Arquivo da Categoria: Saturno

550: Tempestades centenárias? É o tempo que duram em Saturno

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CIÊNCIA // UNIVERSO // SATURNO

A maior tempestade do Sistema Solar, um anticiclone com mais de 16.000 quilómetros de diâmetro a que os astrónomos chamam Grande Mancha Vermelha, decora a superfície de Júpiter há já centenas de anos.

Uma enorme tempestade domina a superfície descaracterizada de Saturno numa imagem obtida pela sonda Cassini a 25 de Fevereiro de 2011, cerca de 12 semanas depois da poderosa tempestade ter sido detectada pela primeira vez no hemisfério norte do planeta. A mega-tempestade é vista a ultrapassar-se a si própria à medida que rodeia todo o planeta. Os astrónomos encontraram nas profundezas da atmosfera os efeitos posteriores de mega-tempestades que ocorreram há centenas de anos. As riscas escuras são as sombras dos anéis de Saturno.
Crédito: NASA/JPL/SSI

Um novo estudo mostra agora que Saturno – apesar de menos colorido e não tão interessante neste respeito quanto Júpiter – também tem mega-tempestades de longa duração com impactos nas profundezas da atmosfera que persistem durante séculos.

O estudo foi realizado por astrónomos da Universidade da Califórnia, em Berkeley, e da Universidade do Michigan, em Ann Arbor, que analisaram as emissões de rádio do planeta, que vêm de baixo da superfície, e encontraram perturbações a longo prazo na distribuição do gás amoníaco.

O estudo foi publicado na revista Science Advances.

As mega-tempestades ocorrem aproximadamente a cada 20 a 30 anos em Saturno e são semelhantes aos furacões na Terra, embora significativamente maiores.

Mas, ao contrário dos furacões da Terra, ninguém sabe o que causa as mega-tempestades na atmosfera de Saturno, que é composta principalmente por hidrogénio e hélio, com vestígios de metano, água e amoníaco.

Imagem rádio de Saturno obtida com o VLA em maio de 2015, com as emissões de rádio mais brilhantes de Saturno e dos seus anéis subtraídas para realçar o contraste nas emissões de rádio mais fracas entre as várias bandas latitudinais da atmosfera. Dado que o amoníaco bloqueia as ondas de rádio, as características brilhantes indicam áreas onde o amoníaco está esgotado e o VLA pode ver mais fundo na atmosfera. A larga banda brilhante nas latitudes norte é o resultado da tempestade de 2010 em Saturno, que aparentemente esgotou o gás amoníaco logo abaixo da nuvem de gelo de amoníaco, que é o que vemos a olho nu.
Crédito: R. J. Sault e I. de Pater

“Compreender os mecanismos das maiores tempestades do Sistema Solar coloca a teoria dos furacões num contexto cósmico mais vasto, desafiando o nosso conhecimento actual e alargando os limites da meteorologia terrestre”, disse o autor principal Cheng Li, antigo bolseiro na UC Berkeley que é agora professor assistente na Universidade de Michigan.

Imke de Pater, professora emérita de astronomia e de ciências da terra e planetárias da Universidade da Califórnia em Berkeley, estuda os gigantes gasosos há mais de quatro décadas para compreender melhor a sua composição e o que os torna únicos, utilizando o VLA (Karl G. Jansky Very Large Array), no estado norte-americano de Novo México, para sondar as emissões de rádio das profundezas do planeta.

“No rádio, sondamos abaixo das camadas de nuvens visíveis dos planetas gigantes. Uma vez que as reacções químicas e a dinâmica alteram a composição da atmosfera de um planeta, as observações abaixo destas camadas de nuvens são necessárias para determinar a verdadeira composição atmosférica do planeta, um parâmetro chave para os modelos de formação de planetas”, disse.

“As observações de rádio ajudam a caracterizar os processos dinâmicos, físicos e químicos, incluindo o transporte de calor, a formação de nuvens e a convecção nas atmosferas dos planetas gigantes, tanto à escala global como local.”

No óptico, a atmosfera de Saturno parece mudar suavemente de cor para cor. Mas vista aqui no rádio – os dados do VLA sobrepõem-se a uma imagem de Saturno da Cassini – a natureza distinta das faixas é evidente. Os cientistas utilizaram os dados do VLA para compreender melhor o amoníaco na atmosfera do gigante gasoso e descobriram que as mega-tempestades transportam o amoníaco da atmosfera superior para a inferior.
Crédito: S. Dagnello (NRAO/AUI/NSF), I. de Pater et al (UC Berkeley)

Como relatado no novo estudo, de Pater, Li e Chris Moeckel, estudante da UC Berkeley, encontraram algo surpreendente nas emissões de rádio do planeta: anomalias na concentração do gás amoníaco na atmosfera, que relacionaram com as ocorrências passadas de mega-tempestades no hemisfério norte do planeta.

De acordo com a equipa, a concentração de amoníaco é mais baixa a altitudes médias, logo abaixo da camada superior de nuvens de amoníaco gelado, mas enriqueceu-se a altitudes mais baixas, 100 a 200 quilómetros mais fundo na atmosfera.

