terça-feira, 28 de junho de 2016

VÉNUS tem potencial - mas não para água

A sonda Venus Express da ESA detetou um campo elétrico surpreendentemente forte em Vénus - a primeira vez que um campo elétrico foi medido num planeta. Com um potencial de mais ou menos 10V, é quase cinco vezes maior do que os cientistas esperavam e é suficiente para despojar a atmosfera superior de oxigénio, um dos componentes da água.  Ao contrário da Terra, Vénus não tem um campo magnético significativo para se proteger do vento solar. Quando o campo magnético transportado pelo vento solar encontra Vénus, rodeia a ionosfera do planeta (na imagem em tons alaranjados), puxando as suas partículas.  Enquanto os protões e outros iões (azul na inserção) sentem uma força devido à gravidade do planeta, os eletrões (a vermelho na inserção) são muito mais leves e, consequentemente, são capazes de escapar à atração gravitacional mais facilmente.  À medida que os eletrões sobem na atmosfera e para o espaço, ainda estão ligados aos protões e iões via força eletromagnética, e isto resulta no campo elétrico vertical que é criado acima da atmosfera de Vénus.
A Venus Express detetou o campo magnético em Vénus por trás da linha do terminador, que divide o lado diurno do noturno.
Crédito: ESA, C. Carreau

A sonda Venus Express da ESA pode ter ajudado a explicar a enigmática falta de água em Vénus. O planeta tem um campo elétrico surpreendentemente forte – é a primeira vez que isto foi medido num planeta – o qual é suficiente para despojar a atmosfera superior de oxigénio, um dos componentes da água. Vénus é muitas vezes chamado de planeta gémeo da Terra, uma vez que o segundo planeta a contar do Sol é apenas ligeiramente mais pequeno que o nosso. Mas a sua atmosfera é bastante diferente, consistindo maioritariamente de dióxido de carbono, com um pouco de azoto e quantidades vestigiais de dióxido de enxofre e outros gases. É muito mais espessa que a Terra, atingindo pressões de mais de 90 vezes a da Terra ao nível do mar, e incrivelmente seco, com uma abundância relativa de água cerca de 100 vezes inferior à da camada gasosa da Terra.

Além disso, Vénus tem agora um efeito de estufa descontrolado e uma temperatura à superfície suficientemente elevada para derreter chumbo. Também, ao contrário do nosso planeta, não possui um significativo campo magnético próprio. Os cientistas acreditam que Vénus já possuiu grandes quantidades de água na sua superfície há mais de 4 mil milhões de anos atrás. Mas à medida que foi aquecendo, a maior parte da sua água evaporou para a atmosfera, onde poderá ter sido dilacerada pela luz solar e subsequentemente perdida no espaço. O vento solar – uma poderosa corrente de partículas subatómicas vindas do sol – é um dos culpados, removendo iões de hidrogénio (protões) e iões de oxigénio da atmosfera do planeta e privando-a assim da matéria-prima para fazer água. Agora, com a ajuda da Venus Express, os cientistas identificaram outra diferença entre os dois planetas: Vénus tem um campo elétrico substancial, com um potencial de cerca de 10 V.

Isto é pelo menos cinco vezes superior ao esperado. Observações anteriores em busca de campos elétricos na Terra e em Marte falharam em fazer uma deteção conclusiva, mas indicam que, a existir, é inferior a 2 V. "Pensamos que todos os planetas com atmosferas têm um campo elétrico fraco, mas esta é a primeira vez que fomos capazes de detetar um," afirma Glyn Collinson do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA, autor principal do estudo. Em qualquer atmosfera planetária, os protões e outros iões são puxados pela gravidade do planeta. Os eletrões são mais leves e por isso sentem um puxão menor – são capazes de escapar mais facilmente à força gravitacional. À medida que os eletrões derivam para cima na atmosfera e se afastam no espaço, continuam, no entanto, ligados aos protões positivos e aos iões através da força eletromagnética, e isto resulta num campo elétrico global vertical sendo criado por cima da atmosfera do planeta.

O campo elétrico detetado pela Venus Express é muito mais forte que o esperado e pode fornecer a energia suficiente aos iões de oxigénio para acelerá-los para cima de forma rápida, sendo isto suficiente para escaparem ao puxão gravitacional do planeta. A descoberta revela assim outro processo, para além da decapagem pelo vento solar, isto poderá contribuir para um baixo conteúdo de água em Vénus. O campo elétrico de Vénus é muito mais forte do que alguma vez pudéssemos imaginar e muito poderoso em relação a um ião de oxigénio tão pequeno," acrescenta Glyn. No entanto, em termos reais, o poder total é apenas semelhante ao de uma única turbina de vento, e espalha-se por centenas de quilómetros de altitude, assim, como podem imaginar, isto é incrivelmente difícil de medir."

Os cientistas examinaram pacientemente dados recolhidos durante dois anos com um espectrómetro de eletrões, que faz parte do instrumento ASPERA-4 da Venus Express. Encontraram 14 janelas breves de um minuto no momento em que a aeronave estava no local exato e com todas as condições reunidas para a medição de um campo elétrico. Em todas estas ocasiões, observou-se um campo elétrico. A razão pela qual Vénus tem um campo elétrico muito maior do que o da Terra continua sob investigação. Glyn e os seu colegas suspeitam que a posição do planeta, mais próximo do Sol, possa desempenhar um papel importante.

"Ao estar mais próximo do Sol do que a Terra, Vénus recebe o dobro da luz ultravioleta, resultando num maior número de eletrões livres na atmosfera e, como consequência, pode causar um campo elétrico mais forte por cima do planeta," diz Andrew Coates do Laboratório de Ciência do Espaço Mullard, Reino Unido, investigador principal do espectrofotómetro de eletrões ASPERA-4. A presença de tal campo em Vénus sugere que as partículas e iões necessários para formar água estão a sair da atmosfera do planeta mais rapidamente do que o esperado. Por outro lado, isto significa que Vénus poderá ter albergado grandes quantidades de água no passado, antes de ter sido quase completamente despojada.

