais que marcam o declínio de um ciclo solar e o início do próximo.

9) Buracos coronais polares

Às vezes, a superfície do Sol é marcada por grandes manchas escuras chamadas buracos coronais, onde a emissão ultravioleta extrema é baixa. Ligados com o campo magnético do Sol, os buracos seguem o ciclo solar, aumentando no máximo solar. Quando se formam na parte superior e inferior do Sol, são chamados de buracos coronais polares e os cientistas do observatório SDO foram capazes de usar o seu desaparecimento para determinar quando o campo magnético do Sol se reverteu – um indicador importante de quando o Sol atinge o máximo solar.

10) Novas explosões magnéticas

No final da década, em Dezembro de 2019, as observações do SDO permitiram a descoberta de um novo tipo de explosão magnética. Este tipo especial – de nome reconexão magnética espontânea (vs. formas mais gerais anteriormente observadas de reconexão magnética) – ajudaram a confirmar uma teoria com décadas. Também pode ajudar os cientistas a entender porque é que a atmosfera solar é tão quente, a melhor prever o clima espacial e levar a avanços em experiências laboratoriais de fusão controlada e de plasma.

Todos os instrumentos do SDO ainda estão em boas condições, com o potencial de permanecer a funcionar por mais uma década.

Astronomia On-line
18 de Fevereiro de 2020

 

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3445: Quantos planetas existem no universo?

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Vivemos numa era onde a tecnologia tem revelado imensos novos mundos, estrelas, buracos negros e até possíveis planetas capazes, teoricamente, de albergar vida. No entanto, com tanta tecnologia, será possível termos uma ideia de quantos planetas poderão existir no universo?

Os astrónomos estimam que existem milhares de milhões de mundos além do nosso sistema solar. Mas quantos?

A nossa estrela tem 8 planetas. Será uma média?

Os astrónomos estimam que exista aproximadamente um exoplaneta por estrela na nossa galáxia. É claro que algumas estrelas têm muitos planetas – o nosso próprio Sol tem oito. E algumas estrelas não têm nenhum. Contudo, se uma estrela viver o suficiente, a regra é formar planetas.

Isso não significa que os astrónomos possam mapear todos estes milhões de estrelas. Quando se trata de exoplanetas que foram medidos ou contados de alguma forma, os números são muito menores.

Contador de planetas continua a contar

O contador de exoplanetas conhecidos – até este momento – está em 4126 mundos confirmados. No entanto, os astrónomos são surpreendentemente bons a descobrir o que não podem ver através deste vasto Universo.

Na verdade, actualmente a tecnologia dos telescópios ainda é pouco poderosa e precisa para detectar e contar os planetas mais furtivos, aqueles que são muito pequenos, os que estão muito distantes das suas estrelas ou aqueles que orbitam estrelas muito distantes da Terra.

Além disso, há regiões do espaço em que os astrónomos estão bastante confiantes de que encontraram todos os exoplanetas dentro de um determinado intervalo.

Ao combinar o conhecimento do que eles podem ver – os exoplanetas conhecidos – com o conhecimento do que eles não podem ver – as partes do espaço actualmente além da nossa capacidade de investigar – os astrónomos determinaram que deve haver cerca de um planeta por estrela na nossa galáxia. Ou seja, milhares de milhões de planetas!

Astrónomos descobrem planeta bebé gigante que está a apenas 330 anos-luz da Terra

Sem dúvida que o tamanho de Júpiter e Saturno impressionam pela sua imponência, estes gigantes gasosos “perto” da Terra estabeleceram uma escala para o nosso sistema solar. Conforme os conhecemos, estes dois planetas são … Continue a ler Astrónomos descobrem planeta bebé gigante que está a apenas 330 anos-luz da Terra

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16 Fev 2020

 

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3444: NASA já escolheu a tecnologia para comunicar para Marte

CIÊNCIA/MARTE

A NASA está a preparar todos os pormenores para melhorar as comunicações entre Marte e a Terra. Desde que a agência espacial americana lançou o satélite Explorer 1 em 1958, as comunicações têm sido confiadas sobretudo às ondas de rádio. Estas viajam milhões – ou mesmo milhares de milhões – de quilómetros através do espaço. Contudo, à medida que a NASA se orienta para novos destinos em missões tripuladas, esta prepara um novo sistema de comunicações.