Pensam que o amoníaco está a ser transportado da atmosfera superior para a inferior através dos processos de precipitação e reevaporação. Além disso, esse efeito pode durar centenas de anos.

O estudo revelou ainda que, embora Saturno e Júpiter sejam compostos de hidrogénio gasoso, os dois gigantes gasosos são notavelmente diferentes.

Apesar de Júpiter ter anomalias troposféricas, estas foram associadas às suas zonas (bandas esbranquiçadas) e cinturas (bandas escuras) e não são causadas por tempestades como acontece em Saturno.

A diferença considerável entre estes gigantes gasosos vizinhos está a pôr em causa o que os cientistas sabem sobre a formação de mega-tempestades nos gigantes gasosos e noutros planetas, e pode informar o modo como serão encontradas e estudadas em exoplanetas no futuro.

// Universidade da Califórnia, Berkeley (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Science Advances)

CCVALG
15 de Agosto de 2023


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Scientists discovered a crucial element for life gushing out of Saturn’s icy ocean moon

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SCIENCE // SATURN // ENCELADUS

Astronomers have confirmed the presence of phosphates — a crucial ingredient for life — in a plume of icy water gushing out of Saturn’s moon Enceladus.

NASA’s Cassini spacecraft captured close-up images of water ice gushing out of Saturn’s moon Enceladus in gargantuan plumes. New research confirms the plumes contain phosphorus, a key ingredient for life. (Image credit: NASA/JPL/Space Science Institute)

Scientists have found another clue that the ocean beneath one of Saturn’s moons may be capable of supporting life.

An international team discovered signs of sodium phosphates, a salt sometimes used in deli meat here on Earth, in a plume of ice shot out from a subsurface ocean on Enceladus, one of Saturn’s moons.

This doesn’t mean someone’s curing meat around Saturn; phosphates are a basic key ingredient in the chemistry of geology and biology. Astronomers have long been interested in oceans on other worlds, since water is a fundamental requirement for life as we know it. If these alien oceans also contain salts and organic molecules like Earth’s oceans do, they, too, might be capable of supporting life.

The difficulty with subsurface oceans is that they’re locked below a thick, icy crust, where NASA’s robotic explorers can’t yet reach. But Enceladus conveniently erupts every once and a while, spewing material from its hidden ocean in a vast plume of water ice. These plumes were originally discovered by NASA’s Cassini spacecraft, which orbited Saturn for 13 years and even flew through some of Enceladus’ plumes, gathering information along the way.

An illustration of NASA’s Cassini orbiter soaring through a giant vapor jet over the moon Enceladus. (Image credit: NASA/JPL-Caltech)

When Cassini discovered the plumes during its orbit of Saturn, scientists detected evidence of sodium salts (like sodium chloride, aka table salt, and sodium bicarbonate, better known as baking soda), hinting at the chemistry in the oceans below. But Cassini wasn’t designed to investigate icy plumes and mysterious oceans. This new research uses information from the Cassini Cosmic Dust Analyzer, originally intended to figure out the composition of dust from Saturn’s rings, to find a fresh perspective on the plumes.

The detection of phosphates on Enceladus helps scientists put together the picture of what’s going on below the moon’s icy exterior. Phosphates tend to appear in water that’s very low in calcium — for example, in “soda lakes'” such as Mono Lake in California. Soda lakes are particularly alkaline — the opposite of acidic — and they’re rich in salts and other phosphates. The researchers think this kind of water is precisely what’s inside Enceladus — which may have phosphorus concentrations at least 100 times greater than what’s in Earth’s oceans — the team reported in their study, published June 14 in the journal Nature.

With this discovery, scientists now have plenty of evidence to confidently say that the plumes come from Enceladus’ subsurface ocean and that the Saturnian moon is loaded with biologically critical phosphorus — and they have a tantalizing prospect for where life may be hiding out in our solar system.

Live Science
By Briley Lewis
published 14.06.2023



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358: NASA encontra elemento chave para a vida numa lua de Saturno

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CIÊNCIA // ASTROBIOLOGIA // SATURNO // VIDA

“Esta é uma descoberta impressionante para a astrobiologia”

Enceladus, lua de Saturno
© NASA

A longa procura por vida extraterrestre acaba de receber um novo grande impulso. Uma equipa de cientistas descobriu que o fósforo, um elemento fundamental para a vida, existe no oceano sob a superfície gelada de uma lua de Saturno, Enceladus.

A descoberta foi feita através de uma revisão dos dados recolhidos pela sonda Cassini, da NASA, e foi publicada na prestigiada revista Nature.

A Cassini começou a explorar Saturno e os seus anéis e luas em 2004, antes de queimar na atmosfera do gigante planeta gasoso quando a sua missão terminou, em 2017.

“Esta é uma descoberta impressionante para a astrobiologia”, disse Christopher Glein, do Southwest Research Institute, um dos co-autores do artigo, acrescentando: “Encontramos fósforo abundante em amostras de plumas de gelo que saem do oceano subterrâneo”.