"A água tem um papel-chave na vida como nós a conhecemos na Terra e possivelmente noutros locais do Universo," afirma Håkan Svedhem, cientista do projeto Venus Express da ESA. "Ao sugerir um mecanismo capaz de privar um planeta próximo da sua estrela-mãe de quase toda a sua água, esta descoberta apela a uma reflexão de como nós definimos um planeta 'habitável', não só no nosso Sistema Solar, mas também no contexto de exoplanetas."
Fonte: Astronomia Online


Inesperado excesso de planetas gigantes em enxame de estrelas


Uma equipe internacional de astrónomos descobriu que existem muito mais planetas do tipo de Júpiter quente do que os esperados num enxame estelar chamado Messier 67. Este resultado surpreendente foi obtido com vários telescópios e instrumentos, entre os quais o espectrógrafo HARPS no Observatório de La Silla do ESO. O meio denso do enxame originará interações mais frequentes entre planetas e estrelas próximas, o que pode explicar o excesso deste tipo de exoplanetas. Uma equipe chilena, brasileira e europeia liderada por Roberto Saglia do Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, em Garching, Alemanha, e Luca Pasquini do ESO, passou vários anos a fazer medições de alta precisão de 88 estrelas pertencentes ao enxame Messier 67. Este enxame estelar aberto tem cerca da mesma idade do Sol e pensa-se que o Sistema Solar teve origem num meio denso similar.

A equipe utilizou o HARPS, entre outros instrumentos, para procurar assinaturas de planetas gigantes em órbitas de período curto, esperando ver a oscilação de uma estrela causada pela presença de um objeto massivo numa órbita próxima, um tipo de planeta conhecido por Júpiter quente. A assinatura deste tipo de exoplanetas foi encontrada em três estrelas do enxame, juntando-se a anteriores evidências da existência de vários outros planetasUm Júpiter quente é um exoplaneta gigante com uma massa de mais de um terço da massa de Júpiter. Estes planetas estão “quentes” porque orbitam muito próximo da sua estrela progenitora, como indicado pelo seu período orbital (o seu “ano”) que dura menos de dez dias. São muito diferentes do Júpiter ao qual estamos habituados no nosso Sistema Solar, que tem um ano que dura cerca de 12 anos terrestres e é muito mais frio do que a Terra.

“Usamos um enxame estelar aberto como se fosse um laboratório para explorar as propriedades dos exoplanetas e as teorias de formação planetária,” explica Roberto Saglia. “Isto porque nestes locais encontramos não só muitas estrelas que possivelmente albergam planetas, mas também temos um meio denso, no qual os planetas se devem ter formado. O estudo mostrou que os exoplanetas do tipo de Júpiter quente são mais comuns em torno das estrelas do Messier 67 do que no caso de estrelas fora de enxames. “Este é verdadeiramente um resultado surpreendente,” diz Anna Brucalassi, que levou a cabo a análise. “ Os novos resultados significam que existem planetas do tipo de Júpiter quente em torno de cerca de 5% das estrelas estudadas do Messier 67 — muitos mais do que os encontrados em estudos comparáveis de estrelas que não se encontram em enxames, onde esta taxa é cerca de 1%.”

Os astrónomos pensam que é bastante improvável que estes gigantes exóticos se tenham formado onde os encontramos agora, uma vez que as condições do meio próximo da estrela progenitora não seriam inicialmente as adequadas para a formação de planetas do tipo de Júpiter. É por isso que se pensa que estes planetas se formaram mais afastados, tal como provavelmente também aconteceu com Júpiter, e só depois se aproximaram da estrela progenitora. O que seriam antes planetas gigantes, distantes e frios são agora objetos muito mais quentes. A questão que se põe é então: o que é que fez com que estes planetas migrassem para perto da sua estrela?

Existe um número de possíveis respostas a esta questão, mas os autores concluem que o mais provável é que esta migração seja o resultado de encontros próximos entre estrelas vizinhas, ou até entre planetas em sistemas solares vizinhos, e que o meio próximo de um sistema solar possa ter um impacto significativo no modo como este evolui. Num enxame como o Messier 67, onde as estrelas se encontram muito mais próximas do que a média, tais encontros poderão ser muito mais comuns, o que explicaria o enorme número de exoplanetas do tipo de Júpiter quente encontrado. O co-autor e co-líder Luca Pasquini do ESO reflete sobre a notável história recente do estudo de planetas em enxames: “Até há alguns anos atrás nunca tínhamos encontrado exoplanetas do tipo de Júpiter quente em enxames abertos. Em três anos o paradigma mudou da total ausência destes planetas ao seu excesso!”
Fonte: ESO

Primeiras observações do Centro Galáctico obtidas com o instrumento GRAVITY

Sonda de buraco negro opera agora com os quatro Telescópios Principais do VLT

Impressão artística da estrela S2 a passar muito perto do buraco negro supermassivo no centro da Via LácteaCréditos:ESO/L. Calçada

Uma equipe europeia de astrónomos usou o novo instrumento GRAVITY montado no Very Large Telescope do ESO para obter observações do centro da Via Láctea, combinando pela primeira vez radiação colectada pelos quatro Telescópios Principais de 8,2 metros. Estes resultados dão-nos já uma ideia da ciência inovadora que o GRAVITY irá fazer, ao sondar os campos gravitacionais extremamente fortes existentes próximo do buraco negro central supermassivo e ao testar a teoria da relatividade geral de Einstein. O instrumento GRAVITY está atualmente a operar com os quatro Telescópios Principais de 8,2 metros do Very Large Telescope do ESO (VLT) e já a partir de resultados preliminares tornou-se claro que brevemente irá produzir ciência de classe mundial.