Um dos passos que está a ser dado é a inclusão da nova antena parabólica à Deep Space Network (DSN). Esta será equipada com espelhos e um receptor especial para permitir a transmissão e recepção de lasers da sonda no espaço profundo.

Ondas rádio viajam milhões de quilómetros até ao espaço profundo

A nova antena, segundo a Inverse, será apelidada de Deep Space Station-23 (DSS-23), faz parte de uma transição para uma comunicação mais rápida e eficiente enquanto a NASA se prepara para voltar à Lua até 2024. Além disso, esta tecnologia irá beneficiar a primeira missão humana a Marte em meados de 2030.

A solução que está por trás desta antena é simples. Se a NASA vai enviar humanos para Marte, estes precisam de ser capazes de comunicar com a Terra – e os lasers podem ajudar a garantir que os futuros astronautas marcianos tenham uma boa recepção a 58 milhões de quilómetros da Terra.

A construção da parabólica de 34 metros começou esta semana em Goldstone, Califórnia. É apenas uma de uma série de antenas DSN – perfazendo 13 pratos no total que ajudarão a transportar as mensagens transmitidas por laser de e para o espaço.

A DSN é a única linha telefónica da Terra para as nossas duas naves espaciais Voyager – ambas no espaço interestelar -, todas as nossas missões em Marte e a nave espacial New Horizons, que agora está muito além de Plutão.

Quanto mais exploramos, mais antenas precisamos para conversar com todas as nossas missões.

Explicou Larry James, vice-director do Laboratório de Propulsão a Jacto da NASA, em comunicado.

NASA fez os testes e… resultou!

A NASA tem usado as antenas da DSN para se comunicar com naves espaciais desde os anos 60. Por elas são enviados sinais para uma média de 30 naves espaciais por dia. As antenas transmitem e recebem ondas de rádio entre o controlo terrestre e a nave espacial. E embora as ondas de rádio tenham funcionado bem durante todos estes anos, estas têm sérias limitações.

As ondas de rádio tendem a ficar mais fracas em longas distâncias, e têm capacidade limitada. No caso das gémeas Voyager, as duas naves espaciais que percorrem o espaço interestelar que está longe, muito longe da Terra, isso significa que os sinais enviados da Terra para as suas antenas – e vice versa – são muito fracos. Na verdade, a potência que as antenas DSN recebem dos sinais da Voyager é 20 mil milhões de vezes mais fraca do que a potência necessária para rodar um relógio digital, de acordo com a NASA.

Voyager 1 chega ao “fim do Espaço”…

Está há 26 anos no espaço e acaba agora de chegar aos limites do nosso sistema solar, tendo conseguido ultrapassar com sucesso a região conhecida como “Choque Terminal” onde partículas eléctricas provenientes do Sol … Continue a ler Voyager 1 chega ao “fim do Espaço”…

É a vez dos Lasers comunicar com outros mundos

Os lasers são feixes de luz infravermelha. Viajam mais longe no espaço com muito mais potência do que as ondas de rádio.

Os lasers podem aumentar a sua taxa de dados de Marte em cerca de 10 vezes mais do que a obtida com o rádio. A nossa esperança é que o fornecimento de uma plataforma para comunicações ópticas encoraje outros exploradores espaciais a experimentar lasers em missões futuras.

Referiu Suzanne Dodd, directora da Rede Interplanetária, a organização que gere o DSN, em comunicado.

A NASA testou pela primeira vez a comunicação a laser no espaço no ano de 2013. Nessa altura foi enviada uma imagem da pintura de Mona Lisa para um satélite localizado a 386 mil quilómetros de distância da Terra.

A famosa pintura de Leonardo da Vinci foi dividida num conjunto de 152 pixeis por 200 pixeis, e cada pixel foi convertido num tom de cinza representado por um número entre zero e 4095. Cada um dos pixeis foi então transmitido através de um pulso laser que foi disparado numa das 4096 faixas de tempo possíveis.

A pintura foi então reconstruida pelo altímetro laser de órbita lunar (LOLA) a bordo do instrumento Lunar Reconnaissance Orbiter com base nos tempos de chegada de cada pulso laser.