Géiseres no pólo sul de Enceladus expelem partículas de gelo, através de rachaduras na superfície, para o espaço, alimentando o anel E de Saturno – o anel fraco fora dos anéis principais mais brilhantes.

Os cientistas encontraram anteriormente outros minerais e compostos orgânicos nos grãos de gelo ejectados, mas não o fósforo, que é um bloco de construção essencial para o DNA e o RNA, e também é encontrado nos ossos e dentes de pessoas, animais e até mesmo no plâncton oceânico.

Simplificando, a vida como a conhecemos não seria possível sem o fósforo.

Embora a modelagem geoquímica tenha descoberto anteriormente que provavelmente o fósforo também estaria presente, e essa previsão até tenha sido publicada num artigo anterior, uma coisa é prever algo e outra é confirmar, disse Glein.

“É a primeira vez que este elemento essencial foi descoberto num oceano além da Terra”, acrescentou o primeiro autor Frank Postberg, cientista planetário da Freie Universitat Berlin, num comunicado da NASA.

Para fazer a nova descoberta, os autores vasculharam os dados recolhidos pelo instrumento Cosmic Dust Analyzer da Cassini e confirmaram as descobertas através de experiências de laboratório, para mostrar que o oceano de Enceladus tem fósforo dentro de diferentes formas solúveis em água.

Nos últimos 25 anos, cientistas planetários descobriram que mundos com oceanos sob uma camada superficial de gelo são comuns no nosso sistema solar. Isso inclui a lua de Júpiter, Europa, a maior lua de Saturno, Titã, mas até mesmo o corpo mais distante, Plutão.

Enquanto planetas como a Terra, que possuem oceanos na superfície, precisam de residir dentro de uma estreita janela de distância da sua estrela hospedeira para manter as temperaturas certas para a vida, a descoberta de mundos com oceanos subterrâneos expande o número de corpos habitáveis que podem existir.

“Com esta descoberta, sabe-se agora que o oceano de Enceladus satisfaz o que geralmente é considerado o requisito mais estrito para a vida”, disse Glein. “O próximo passo é claro – precisamos de voltar a Enceladus para ver se o oceano habitável é realmente… habitado”.

D.N.
DN/AFP
14 Junho 2023 — 19:09


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Webb mapeia uma pluma surpreendentemente grande a “jorrar” da lua de Saturno, Encélado

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CIÊNCIA // UNIVERSO // WEBB

Uma pluma de vapor de água proveniente da lua de Saturno, Encélado, com uma extensão de mais de 9600 quilómetros – o suficiente para atravessar o continente euro-asiático desde a Irlanda até ao Japão – foi detectada por investigadores que utilizavam o Telescópio Espacial James Webb da NASA/ESA/CSA.

Não só é a primeira vez que uma tal ejecção de água é observada com um tamanho tão grande, como o Webb está também a dar aos cientistas um olhar directo, pela primeira vez, sobre a forma como esta emissão alimenta o fornecimento de água a todo o sistema de Saturno e aos seus anéis.

Nesta imagem, o Telescópio Espacial James Webb da NASA/ESA/CSA mostra uma pluma de vapor de água a jorrar do pólo sul da lua de Saturno, Encélado, estendendo-se 20 vezes o tamanho da própria lua. A inserção mostra uma imagem obtida pela sonda Cassini, que realça a pequena dimensão de Encélado na imagem do Webb, quando comparada com a pluma de água.
Crédito: NASA, ESA, CSA, STScI, e G. Villanueva (Centro de Voo Espacial Goddard da NASA), A. Pagan (STScI)

Encélado, um mundo oceânico com cerca de 4% do tamanho da Terra, com apenas 505 quilómetros de diâmetro, é um dos alvos científicos mais interessantes do Sistema Solar na procura de vida para lá da Terra. Entre a crosta exterior gelada da lua e o seu núcleo rochoso está um reservatório global de água salgada.

Vulcões semelhantes a geiseres expelem jactos de partículas geladas, vapor de água e substâncias orgânicas a partir de fendas na superfície da lua, informalmente chamadas “listras de tigre”.

Anteriormente, os observatórios tinham mapeado jactos com centenas de quilómetros de comprimento a partir da superfície da lua, mas a sensibilidade requintada do Webb revela uma nova história.

O comprimento da pluma não foi a única característica que intrigou os investigadores. A velocidade a que o vapor de água está a jorrar, cerca de 300 litros por segundo, é também particularmente interessante.

A este ritmo, seria possível encher uma piscina olímpica num par de horas. Comparativamente, na Terra, fazê-lo com uma mangueira de jardim demoraria mais de duas semanas.

A missão Cassini da NASA/ESA/ASI passou mais de uma década a explorar o sistema saturniano e não só captou pela primeira vez as plumas de Encélado, como voou directamente através delas e recolheu amostras do seu conteúdo.

Enquanto a posição da Cassini dentro do sistema saturniano proporcionou uma visão inestimável desta lua distante, a visão única do Webb a partir do Ponto L2 (L provém de Lagrange), a 1,5 milhões de quilómetros da Terra, juntamente com a notável sensibilidade do seu instrumento NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph), está a fornecer um novo contexto.