O GRAVITY faz parte do interferómetro do VLT. Ao combinar a radiação colectada pelos quatro telescópios, consegue atingir a mesma resolução espacial e precisão na medição de posições que um telescópio com 130 metros de diâmetro. O ganho correspondente em poder resolvente e precisão nas posições — um factor 15 vezes superior aos Telescópios Principais individuais do VLT de 8,2 metros — permitirá ao GRAVITY fazer medições extremamente precisas de objetos astronómicos. Um dos principais objetivos do GRAVITY é fazer observações detalhadas do meio que rodeia o buraco negro de 4 milhões de massas solares que se encontra no centro da Via Láctea.  Embora a posição e massa do buraco negro sejam conhecidas desde 2002, ao executar medições precisas dos movimentos das estrelas que o orbitam, o GRAVITY permitirá aos astrónomos sondar o campo gravitacional que rodeia o buraco negro com um detalhe sem precedentes, fornecendo um teste único à teoria da relatividade geral de Einstein.

Nesta perspectiva, as primeiras observações do GRAVITY são já bastante entusiasmantes. A equipe do GRAVITY usou o instrumento para observar uma estrela conhecida por S2, que orbita o buraco negro no centro da nossa Galáxia com um período de apenas 16 anos. Estes testes demonstraram de modo impressionante a sensibilidade do GRAVITY, uma vez que o instrumento foi capaz de ver esta estrela ténue em apenas alguns minutos de observação. A equipa será brevemente capaz de obter posições ultra-precisas da estrela, que equivalerão a medir a posição de um objeto na Lua com a precisão de um centímetro. Esta precisão permitir-lhe-á determinar se o movimento em torno do buraco negro segue, ou não, as previsões da relatividade geral de Einstein. As novas observações mostram que o Centro Galáctico é um laboratório ideal para este tipo de testes.

“Toda a equipa desfrutou de um momento fantástico quando a radiação emitida pela estrela interferiu pela primeira vez — após 8 anos de trabalho árduo,” disse o cientista líder do GRAVITY, Frank Eisenhauer do Instituto Max Planck de Física Extraterrestre situado em Garching, na Alemanha. “Primeiro estabilizámos a interferência de forma ativa numa estrela brilhante próxima e depois, após apenas alguns minutos, conseguimos ver de facto a interferência da estrela ténue — para nosso grande entusiasmo!” À primeira vista parece que nem a estrela de referência nem a estrela em órbita do buraco negro têm companheiras massivas que poderão complicar as observações e análise. “São objetos de teste ideais,” explica Eisenhauer.

Esta indicação de sucesso preliminar não chega cedo demais. Em 2018, a estrela S2 estará na sua posição mais próxima do buraco negro, a apenas 17 horas-luz de distância e viajando a quase 30 milhões de quilómetros por hora, o que corresponde a 2,5% da velocidade da luz. A esta distância, os efeitos devidos à relatividade geral serão mais pronunciados e as observações obtidas pelo GRAVITY darão os seus resultados mais importantes. Esta oportunidade não se tornará a repetir senão 16 anos depois.
Fonte:ESO

HUBBLE confirma nova mancha em NETUNO

Neptuno e a sua nova mancha escura. Crédito: NASA, ESA e M. H. Wong e J. Tollefson (UC Berkeley)


Novas imagens obtidas no dia 16 de maio de 2016, pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA, confirmam a presença de um vórtice escuro na atmosfera de Neptuno. Apesar de características semelhantes já terem sido vistas durante o "flyby" da Voyager 2 em 1989 e pelo Hubble em 1994, este vórtice é o primeiro observado em Neptuno no século XXI. A descoberta foi anunciada no dia 17 de maio de 2016, num telegrama eletrónico do Serviço Central de Telegramas Astronómicos, pelo astrónomo Mike Wong, da Universidade da Califórnia em Berkeley, que liderou a equipe que analisou os dados do Hubble.

Os vórtices escuros de Neptuno são sistemas de alta pressão e são geralmente acompanhados por brilhantes "nuvens companheiras", que são agora também visíveis no planeta distante. As nuvens brilhantes formam-se quando o fluxo de ar ambiente é perturbado e desviado para cima sobre o vórtice escuro, fazendo com que os gases provavelmente congelem em cristais de metano. "Os vórtices escuros navegam pela atmosfera como enormes montanhas gasosas em forma de lente," explica Wong.

"E as nuvens companheiras são parecidas com as nuvens orográficas que aparecem como características em forma de panqueca que persistem sobre montanhas cá na Terra. A partir de julho de 2015, as nuvens brilhantes foram novamente vistas em Neptuno por vários observadores, desde amadores a astrónomos do Observatório W. M. Keck no Hawaii. Os astrónomos suspeitavam que estas nuvens pudessem ser nuvens companheiras brilhantes que seguiam um vórtice escuro invisível. Os vórtices escuros de Neptuno são normalmente apenas vistos em comprimentos de onda azuis, e só o Hubble tem a alta-resolução necessária para os ver no distante Neptuno.

Em setembro de 2015, o programa OPAL (Outer Planet Atmospheres Legacy), um projeto a longo prazo do Telescópio Espacial Hubble, que anualmente captura mapas globais dos planetas exteriores, revelou uma mancha escura perto da posição das nuvens brilhantes que haviam sido monitorizadas a partir do solo. Ao verem o vórtice pela segunda vez, as novas imagens do Hubble confirmam que o OPAL realmente detetou uma característica de longa duração. Os novos dados permitiram com que a equipa criasse um mapa de mais alta-resolução do vórtice e das suas redondezas.