Esta é a primeira vez que alguém consegue comunicação a laser unidireccional a distâncias planetária. Num futuro próximo, este tipo de comunicação laser simples poderá servir como apoio para a comunicação via rádio que os satélites usam. Num futuro mais distante, pode permitir a comunicação a taxas de dados mais elevadas do que as actuais ligações de rádio podem proporcionar.

Disse o principal investigador do LOLA, David Smith, do Massachusetts Institute of Technology, numa declaração na época.

A construção desta nova era de comunicações começou nesta semana. NASA / JPL-Caltech

Missão Psyche irá ser teste de fogo aos lasers

A comunicação por raio laser será posta à prova no ano 2022, quando a NASA lançar a sua missão Psyche, que viajará para estudar um asteróide metálico que orbita o Sol entre Marte e Júpiter.

Conforme foi referido, o orbitador levará a bordo um terminal de comunicação a laser de teste, projectado para transmitir dados e imagens para um observatório na Montanha Palomar, no sul da Califórnia. Para que o futuro das viagens espaciais humanas se mantenha nos trilhos, esperemos que funcione.

pplware
15 Fev 2020

 

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3443: O Ponto Azul-Claro a que chamamos casa

CIÊNCIA/OPINIÃO

A ideia da icónica fotografia partiu de Carl Sagan. A sonda Voyager 1 estava a 14 de Fevereiro de 1990 já para lá de Plutão, a cerca de 6400 milhões de quilómetros de distância da Terra, o Ponto Azul-Claro.

Hoje, 14 de Fevereiro, celebramos o 30º aniversário do Ponto Azul-Claro, uma fotografia do nosso planeta tirada pela sonda espacial Voyager 1. Nesta imagem vemos a Terra como um pequeno ponto na imensidão do espaço, mudando a forma de como vemos a Terra e forçando-nos a vê-la como simples ponto celeste perdido na vastidão do nosso Universo.

Do espaço, a Terra não é delimitada pelas fronteiras artificialmente definidas pelo homem: vemos mares e oceanos, uma massa de terra com diferentes cores, dependendo da sua cobertura (ou não) de vegetação e uma atmosfera dinâmica e em constante mutação. Um planeta único, frágil, complexo e maravilhoso ao qual nos é impossível ficar indiferentes e cuja fotografia nos revela que a nossa identidade como cidadãos deste planeta transcende fronteiras geográficas ou políticas; somos uma única comunidade: humanidade.

A Terra vista pela Voyager 1 para lá de Plutão NASA/JPL/Caltech

Presentemente, enfrentamos alguns dos maiores desafios da nossa sociedade que são globais: pandemias, migrações forçadas de populações e o maior desafio de todos: as alterações climáticas. O filósofo croata, Srećko Horvat, no seu último livro — Poesia do Futuro — avisa que “sem este sentimento de todo, não há escapatória” para os problemas globais que enfrentamos. Trinta anos depois desta imagem histórica, é essencial que, em conjunto, tomemos medidas urgentes e eficazes para salvaguardar o nosso planeta.

Nas salas de aula do ensino básico de todo o mundo continuamos a ensinar com um globo terrestre geopolítico, no qual os alunos desde muito cedo aprendem que o mundo está dividido em fronteiras imaginárias entre eles e nós, os de lá e dos de cá. O projecto que coordeno, “Universe Awareness”, tem vindo a equipar salas de aula com globos terrestres que representam realisticamente o nosso planeta. Em mais de 10 mil salas de aula espalhadas por 60 países, as crianças começam a conhecer a Terra como um planeta tal como o vemos do espaço, a perceber a sua composição física e a também fomentar noções de cidadania global. Movimentos como a “Greve Climática Estudantil/Sextas para o Futuro” também têm reunido milhares de jovens por todo o mundo a exigir (com algum sucesso) acção política global para combater as alterações climáticas.