As observações do Webb demonstram directamente como as plumas de vapor de água da lua alimentam o toro, um donut difuso de água que está colocalizado no anel E de Saturno.

Ao analisarem os dados do Webb, os astrónomos determinaram que cerca de 30% da água permanece dentro deste toro e os outros 70% escapam para abastecer de água o resto do sistema saturniano.

Nesta imagem, os instrumentos do Telescópio Espacial James Webb da NASA estão a revelar pormenores sobre a forma como uma das luas de Saturno alimenta de água todo o sistema. Novas imagens pelo NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) do Webb revelaram uma pluma de vapor de água a jorrar do pólo sul de Encélado, estendendo-se por mais de 20 vezes o tamanho da própria lua. A IFU (Integral Field Unit) a bordo do NIRSpec também forneceu informações sobre como a água de Encélado alimenta o resto do ambiente ao seu redor.
Créditos: NASA, ESA, CSA, STScI, L. Hustak (STScI), G. Villanueva (Centro de Voo Espacial Goddard da NASA)

Nos próximos anos, o Webb será o instrumento principal de observação da lua oceânica Encélado, e as descobertas do Webb ajudarão a informar as futuras missões robóticas que procurarão explorar a profundidade do oceano sub-superficial, a espessura da crosta de gelo e muito mais.

Com base nas descobertas feitas pelo Webb, bem como nas descobertas feitas pela missão JUICE (Jupiter Icy Moons Explorer), a ESA está a planear aproximar-se ainda mais das luas geladas de Júpiter e Saturno com missões futuras, para procurar possíveis bioassinaturas.

As observações de Encélado pelo Webb foram concluídas ao abrigo do programa 1250 do GTO (Guaranteed Time Observation). O objectivo inicial deste programa é demonstrar as capacidades do Webb numa determinada área da ciência e preparar o terreno para estudos futuros.

Os resultados da equipa foram recentemente aceites para publicação na revista Nature Astronomy.

// ESA (comunicado de imprensa)
// ESA/Webb (comunicado de imprensa)
// NASA (comunicado de imprensa)
// STScI (comunicado de imprensa)
// SwRI (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (arXiv.org)

Astronomia – Centro Ciência Viva do Algarve
2 de Junho de 2023


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302: Os anéis de Saturno estão a desaparecer…

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CIÊNCIA // 🔭 ASTRONOMIA // 🪐 SATURNO

O segundo maior planeta do nosso Sistema Solar é, desde que aprendemos sobre ele, o mais fácil de identificar, pelos seus diferenciadores anéis. Infelizmente, uma nova análise concluiu que estes poderão estar a desaparecer…

A missão Cassini orbitou Saturno, durante largos anos, entre 2004 e 2017. Agora, uma nova investigação baseada em dados recolhidos nessa altura revelou a idade aproximada dos anéis do planeta e a data do seu desaparecimento.

A conclusão é que os anéis de Saturno são muito mais jovens do que o planeta. Apesar de a idade real dos anéis diferir, esta teoria é, no geral, apoiada pela comunidade científica.

A teoria diz que os anéis de Saturno são mais jovens do que o planeta, porque não foram afectados, nem se viram erodidos, pelos contactos com meteoritos, ao longo dos milhões de anos.

Além desta investigação, três outros estudos publicados, em Maio deste ano, chegam a conclusões semelhantes.

A nossa conclusão é que os anéis de Saturno devem ser relativamente jovens para os padrões astronómicos. Têm apenas algumas centenas de milhões de anos.

Se olharmos para o sistema de satélites naturais de Saturno, há mais indicações de que algo muito grande e dramático aconteceu nos últimos milhões de anos. Se os anéis de Saturno não são tão antigos como o planeta, isso significa que algo teve de acontecer para formar aquela estrutura impressionante.

Explicou Richard Durisen, professor emérito de astronomia na Universidade de Bloomington e autor de duas das publicações.

Segundo os investigadores, é possível que os sete anéis de Saturno ainda se estivessem a formar aquando da estadia dos dinossauros, aqui, na Terra.

Os anéis de Saturno não vão durar para sempre

Apesar de não se saber, com certeza, o que causou a formação dos anéis de Saturno e como estes se formaram, os investigadores estão a começar a perceber que eles não vão durar para sempre.

A missão Cassini observou que os anéis estão a perder várias toneladas de massa por segundo, o que significa que estão, inevitavelmente, a desaparecer. Isto explica-se com a presença de meteoritos que, à medida que se infiltram nos anéis, empurram material para o interior do planeta.

Uma vez que estamos a falar do espaço, estamos, de acordo com os investigadores, a falar de uma “esperança de vida” de mais algumas centenas de milhões de anos. Ou seja, os anéis não durarão muito tempo, de um ponto de vista astronómico.

Poder-se-ia especular que outros anéis, como os de Neptuno ou Úrano, foram outrora tão brilhantes e espectaculares como os de Saturno.

Partilhou Paul Estrada, um dos autores de um dos estudos.