Os vórtices escuros de Neptuno têm demonstrado uma diversidade surpreendente ao longo dos anos, em termos de tamanho, forma e estabilidade (serpenteiam em latitude e por vezes aceleram ou desaceleram). Também vêm e vão em escalas de tempo muito mais curtas em comparação com os anticiclones de Júpiter; as grandes tempestades em Júpiter evoluem ao longo de décadas.

De acordo com Joshua Tollefson, doutorando de UC Berkeley, os astrónomos planetários esperam entender melhor como é que os vórtices escuros se formam, o que controla os seus desvios e oscilações, como interagem com o ambiente e como eventualmente se dissipam. A medição da evolução deste novo vértice escuro vai ampliar o conhecimento tanto dos próprios vórtices escuros, como da estrutura e dinâmica da atmosfera circundante.
Fonte: Astronomia Online



quarta-feira, 22 de junho de 2016

Terra: 8 perguntas que ainda não conseguimos responder


Terra perguntas


Quando o primeiro Dia da Terra foi realizado, em 1970, os geólogos ainda estavam dando os últimos retoques em suas teorias sobre placas tectônicas, o modelo que explica como a superfície da Terra se formou. Mais de 40 anos depois, muitos enigmas ainda permanecem quando se trata do nosso planeta. Aqui estão algumas das perguntas para as quais ainda não temos resposta:

8. Porque todos nós somos molhados?
Os cientistas acreditam que a Terra era uma rocha seca depois que se fundiu, 4,5 bilhões de anos atrás. Então, de onde é que este produto químico essencial, o H2O, vem? Talvez um sistema de entrega interestelar, na forma de impactos enormes, cerca de 4 bilhões de anos atrás seja o responsável. Atacada por asteroides de gelo, a Terra poderia ter reabastecido seus reservatórios de água durante o período conhecido como Intenso Bombardeio Tardio. Ainda assim, os primórdios da água da Terra estão envoltos em mistério, porque há pouca evidência deste período.

7. O que acontece no núcleo da Terra?
Material de lendas e mitos, o núcleo da Terra há muito tempo fascina escritores, bem como cientistas. Por um tempo, a composição do núcleo inacessível da Terra era um mistério resolvido… pelo menos na década de 1940. Usando meteoritos como modelos, os cientistas aferiram o equilíbrio original dos minerais essenciais do planeta e notaram o que estavam faltando. O ferro e o níquel ausentes na crosta da Terra devem estar no núcleo, supuseram. Contudo, medições de gravidade na década de 1950 revelaram que essas estimativas estavam incorretas. O núcleo é muito leve. Atualmente, os pesquisadores continuam a sugerir quais os elementos responsáveis pelo déficit densidade debaixo dos nossos pés. Eles também estão constantemente intrigados com as reversões periódicas no campo magnético da Terra, que são geradas pelo fluxo de ferro líquido do núcleo externo.

6. Como a lua chegou aqui?
Será que uma colisão titânica entre a Terra e um protoplaneta do tamanho de Marte formou a lua? Não há um consenso universal sobre essa hipótese do grande impacto, porque alguns detalhes não batem. Por exemplo, a composição química dos dois corpos rochosos é tão parecida que ela sugere que a lua nasceu a partir da Terra, e não de um corpo separado. Outros modelos sugerem que a jovem Terra, girando muito rápido, poderia ter arremessado suficiente rocha derretida durante o impacto para formar uma lua quimicamente semelhante.

5. De onde é que a vida veio?
A vida foi fabricada na Terra ou surgiu no espaço interestelar e chegou aqui em meteoritos? Os componentes de vida mais básicos, tais como aminoácidos e vitaminas, foram encontrados em grãos de gelo dentro de asteroides e nos ambientes mais extremos da Terra. Descobrir como essas peças se combinaram para formar a primeira vida é um dos maiores obstáculos da biologia. E vestígios fósseis diretos de primeiros habitantes da Terra – que eram, provavelmente, bactérias primitivas que se alimentavam de rochas – ainda não foram encontrados.

4. De onde veio todo o oxigênio?
Nós devemos nossa existência a cianobactérias, criaturas microscópicas que ajudaram a transformar radicalmente a atmosfera da Terra. Elas bombearam oxigênio como resíduo e encheram os céus com esse gás essencial pela primeira vez cerca de 2,4 bilhões de anos atrás. Entretanto, rochas revelam que os níveis de oxigênio subiram e desceram como uma montanha-russa durante 3 bilhões de anos, até se estabilizarem em torno do Período Cambriano, aproximadamente 541 milhões de anos atrás. Então, só as bactérias influenciaram no ar ou houve outro fator que contribuiu? Compreender a mudança para uma terra rica em oxigênio é um fator-chave para a decodificação da história da vida em nosso planeta.

3. O que causou a explosão cambriana?
O surgimento da vida complexa no Período Cambriano, após 4 bilhões de anos de história da Terra, marca uma virada única. De repente, havia animais com cérebros e vasos sanguíneos, olhos e corações, todos evoluindo mais rapidamente do que em qualquer outra era planetária conhecida até hoje. Um salto nos níveis de oxigênio, pouco antes desta explosão, é uma das hipóteses que já tentaram explicar o fenômeno, mas outros fatores podem exemplificar o surgimento misterioso dos animais, como a corrida entre predadores e presas.

2. Quando as placas tectônicas começaram?
Placas finas de crosta endurecida batendo sobre a superfície da Terra fazem belos pores-do-sol na montanha e violentas erupções vulcânicas. No entanto, os geólogos ainda não sabem quando aconteceu o primeiro impulso, já que a maioria das evidências foi destruída. Apenas um punhado de grãos minerais minúsculos chamados zircões sobreviveram 4,4 bilhões de anos de história. E estes materiais dizem aos cientistas que as primeiras rochas continentais já existiam. Porém, as evidências do início das placas tectônicas são controversas e os geólogos ainda se perguntam como a crosta continental se formou.