Relembrarmos o Ponto Azul-Claro é relembrarmos a nossa responsabilidade como humanidade para protegermos o nosso planeta. A ideia da fotografia do Ponto Azul-Claro partiu de Carl Sagan — astrónomo e um dos maiores comunicadores de ciência do século XX — que resumiu a importância social desta fotografia: “Não há melhor demonstração da injustificável presunção humana do que esta imagem distante do nosso minúsculo mundo. Destaca a nossa responsabilidade de sermos mais amáveis uns com os outros, para preservarmos e protegermos o Ponto Azul-Claro, o único lar que conhecemos até hoje.”

Público
Pedro Russo
Professor de Astronomia e Sociedade, Universidade de Leiden (Holanda)
14 de Fevereiro de 2020, 20:40

 

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3441: Sonda da NASA revela o mundo mais distante e mais antigo do sistema solar

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Chama-se Arrokoth e situa-se na cintura de Kuiper, a 6.000 milhões de quilómetros da Terra. A sonda New Horizons enviou os dados para os computadores da NASA e há novas explicações para a origem dos planetas.

Arroktoh fica mais de 6000 milhões de km da Terra
© NASA

Foi um momento histórico a que só uma sonda robótica conseguiu assistir. Em 1 de Janeiro de 2019 a New Horizons, colocada no espaço pela NASA, sobrevoou um corpo gelado e totalmente desconhecido a mais de 6.000 milhões de quilómetros da Terra. É o objecto celeste mais antigo e mais distante já visitado por uma nave terrestre. Os dados recolhidos permitem compreender melhor as origens dos planetas.

NASA New Horizons @NASANewHorizons

Using detailed data gathered during the record-setting flyby of #Arrokoth, the New Horizons team has made a significant advance in understanding planetesimals, reshaping our understanding of how planetary bodies form in solar systems across the universe. https://go.nasa.gov/2SqeADo 

Mais de um ano depois, todos os dados compilados pela sonda da NASA foram publicados. Ultima Thule, agora rebaptizado de Arrokoth, que significa céu na língua dos índios norte-americanos, é um mundo pequeno, com 36 quilómetros de largura, formado por duas grandes esferas achatadas, unidas por uma gola estreita. É um dos milhões de objectos que compõem a cintura de Kuiper, uma área do sistema solar com objectos de tamanhos muito diferentes – Plutão é talvez o mais famoso – que se estende além da órbita de Neptuno por centenas de milhões de quilómetros, até aos limites do sistema solar.

NASA @NASA

A major advance in understanding how planets formed: analysis indicates the two parts of Kuiper Belt object Arrokoth were once separate, and then orbited each other and gently merged. New findings from @NASANewHorizons‘ 2019 flyby: https://go.nasa.gov/39xVK2V 

A temperatura máxima no verão em Arrokoth é de cerca de 200 graus abaixo de zero, devido à falta de luz solar, disse John Spencer, um dos principais cientistas da missão, citado pelo El Pais. “A superfície deste mundo é muito macia e tem cor vermelho escuro. Quase não existem colinas e tem poucas crateras de impacto. A força da gravidade é tão baixa, cerca de mil vezes menor que na Terra, que se alguém der um pulo com força poderá voar da superfície e ir para o espaço”, explica Spencer.

A New Horizons passou a cerca de 3.500 quilómetros da superfície de Arrokoth, mas as suas câmaras conseguiram retratá-la em pormenor.

Os resultados científicos desta parte da missão, publicados esta quinta-feira na revista Science, mostram que Arrokoth formou-se há mais de 4.000 milhões de anos, quando o sistema ainda se formava em torno de um sol muito jovem. A julgar pelas poucas crateras na sua superfície, os especialistas acreditam que o objecto permaneceu quase intacto desde então e, portanto, pode explicar muito bem como foram os primeiros passos para a formação de planetesimais, pequenos corpos de poeira e terra que acabaram por formar todos os planetas do sistema solar.

Dá-nos uma visão muito mais clara de como todos os planetas foram formados, incluindo a Terra“, realça John Spencer. “A fusão apoia a nossa ideia de que planetesimais foram formados pelo colapso gravitacional de pequenas nuvens de poeira. As colisões foram tão suaves que permitiram derreter diferentes objectos que ficaram em órbita a uma curta distância”, acrescentou.

William McKinnon, investigador do projecto New Horizons, explicou que Arrokoth está para a evolução dos planetas do Sistema Solar “como os fósseis estão para a evolução dos planetas”.