Pplware
Autor: Ana Sofia Neto
28 Mai 2023


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James Webb telescope discovers gargantuan geyser on Saturn’s moon, blasting water hundreds of miles into space

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SCIENCE // JAMES WEBB // SATURN

The James Webb Space Telescope caught Saturn’s icy moon Enceladus spraying a ‘huge plume’ of watery vapor far into space — and that plume may contain chemical ingredients for life.

An illustration of NASA’s Cassini orbiter soaring through a giant vapor jet over the moon Enceladus (Image credit: NASA/JPL-Caltech)

Scientists caught Saturn’s icy moon Enceladus spraying a “huge plume” of watery vapor far into space — and that plume likely contains many of the chemical ingredients for life.

Scientists detailed the eruption — glimpsed by the James Webb Space Telescope (JWST) in November 2022 — at a conference at the Space Telescope Science Institute in Baltimore on May 17.

“It’s immense,” Sara Faggi, a planetary astronomer at NASA’s Goddard Space Flight Center, said at the conference, according to Nature.com. According to Faggi, a full research paper on the massive plume is pending.

This isn’t the first time scientists have seen Enceladus spout water, but the new telescope’s wider perspective and higher sensitivity showed that the jets of vapor shoot much farther into space than previously realized — many times deeper, in fact, than the width of Enceladus itself. (Enceladus has a diameter of about 313 miles, or 504 kilometers.)

Scientists first learned of Enceladus’ watery blasts in 2005, when NASA’s Cassini spacecraft caught icy particles shooting up through large lunar cracks called “tiger stripes.” The blasts are so powerful that their material forms one of Saturn’s rings, according to NASA.

Analysis revealed that the jets contained methane, carbon dioxide and ammonia — organic molecules containing chemical building blocks necessary for the development of life. It’s even possible that some of these gases were produced by life itself, burping out methane deep beneath the surface of Enceladus, an international team of researchers posited in research published last year in The Planetary Science Journal.

Water is another piece of evidence in the case for possible life on Enceladus. Enceladus is totally encrusted in a thick layer of water ice, but measurements of the moon’s rotation suggest that a vast ocean is hidden beneath that frozen crust. Scientists think the spurts of water sensed by JWST and Cassini come from hydrothermal vents in the ocean floor — a hypothesis supported by the presence of silica, a common ingredient in planetary crusts, in the vapor plumes.

NASA scientists are discussing future return missions to seek out signs of life on Enceladus. The proposed Enceladus Orbilander would orbit the moon for about six months, flying through its watery plumes and collecting samples. Then, the spacecraft would convert into a lander, descending on the surface of the icy moon. Orbilander would carry instruments to weigh and analyze molecules, as well as a DNA sequencer and a microscope. Cameras, radio sounders and lasers would remotely scan the moon’s surface, The Planetary Society reported.

Another proposed mission involves sending an autonomous “snake robot” into the watery depths below Enceladus’ surface. The robot, dubbed the Exobiology Extant Life Surveyor, features cameras and lidar on its head to help it navigate the unknown environment of Enceladus’ ocean floor.

Live Science
By Isobel Whitcomb
published 24.05.2023


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279: Descobertas mais 62 luas em Saturno. São agora 145 satélites no total

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🪐 SATURNO // 🌕 LUAS // 🔭 DESCOBERTAS

Quem tem mais luas, será Júpiter ou Saturno? Bom, há uma disputa latente entre estes dois gigantes do nosso sistema solar. Contudo, nesta batalha pelo domínio das luas, Saturno está mais uma vez no topo.

As novas descobertas feitas por uma equipa de astrónomos acrescentaram 62 novas luas às 83 existentes em Saturno, elevando o seu total para 145. Este número ultrapassa os 95 satélites reconhecidos de Júpiter.

O número de luas de Saturno está em 145

Tendo em conta as últimas descobertas, Saturno é o primeiro planeta conhecido a ter mais de 100 luas. Em 11 de Maio de 2023, a Universidade da Colúmbia Britânica (UBC) anunciou que técnicas cada vez mais sensíveis permitiram aos astrónomos detectar luas mais fracas e mais pequenas em torno do planeta anelado.

A equipa, liderada por Edward Ashton, antigo membro da UBC e actualmente no Instituto de Astronomia e Astrofísica da Academia Sinica de Taiwan, fez as suas descobertas utilizando o Telescópio Canadá-França-Havai em Mauna Kea, no Havai.

Utilizaram o método de deslocamento e empilhamento em dados de 2019 a 2021 para detectar luas com um diâmetro até cerca de 2,5 km. São necessários anos de dados para confirmar que estes objectos são luas e não apenas asteróides perdidos nas imagens.

Luas irregulares

As novas luas pertencem todas à categoria das irregulares. Esta designação significa que as suas órbitas são grandes, elípticas e com uma inclinação diferente da das luas regulares de Saturno.

As suas órbitas estranhas levam os astrónomos a pensar que o poço gravitacional de Saturno capturou estas luas, em vez de elas se terem formado juntamente com o planeta gigante.

As luas irregulares tendem a orbitar em grupos. Os astrónomos conhecem três desses grupos à volta de Saturno, a que deram os nomes das mitologias inuíte, gaulesa e nórdica. O grupo nórdico tem a maior população de luas.