1. Algum dia poderemos prever terremotos?
Na melhor das hipóteses, modelos estatísticos podem adiantar uma previsão da probabilidade futura de terremoto, semelhante aos peritos do tempo que alertam para a chegada de chuva. Contudo, isso não impediu as pessoas de tentarem prever quando o próximo vai acontecer – sem sucesso. Mesmo o maior dos experimentos falhou em 12 anos, no qual os geólogos previram um terremoto em Parkfield, na Califórnia, em 1994, e criaram instrumentos para capturar a vinda do tremor. O terremoto real atingiu a região em 2004. Um dos maiores obstáculos é que os geólogos ainda não entendem por que os terremotos começam e cessam. Mas houve avanços na previsão de tremores e terremotos provocados pelo homem, como os ligados a poços de injeção de águas residuais (como nos casos em que é usado o fraturamento hidráulico, conhecido como “fracking”).
Fonte: HYPESCIENCE.COM

segunda-feira, 20 de junho de 2016

Os mistérios da estrela KIC 8462852

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Por que a estrela KIC 8462852 continua a oscilar em brilho? Ninguém sabe ao certo. Uma estrela, similar ao nosso Sol, a KIC 8462852 foi uma das estrelas mais distantes já monitoradas pelo Telescópio Espacial Kepler da NASA, na procura por possíveis exoplanetas. Um projeto de ciência cidadã, ajudou a inspecionar os dados junto com astrônomos, e descobriu que o brilho da estrela chegava a variar cerca de 20%, por meses, mas depois voltava ao brilho original. As razões comuns e conhecidas para a diminuição de brilho de uma estrela, como trânsitos de exoplanetas, ou até mesmo por eclipses causados por uma companheira estelar, não se ajustavam à natureza errática da diminuição de brilho dessa estrela.

Chegou-se a cogitar num momento, que a estrela variava de brilho dessa maneira a mais de 100 anos, mas essa hipótese foi descartada depois que análises mostraram que era um erro instrumental no instrumento que fotografa estrelas. Alguns astrônomos disseram que não era possível descartar nem a hipótese de uma esfera de Dyson, uma estrutura alienígena ao redor da estrela com a finalidade de gerar energia para uma hipotética civilização extraterrestre.

No meio de tudo isso a hipótese mais aceita até o momento é que possa existir ao redor da estrela uma nuvem, ou família de cometas que faz com que a estrela varie seu brilho dessa maneira. A imagem acima mostra uma ilustração do que seriam restos de um planeta, não na KIC 8462852, mas sim num sistema diferente, conhecido como NGC 2547-ID8, que através de observações em infravermelho mostrou a evidência desse corpo despedaçado. Observações recentes da KIC 8462852 não detectaram o brilho infravermelho de um disco de poeira próximo, mas deu pistas de que o sistema pode ter um disco mais externo e distante. Observações futuras continuam analisando essa que com certeza é a estrela mais misteriosa da nossa galáxia.

Provável novo planeta poderá em lenta espiral da morte


Astrónomos que procuravam os planetas mais jovens da Galáxia descobriram evidências convincentes da existência de um planeta diferente de qualquer outro, um recém-nascido "Júpiter quente" cujas camadas exteriores estão a ser arrancadas pela estrela que orbita a cada 11 horas.  Um punhado de planetas conhecidos estão em semelhantes órbitas pequenas mas, dado que esta estrela tem apenas 2 milhões de anos, é um dos exemplos mais extremos," afirma Christopher Johns-Krull, astrónomo da Universidade Rice e autor principal de um novo estudo que divulga o caso de um gigante gasoso em redor da estrela PTFO8-8695 na constelação de Orionte. O estudo revisto por pares será publicado na revista The Astrophysical Journal e já está disponível online.  Nós ainda não temos provas absolutas de que é um planeta porque ainda não temos um valor firme da massa, mas as nossas observações ajudam à verificação," afirma Johns-Krull. "Nós comparámos as nossas evidências contra qualquer outro cenário que podíamos imaginar e a comparação sugere que é um dos planetas mais jovens já observados."

Apelidado de "PTFO8-8695 b", o planeta suspeito orbita uma estrela a cerca de 1100 anos-luz de distância da Terra e tem quase o dobro da massa de Júpiter. A equipa que compilou as evidências foi coliderada por Johns-Krull, por Lisa Prato, astrónoma do Observatório Lowell e incluiu outros 10 coautores de Rice, Lowell, da Universidade do Texas em Austin, da NASA, do Caltech e do Instituto Nacional Aeroespacial da Espanha.  "Ainda não sabemos o destino final deste planeta," comenta Johns-Krull. "Provavelmente formou-se mais longe da estrela e migrou para dentro, até um ponto onde está sendo destruído. Nós sabemos que existem planetas com órbitas íntimas em redor de estrelas de meia-idade e presumivelmente em órbitas estáveis. O que não sabemos é a rapidez com que este jovem planeta vai perder a sua massa e se vai sobreviver."

Os astrónomos já descobriram mais de 3300 exoplanetas, mas quase todos orbitam estrelas de meia-idade como o Sol. No dia 26 de maio, Johns-Krull, Prato e coautores anunciaram a descoberta de "CI Tau b", o primeiro exoplaneta em redor de uma estrela tão jovem que ainda mantém um disco circunstelar de gás. Johns-Krull disse que a descoberta de planetas tão jovens é um desafio porque existem relativamente poucos candidatos estelares jovens o suficiente e brilhantes o suficiente para ver em detalhe com telescópios existentes. A pesquisa é ainda mais complicada pelo facto de que as estrelas jovens são muitas vezes ativas, com explosões visuais e diminuições de brilho, fortes campos magnéticos e enormes manchas estelares que podem imitar a existência de planetas onde estes não existem.