Diário de Notícias
DN
13 Fevereiro 2020 — 23:47

 

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3440: Modelos apontam para uma formação mais longa de Marte

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Uma equipa do SwRI realizou simulações de impacto de partículas suaves, em alta resolução, de vários grandes projécteis que atingiram Marte depois da formação do seu núcleo e manto. As partículas do núcleo e do manto dos projécteis têm cor castanha e verde, respectivamente, mostrando concentrações locais dos materiais assimilados no manto marciano.
Crédito: SwRI

O Sistema Solar primitivo era um lugar caótico, com evidências indicando que Marte provavelmente foi atingido por planetesimais, pequenos proto-planetas com até 1900 km em diâmetro, no início da sua história. Cientistas do SwRI (Southwest Research Institute) modelaram a mistura de materiais associados a estes impactos, revelando que o Planeta Vermelho pode ter sido formado numa escala de tempo mais longa do que se pensava anteriormente.

Uma importante questão em aberto na ciência planetária é a determinação de como Marte se formou e até que ponto a sua evolução inicial foi afectada por colisões. Esta questão é difícil de responder, dado que milhares de milhões de anos apagaram constantemente evidências de eventos iniciais de impacto. Felizmente, parte desta evolução está registada nos meteoritos marcianos. Dos aproximadamente 61.000 meteoritos encontrados na Terra, pensa-se que apenas mais ou menos 200 sejam de origem marciana, ejectados do Planeta Vermelho por colisões mais recentes.

Estes meteoritos exibem grandes variações de elementos que “gostam” de ferro, como tungsténio e platina, que têm uma afinidade moderada a alta por ferro. Estes elementos tendem a migar do manto de um planeta para o núcleo central de ferro durante a formação. As evidências destes elementos no manto marciano, amostrados por meteoritos, são importantes porque indicam que Marte foi bombardeado por planetesimais algum tempo após o fim da sua formação primária do núcleo. O estudo de isótopos de elementos específicos produzidos localmente no manto através de processos de decaimento radioactivo ajuda os cientistas a entender quando a formação do planeta ficou completa.

“Nós sabíamos que Marte recebeu elementos como platina e ouro de grandes colisões iniciais. Para investigar este processo, realizámos simulações hidrodinâmicas de impacto de partículas suaves,” disse a Dra. Simone Marchi, do SwRI, autora principal do artigo que descreve estes resultados, publicado na revista Science Advances. “Com base no nosso modelo, as colisões iniciais produzem um manto marciano heterogéneo, semelhante a um bolo de mármore. Estes resultados sugerem que a visão predominante da formação de Marte pode estar influenciada pelo número limitado de meteoritos disponíveis para estudo.”

Com base na proporção de isótopos de tungsténio nos meteoritos marcianos, argumentou-se que Marte cresceu rapidamente cerca de 2-4 milhões de anos após o início da formação do Sistema Solar. No entanto, grandes colisões precoces podem ter alterado o balanço isotópico do tungsténio, o que poderá suportar uma escala de tempo para a formação de Marte de até 20 milhões de anos, como mostra o novo modelo.

“As colisões de projécteis grandes o suficiente para terem os seus próprios núcleos e mantos podem resultar numa mistura heterogénea desses materiais no início do manto marciano,” disse a Dra. Robin Canup, vice-presidente assistente da Divisão de Ciência e Engenharia do SwRI. “Isto pode levar a interpretações sobre o momento da formação de Marte diferentes daquelas que assumem que todos os projécteis são pequenos e homogéneos.”

Os meteoritos marcianos que caíram na Terra provavelmente partiram de apenas alguns locais em redor do planeta. A nova investigação mostra que o manto marciano pode ter recebido adições variadas de materiais projectáveis, levando a concentrações variáveis de elementos siderófilos. A próxima geração de missões em Marte, incluindo planos para enviar amostras à Terra, fornecerá novas informações para melhor entender a variabilidade destes elementos nas rochas marcianas e a evolução inicial do Planeta Vermelho.

“Para entender completamente Marte, precisamos de entender o papel que as colisões mais antigas e energéticas tiveram na sua evolução e composição,” conclui Marchi.

Astronomia On-line
14 de Fevereiro de 2020

 

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