Todas as novas descobertas se enquadram nestes três grupos, e não foi surpresa que o grupo nórdico albergasse a maioria delas.

Os cientistas acreditam que as colisões criaram estes grupos lunares aglomerados. Segundo eles, as muitas luas pequenas em órbitas retrógradas são provavelmente o resultado da separação de uma lua maior. Estas lunetas podem fornecer informações sobre a história de Saturno.

Como explicou o membro da equipa Brett Gladman da UBC:

À medida que se avança para o limite dos telescópios modernos, encontramos cada vez mais provas de que uma lua de tamanho moderado, em órbita retrógrada à volta de Saturno, foi desfeita há cerca de 100 milhões de anos.

Conclusão: O número de luas de Saturno aumentou em 62 com a nova descoberta, elevando o total de satélites do planeta para 145. Isto coloca-o acima das 95 luas reconhecidas de Júpiter.

Pplware
Autor: Vítor M
20 Mai 2023


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273: Novas descobertas sobre Saturno

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CIÊNCIA // ASTRONOMIA // SATURNO

Saturno recebeu, nos últimos dias, particular atenção por parte da comunidade astronómica devido a dois achados importantes: os astrónomos forneceram as evidências mais fortes, até agora, de que os seus anéis são incrivelmente jovens e anunciaram também a descoberta de 62 novas luas, catapultando-o novamente para o primeiro lugar no “top” de planeta com mais luas.

Os anéis de Saturno, parcialmente à sombra, vistos pela sonda Cassini da NASA.
Crédito: NASA/JPL/SSI

A idade dos anéis de Saturno

De acordo com um estudo liderado pelo físico Sascha Kempf da Universidade da Califórnia em Boulder, EUA, os anéis de Saturno são muito mais jovens do que se pensava.

A investigação, publicada na revista Science Advances, sugere que os anéis de Saturno não têm mais de 400 milhões de anos, o que os torna significativamente mais jovens do que o próprio planeta, que tem cerca de 4,5 mil milhões de anos.

Para determinar a idade dos anéis, os investigadores concentraram-se no estudo da acumulação de poeira nos anéis de Saturno. Descobriram que os grãos de poeira vindos de fora da vizinhança do planeta depositam-se no gelo que compõe os anéis ao longo do tempo.

Ao analisar partículas de poeira recolhidas pela sonda Cassini da NASA entre 2004 e 2017, a equipa estimou que os anéis têm vindo a acumular poeira há apenas algumas centenas de milhões de anos.

Os anéis de Saturno cativam os cientistas há séculos. O astrónomo italiano Galileu Galilei observou-os pela primeira vez em 1610 e, no século XIX, o cientista James Clerk Maxwell concluiu que os anéis não eram sólidos, mas compostos por inúmeras peças individuais.

Actualmente, sabemos que Saturno tem sete anéis compostos por muitos pedaços de gelo, cuja massa totaliza cerca de metade da massa da lua Mimas e que se estendem até cerca de 280.000 quilómetros da superfície do planeta.

Durante muito tempo, os cientistas assumiram que os anéis se tinham formado ao mesmo tempo que Saturno, mas esta ideia apresentou desafios porque os anéis são notavelmente “limpos”, consistindo em cerca de 98% de água gelada pura por volume.

A “limpeza” dos anéis parecia improvável dada a sua suposta idade. A sonda Cassini proporcionou uma oportunidade para determinar definitivamente a idade dos anéis.

O seu instrumento CDA (Cosmic Dust Analyzer) recolheu pequenas partículas à medida que estas pela nave passavam e, com base no ritmo de acumulação de poeira interplanetária, os investigadores estimaram a jovem idade dos anéis.

Curiosamente, tem-se sugerido que os anéis de Saturno podem estar a desaparecer lentamente, com o gelo a “chover” sobre a superfície do planeta e, potencialmente, a desaparecer completamente daqui a 100 milhões de anos.

O facto de sermos capazes de observar estas características efémeras agora, enquanto Galileu e a sonda Cassini foram capazes de as testemunhar, levanta questões sobre a sua origem.

Alguns cientistas propõem que os anéis de Saturno podem ter sido formados quando a gravidade do planeta destruiu uma das suas luas.

Saturno recupera a “coroa das luas”

Uma equipa de astrónomos descobriu 62 novas luas em órbita de Saturno, catapultando Saturno para a liderança do número de luas conhecidas entre os planetas gigantes do nosso Sistema Solar.

A equipa utilizou uma técnica chamada “shift and stack” para detetar luas saturnianas mais ténues e mais pequenas, combinando imagens sequenciais para melhorar o sinal de possíveis luas. As observações foram efectuadas com o CFHT (Canada-France-Hawaii Telescope) entre 2019 e 2021.

As luas, com tamanhos que vão até um mínimo de 2,5 quilómetros em diâmetro, foram confirmadas através do rastreamento das suas órbitas ao longo de vários anos.