PTFO8-8695 b foi identificado como um candidato a planeta em 2012 pelo levantamento PTF (Palomar Transit Factory) em Orionte. A órbita do planeta, por vezes, faz com que passe entre a sua estrela e a linha de visão da Terra e, portanto, os astrónomos podem usar uma técnica conhecida como método de trânsito para determinar tanto a presença como o raio aproximado do planeta tendo por base a percentagem de diminuição de brilho estelar aquando do "trânsito" exoplanetário.  Em 2012, não havia nenhuma evidência sólida para planetas em torno de estrelas com 2 milhões de anos," comenta Prato. "As curvas de luz e as variações desta estrela forneceram uma técnica intrigante para confirmar ou refutar tal planeta. A outra coisa que era também muito interessante, era o período orbital de apenas 11 horas. Isso significava que não teríamos de voltar, noite após noite, ou ano após ano. Podíamos, potencialmente, ver algo a acontecer numa só noite. E foi isso que fizemos. Olhámos para a estrela uma noite inteira."

A análise espectroscópica da luz proveniente da estrela revelou excesso de emissão na linha espectral H-alfa, um tipo de luz emitida pelos átomos altamente energizados de hidrogénio. A equipa descobriu que a luz H-alfa é emitida por dois componentes, um que corresponde ao muito pequeno movimento da estrela e outro que parece orbitá-la. Vimos um componente da emissão de hidrogénio começar num lado da estrela e, em seguida, passar para o outro lado," explica Prato. "Quando um planeta transita uma estrela, podemos determinar o período orbital do planeta e quão rápido se desloca na nossa direção ou na direção oposta. Então pensámos: 'Se o planeta é real, qual é a velocidade do planeta em relação à estrela?' E descobriu-se que a velocidade do planeta era exatamente onde esta informação extra da emissão H-alfa se movia para trás e para a frente."

Johns-Krull disse que as observações dos trânsitos revelaram que o planeta tem apenas 3 a 4% o tamanho da estrela, mas que a emissão H-alfa do planeta parece ser quase tão brilhante quanto a emissão proveniente da estrela. Não existe nada confinado à superfície do planeta que possa produzir tal efeito," afirma. "O gás tem de estar a preencher uma região muito maior onde a gravidade do planeta já não é forte o suficiente para a segurar. A gravidade da estrela ganha à gravidade do planeta e, eventualmente, o gás cai sobre a estrela. A equipe observou a estrela PTFO8-8695 dúzias de vezes no Observatório McDonald da Universidade do Texas em Austin perto de Fort Davis e com o telescópio de 4 metros do Observatório Nacional Kitt Peak no estado americano do Arizona.
Fonte: Astronomia Online

VLT Fotografa um exoplaneta exótico

Fotografia da estrela CVSO 30 e do recém-descoberto exoplaneta CVSO 30c à sua esquerda. Crédito: ESO/Schmidt et al.

Os astrónomos procuram planetas em órbita de outras estrelas (exoplanetas) através de uma variedade de métodos. Um desses métodos é a imagem direta, o qual se revela particularmente eficaz para planetas que se encontram em órbitas largas em torno de estrelas jovens, uma vez que a luz do planeta não é ofuscada pela radiação emitida pela estrela hospedeira, sendo por isso mais fácil de detetar. Esta imagem demonstra esta técnica. Nela podemos ver a estrela T-Tauri chamada CVSO 30, situada a aproximadamente 1200 anos-luz de distância da Terra no grupo 25 Orionis (ligeiramente a noroeste da famosa cintura de Orionte).

Em 2012, os astrónomos descobriram que CVSO 30 alberga um exoplaneta (CVSO 30b), usando um método de deteção conhecido por fotometria de trânsito, no qual a radiação emitida pela estrela apresenta uma diminuição observável quando o planeta passa à sua frente. Agora, os astrónomos voltaram a observar este sistema com vários telescópios. O estudo combinou observações obtidas com o VLT (Very Large Telescope) do ESO no Chile, o Observatório W. M. Keck no Hawaii e o Observatório de Calar Alto em Espanha. Usando estes dados, os astrónomos obtiveram uma imagem do que é provavelmente um segundo planeta! Para criar a imagem foi explorada a astrometria fornecida pelos instrumentos NACO e SINFONI montados no VLT. O novo exoplaneta agora descoberto, chamado CVSO 30c, é o pequeno ponto em cima e à esquerda na imagem (a mancha maior é a estrela propriamente dita).

Apesar do planeta anteriormente detetado (CVSO 30b) orbitar muito próximo da estrela, completando uma volta em torno de CVSO 30 em pouco menos de 11 horas, a uma distância orbital de 0,008 UA, CVSO 30c orbita significativamente mais longe, a uma distância de 660 UA e demorando uns longos 27.000 anos a completar uma única órbita. (Para referência e em termos de comparação, o planeta Mercúrio orbita o Sol a uma distância média de 0,39 UA, enquanto Neptuno se situa a cerca de 30 UA do Sol).

Se se confirmar que CVSO 30c orbita de facto CVSO 30, então este pode ser o primeiro sistema estelar que alberga tanto um exoplaneta próximo detetado pelo método de trânsito, como um exoplaneta muito afastado detetado por imagem direta. Os astrónomos ainda estão a explorar como é que um sistema tão exótico se formou numa escala de tempo tão curta, já que a estrela tem apenas 2,5 milhões de anos de idade; é possível que os dois planetas tenham interagido em alguma altura no passado, afastando-se depois um do outro e terminando nas suas atuais órbitas extremas.
Fontes: Astronomia Online
ESO

Buraco negro alimentado por dilúvio intergaláctico frio



Com o auxílio do Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), uma equipe internacional de astrónomos foi testemunha de um evento meteorológico cósmico nunca antes observado — um enxame de enormes nuvens de gás intergaláctico “chovendo” sobre um buraco negro supermassivo situado no centro de uma enorme galáxia a um milhar de milhões de anos-luz de distância da Terra. Os resultados deste trabalho serão publicados na revista Nature a 9 de junho de 2016. Novas observações ALMA mostram a primeira evidência direta de que nuvens densas frias podem coalescer a partir de gás intergaláctico quente e mergulhar no coração de uma galáxia, alimentando o seu buraco negro supermassivo central. Estas observações mudaram o modo como os astrónomos pensavam que os buracos negros se alimentavam, num processo chamado acreção.