As órbitas de quatro das novas luas em torno de Saturno (ponto preto no centro) durante de 2019 a 2021. Os pontos coloridos assinalam a posição observada para cada lua; as curvas tracejadas mostram a órbita que liga os pontos.
Crédito: Ashton et al., Universidade da Colúmbia Britânica

Todas as luas recém-descobertas pertencem à classe das luas irregulares, que têm órbitas grandes, elípticas e inclinadas em comparação com as luas regulares. Isto eleva o número total de luas irregulares conhecidas à volta de Saturno para 121, mais do dobro da anterior contagem de 58.

Combinando este número com as 24 luas regulares, Saturno tem agora um total de 145 luas reconhecidas oficialmente, ultrapassando as 95 luas de Júpiter reconhecidas pela UAI (União Astronómica Internacional) e tornando-se assim o primeiro planeta com mais de 100 luas descobertas.

As luas irregulares estão categorizadas em três grupos: o grupo Inuit, o grupo Gaulês e o grupo Nórdico. As luas recentemente encontradas estão distribuídas por estes grupos, sendo o grupo Nórdico o mais povoado. Pensa-se que estes grupos se formaram a partir de colisões entre as luas capturadas no passado.

Os estudos anteriores da equipa científica sugerem que a abundância de pequenas luas em órbitas retrógradas no grupo Nórdico é o resultado de uma perturbação relativamente recente de uma lua irregular de tamanho moderado, que se partiu em fragmentos nos últimos 100 milhões de anos.

A descoberta destas novas luas fornece informações valiosas sobre a história das colisões e sobre a distribuição orbital das luas irregulares de Saturno.

O rastreio meticuloso e a identificação destas luas têm sido tarefas difíceis, exigindo que a equipa ligue vários aparecimentos das luas, nos seus dados, para estabelecer órbitas viáveis.

Idade dos anéis:
// Universidade do Colorado em Boulder (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Science Advances)

Novas descobertas de luas saturnianas:
// Universidade da Colúmbia Britânica (comunicado de imprensa)

Astronomia – Centro Ciência Viva do Algarve
19 de Maio de 2023


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240: NASA construiu um robô que desliza como uma cobra para explorar mundos extraterrestres

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🚀 NASA // 🤖 ROBOTS // UNIVERSO

A NASA está a testar um novo tipo de robô para explorar outros mundos que exigem tecnologia revolucionária. Tal como o fez em Marte, agora a agência espacial quer chegar à gelada lua de Saturno Enceladus e mergulhar no seu oceano sub-superficial para procurar sinais de vida. Esta cobra vai procurar extraterrestres!

O Laboratório de Propulsão a Jacto da NASA está a testar um robô em forma de serpente que deverá um dia subir às aberturas geladas da lua de Saturno Enceladus e explorar as águas do seu oceano. A intenção é procurar vida.

Antes de poder viajar até à lua de Saturno, a equipa do JPL da NASA espera colocar o robô Exobiology Extant Life Surveyor (EELS) noutros locais de difícil acesso na Terra, na nossa Lua e eventualmente noutros mundos.

O objectivo da equipa é criar o derradeiro “pau para toda a obra” com uma abordagem única à construção de robôs.

Tem a capacidade de ir a locais onde outros robôs não podem ir. Embora alguns robôs sejam melhores num ou noutro tipo de terreno, a ideia do EELS é a capacidade de fazer tudo.

Disse Matthew Robinson do JPL, gestor do projeto EELS, num comunicado.

Ilustração do conceito do Exobiology Extant Life Surveyor (EELS). (NASA/JPL-CalTech)

Robô deslizante da NASA vai procurar vida

Num novo vídeo, o robô pode ser visto a deslizar por uma variedade de superfícies, incluindo um ringue de patinagem no gelo, uma encosta de montanha com neve e até numa praia.

Aliás, testaram mesmo num espaço que se chama Mars Yard do JPL, que basicamente é uma paisagem marciana simulada.

O robô de 4 metros move-se rodando os seus dez segmentos idênticos, que estão equipados com fios que lhe permitem impulsionar-se para a frente.

Estes segmentos individuais podem mesmo actuar como propulsores, permitindo ao EELS explorar o seu ambiente debaixo de água.

Isto é importante, uma vez que o JPL espera que o robô venha a explorar os oceanos sub-superficiais habitáveis da lua de Saturno Enceladus. Para chegar a este oceano, o robô terá de serpentear através de um dos muitos géisers gelados que irrompem da superfície da lua antes de cair nas profundezas.

Pelo buraco abaixo

O robô também terá de fazer tudo isto sozinho.

Imagine um carro a conduzir de forma autónoma, mas não há sinais de paragem, nem sinais de trânsito, nem sequer estradas. O robô tem de descobrir qual é a estrada e tentar segui-la.

Acrescentou o responsável pela autonomia do projecto, Rohan Thakker, no comunicado.

A equipa refere mesmo que esta “cobra” depois, tem de descer uma queda de 30 metros e não cair.

Como tal, a equipa espera enviar o EELS por um poço vertical, ou uma fenda, nas Montanhas Rochosas canadianas, no final deste ano, que funcionará como um análogo para as aberturas de Enceladus.

Trata-se de um enorme desafio de engenharia, especialmente tendo em conta o pouco que se sabe sobre o ambiente da lua gelada.

Quando vamos a sítios onde não sabemos o que vamos encontrar, queremos enviar um robô versátil, consciente dos riscos, que esteja preparado para a incerteza e que possa tomar decisões por si próprio.

Concluiu Matthew Robinson.

Pplware
Autor: Vítor M
10 Mai 2023


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81: Algo completamente inesperado está a acontecer nos anéis de Saturno

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CIÊNCIA // ASTRONOMIA // SATURNO

Os anéis de Saturno têm estado a fazer algo ao planeta que os cientistas nunca esperavam. Um novo estudo revela que estão a aquecer a sua atmosfera. Curiosamente, uma equipa da NASA diz que se trata de um cenário que os astrónomos nunca tinham visto antes no nosso sistema solar.

NASA / JPL-Caltech / SSI

“O segredo tem estado à vista de todos durante 40 anos. Mas foi necessária a perspicácia de um astrónomo veterano para o conseguir reunir tudo dentro de um ano, utilizando observações de Saturno feitas com o Telescópio Espacial Hubble, da NASA, e com a sonda Cassini, para além da nave espacial Voyager 1 e 2 e da missão internacional Ultravioleta Explorer”, explicou um porta-voz da NASA numa declaração.

Os investigadores afirmaram, num estudo publicado no Planetary Science Journal, que esta interacção inesperada pode fornecer uma ferramenta para prever se outros planetas têm anéis semelhantes.

O relatório concluiu que a evidência indicadora é um excesso de radiação ultravioleta, que surge como uma linha espectral de hidrogénio quente na atmosfera de Saturno.

Os investigadores da NASA acrescentaram que o choque da radiação significa que algo está a contaminar a atmosfera superior do planeta e a aquecê-la a partir do exterior.

Os astrónomos acreditam que a explicação mais viável é que as partículas geladas dos anéis estão a aquecer a atmosfera.

Isto pode ser o resultado de impactos de micro-meteoritos, bombardeamento de partículas de vento solar, radiação solar ultravioleta, ou forças electromagnéticas que captam poeira com carga eléctrica, relatou o Study Finds. A atracção do campo gravitacional de Saturno torna tudo isto possível.

Quando a sonda Cassini mergulhou na atmosfera de Saturno no final da sua missão, em 2017, os investigadores notaram que mediu os constituintes atmosféricos – confirmando que as partículas estão constantemente a cair dos anéis.

“Embora a lenta desintegração dos anéis seja bem conhecida, a sua influência sobre o hidrogénio atómico do planeta é uma surpresa. A partir da sonda Cassini, já sabíamos da influência dos anéis.

Contudo, nada sabíamos sobre o conteúdo de hidrogénio atómico”, disse Lotfi Ben-Jaffel, do Instituto de Astrofísica em Paris e do Laboratório Lunar & Planetário, da Universidade do Arizona, um dos autores.

A descoberta de Lotfi Ben-Jaffel exigiu observações de arquivo de luz ultravioleta (UV) recolhidas em quatro missões espaciais. Isto inclui observações das duas sondas da NASA Voyager que passaram por Saturno na década de 1980.

A missão Cassini, que chegou a Saturno em 2004, também recolheu dados UV sobre a atmosfera ao longo de vários anos. O Telescópio Espacial Hubble e o Explorador Ultravioleta Internacional, lançado em 1978, também recolheram dados sobre o sexto planeta a partir do Sol.

De acordo com a NASA, a chave do puzzle surgiu a partir da decisão de Ben-Jaffel de utilizar as medidas do Espectrograma de Imagens Telescópicas Espaciais (STIS) do Hubble.

As suas observações precisas de Saturno ajudaram a calibrar os dados UV recolhidos nas quatro missões. O investigador comparou as observações UV de Saturno com a distribuição da luz de múltiplas missões e instrumentos espaciais.

“Quando tudo foi calibrado, vimos claramente que os espectros são consistentes em todas as missões. Isto foi possível porque temos o mesmo ponto de referência, do Hubble, sobre a taxa de transferência de energia da atmosfera medida ao longo de décadas. Foi realmente uma surpresa para mim”, indicou o investigador.

Quatro décadas de dados UV cobrem múltiplos ciclos solares e ajudam os astrónomos a estudar os efeitos sazonais do Sol sobre Saturno. Ao reunir todos os diversos dados e a calibrá-los, Ben-Jaffel descobriu que não há diferença para o nível de radiação UV.

“Em qualquer altura, em qualquer posição do planeta, podemos seguir o nível de radiação UV”, continuou Ben-Jaffel. Isso aponta para a constante “chuva de gelo” dos anéis de Saturno como a melhor explicação.

“Estamos apenas no início deste efeito de caracterização dos anéis na atmosfera superior de um planeta. Queremos ter uma abordagem global que produza uma verdadeira assinatura sobre as atmosferas em mundos distantes.

Um dos objectivos deste estudo é ver como podemos aplicá-lo a planetas que orbitam outras estrelas”, concluiu o investigador.

ZAP //
1 Abril, 2023


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