Anteriormente os astrónomos pensavam que, nas galáxias maiores, os buracos negros supermassivos tinham uma dieta lenta e contínua de gás quente ionizado vindo do halo da galáxia. As novas observações ALMA mostram que, quando as condições meteorológicas intergalácticas são as certas, os buracos negros podem igualmente “engolir” uma enorme quantidade de nuvens gigantes caóticas de gás molecular muito frio.  Embora tenha havido uma predição teórica importante em anos recentes, esta é a primeira evidência observacional inequívoca de uma chuva caótica e fria, que alimenta um buraco negro supermassivo,” disse Grant Tremblay, um astrónomo da Universidade de Yale em New Haven, Connecticut, EUA, antigo bolseiro do ESO e autor principal do novo artigo científico que descreve estes resultados. “É entusiasmante pensar que podemos estar efectivamente a observar uma tempestade, cobrindo toda a galáxia, que alimenta um buraco negro cuja massa é cerca de 300 milhões de vezes a do Sol.”

Tremblay e a sua equipa utilizaram o ALMA para observar o enxame invulgarmente brilhante de cerca de 50 galáxias, colectivamente chamadas Abell 2597. No seu centro situa-se uma galáxia elíptica massiva chamada, de forma descritiva, Galáxia Mais Brilhante do Enxame Abell 2597. Banhando o espaço entre estas galáxias, no interior do enxame, encontra-se uma atmosfera difusa de gás quente ionizado, o qual tinha sido anteriormente observado com o Observatório de raios X Chandra da NASAEste gás muito quente pode arrefecer rapidamente, condensar e precipitar, do mesmo modo que ar quente e húmido na atmosfera terrestre pode dar origem a nuvens de chuva e precipitação,” disse Tremblay. “As nuvens recentemente condensadas “chovem” depois na galáxia, dando origem a formação estelar e alimentando o seu buraco negro supermassivo.”

Os investigadores descobriram perto do centro desta galáxia o seguinte cenário: três nodos massivos de gás frio que se aproximam do buraco negro supermassivo, situado no centro da galáxia, a cerca de um milhão de quilómetros por hora. Cada nuvem destas contém tanta matéria como um milhão de Sóis e apresenta uma dimensão de dezenas de anos-luz. Normalmente, objetos nesta escala de grandezas são difíceis de distinguir a estas distâncias cósmicas, mesmo com a enorme resolução do ALMA. No entanto, a observação destas nuvens deve-se às “sombras” de milhares de milhões de anos-luz de comprimentos que projetam em direção da Terra.

Dados adicionais do National Science Foundation´s Very Long Baseline Array indicam que as nuvens de gás observadas pelo ALMA estão a apenas cerca de 300 anos-luz de distância do buraco negro central, ou seja, estão praticamente prontas a ser “devoradas”, em termos astronómicos. Apesar do ALMA ter apenas conseguido detectar três nuvens de gás frio perto do buraco negro, os astrónomos pensam que podem existir milhares destes objetos na vizinhança, preparando-se o buraco negro a receber uma “chuvada” contínua, que poderá alimentar a sua atividade durante um longo período de tempo. Os astrónomos planeiam agora procurar estas “tempestades” noutras galáxias, de modo a determinarem se tal meteorologia cósmica é tão comum como as atuais teorias sugerem.
Fonte: Astronomia Online

terça-feira, 7 de junho de 2016

Este planeta pode sustentar vida


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A cerca de 1.200 anos-luz da Terra, na direção da constelação de Lira, encontra-se um exoplaneta que, segundo astrônomos, pode ser habitável. O planeta, conhecido como Kepler-62f, é 40% maior que a Terra, o que o coloca na lista de prováveis planetas rochosos. Além disso, possivelmente tem oceanos, segundo a astrônoma Aomawa Shields, principal autora do trabalho e pesquisadora pós-doutorada em astronomia e astrofísica da Universidade da Califórnia, Los Angeles (UCLA).

O sistema planetário que inclui o Kepler-62f foi descoberto em 2013, e conta com cinco planetas. O potencialmente habitável é o mais externo do sistema, orbitando uma estrela menor e mais fria que o sol. Mas a missão Kepler não identificou a composição atmosférica ou formato da órbita do planeta. Trabalhando em colaboração com astrônomos da Universidade de Washington, a pesquisadora levantou vários possíveis cenários. Descobrimos que há múltiplas composições atmosféricas que permitem que o planeta seja quente o suficiente para ter água líquida em sua superfície”, conta Shields. “Isto faz com que seja um forte candidato a planeta habitável. Como Kepler-62f está mais longe de sua estrela que a Terra está do sol, ele precisa de uma concentração maior que os 0,04% de CO2 atmosféricos terrestres para ser quente o suficiente para ter água líquida.

As simulações de computador envolviam Kepler-62f tendo:
  1. atmosfera com espessura semelhante à da Terra, até 12 vezes mais espessa que a da Terra;
  2. diferentes concentrações de CO2 atmosférico, a partir do valor terrestre até 2.500 vezes este valor;
  3. várias diferentes configurações de órbita.
  4. Muitos dos cenários que resultaram destas condições permitem que o planeta seja habitável. Segundo a equipe, para o planeta ser habitável durante todo o ano, a atmosfera deve ser três a cinco vezes mais espessa, e composta totalmente de dióxido de carbono.
“Mas se o planeta não tiver um mecanismo para gerar bastante dióxido de carbono em sua atmosfera para manter as temperaturas mornas, e tudo que ele tiver for uma quantidade de dióxido de carbono semelhante à da Terra, certas configurações orbitais farão com que Kepler-62f tenha temperaturas de superfície um pouco acima do congelamento durante parte do seu ano, e isso pode ajudar a derreter camadas de gelo formadas no resto do período da órbita do planeta. As simulações de órbitas foram feitas usando um modelo computacional chamado HNBody, e usaram os modelos de climatologia global  (o Community Climate System Model e Laboratoire de Météorologi Dynamique Generic). Este foi o primeiro estudo a combinar resultados destes dois tipos diferentes de modelos para estudar um exoplaneta. Shields fundou em 2015 o Rising Stargirls, um programa que ensina meninas negras astronomia e astrobiologia, usando teatro, escrita e artes visuais.
Fonte:Phys.org


As Nuvens da Nebulosa Carina

Crédito: John Ebersole
Que formas se escondem nas brumas da Nebulosa Carina? As figuras sinistras são na realidade nuvens moleculares, nós de gás molecular e poeira tão espessa que se tornam opacas. No entanto, em comparação, estas nuvens são normalmente muito menos densas que a atmosfera da Terra. Esta é uma imagem detalhada do núcleo da Nebulosa Carina, uma zona onde tanto nuvens escuras como coloridas são particularmente proeminentes. A imagem foi capturada o mês passado a partir do Observatório Siding Spring na Austrália. Apesar da nebulosa ser composta principalmente de hidrogénio gasoso - aqui com tons verdes, à imagem foram atribuídas cores para que a luz emitida por vestígios de enxofre eoxigénio aparecesse em tons de vermelho e azul, respetivamente. O todo da Nebulosa Carina, catalogada como NGC 3372, abrange mais de 300 anos-luz e está situada a cerca de 7500 anos-luz de distância na direção da constelação Quilha (Carina). Eta Carinae, a estrela mais energética na nebulosa, foi durante a década de 1830 uma das estrelas mais brilhantes do céu, mas desde então diminuiu drasticamente de brilho.
Fonte: Astronomia Online

A possibilidade de buracos negros serem hologramas ficou mais forte



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Os buracos negros são grandes desconhecidos da ciência: não podemos vê-los, já que a luz não escapa deles, não sabemos do que são feitos, e não sabemos para onde vai a matéria que cai neles quando morrem. Os físicos não conseguem concordar se os buracos negros são gigantes massivos tridimensionais, ou apenas um par de superfícies 2D projetadas em 3D como um holograma. Agora, um novo estudo publicado recentemente dá mais força a hipótese do holograma, usando um novo cálculo da entropia.

A hipótese holográfica - O físico Leonard Susskind, nos anos 1990, foi o primeiro a propor o buraco negro como holograma, ao provar que matematicamente o universo não precisa de mais que duas dimensões para que as leis da física e a gravidade funcionem como funcionam. Para nós, entretanto, tudo se parece como uma imagem tridimensional de processos de duas dimensões, projetados sobre um imenso horizonte cósmico. Parece loucura, mas este modelo acaba solucionando algumas contradições entre a teoria da relatividade de Einstein e a mecânica quântica, como o paradoxo de que “nada pode escapar de um buraco negro, mas a matéria não pode ser completamente destruída”, o chamado paradoxo da informação.

Segundo esta ideia maluca, não conseguimos descobrir o que acontece com o que ultrapassa o horizonte de eventos, porque não há um “lado de dentro”. Tudo que passa pela borda de um buraco negro fica preso nas flutuações gravitacionais da sua superfície. A equipe liderada pelo físico Daniele Pranzetti, do Instituto de Física Teórica Max Planck, na Alemanha, fez uma estimativa da quantidade de entropia presente em um buraco negro, e o resultado dá suporte a este cenário. Nós conseguimos usar um modelo mais completo e rico comparado com o que tem sido feito no passado… e obter um resultado muito mais realístico e robusto”, conta ele. “Isto nos permitiu resolver várias ambiguidades que afetam os cálculos anteriores”.

Gravidade quântica - Os pesquisadores focaram na entropia, uma propriedade que, segundo Stephen Hawking, tem que ser proporcional à área da superfície do buraco negro, não seu volume, o que acabou dando origem às primeiras ideias de que os buracos negros poderiam ser holográficos. Pranzetti e seus colegas usaram uma abordagem teórica chamada “Loop Quantum Gravity” (LQG –  ou Gravitação Quântica em Laços) para explicar um conceito chamado de gravidade quântica. Um “condensado” é uma coleção de átomos – neste caso o quanta do espaço – todos com as mesmas propriedades, o que permite estudar o comportamento coletivo a partir do estudo de um só. No caso da gravidade quântica, os átomos fundamentais do espaço formam um tipo de fluído, o contínuo do espaço-tempo. Uma geometria contínua e homogênea, como a do buraco negro esférico e simétrico, pode ser descrita como um condensado, o que facilita os cálculos matemáticos.

Mas o que isto significa para a hipótese do holograma? Você pode pensar em um buraco negro como uma cesta de basquete tridimensional: o aro é o horizonte de eventos, e a rede é o buraco no qual toda a matéria cai ou desaparece. Empurre a rede para o aro para fazer com que ela se torne um círculo bidimensional, e então imagine que todo o metal e cordas é feito de água. Agora, tudo que você medir no aro pode ser aplicado ao que está dentro da rede.  Com isto em mente, Pranzetti tem um modelo concreto que mostra que a estrutura tridimensional de um buraco negro pode ser apenas uma ilusão. Toda a informação do buraco negro pode estar contida, teoricamente, em uma superfície bidimensional, sem haver necessidade de um “buraco” real, ou um lado de dentro. “Daí vem a ligação entre a entropia e a área superficial, em vez do volume”.
Fontes: Hypescience.com