segunda-feira, 2 de maio de 2016

Cruzando Marte

See Explanation.  Clicking on the picture will download
 the highest resolution version available.
Onde o rover Curiosity está indo em Marte? Seu objetivo geográfico é chegar aos taludes do Monte Sharp, cujo pico pode ser visto em segundo plano na bela imagem acima. O objetivo científico, contudo, continua sendo melhor entender quando e onde as condições em Marte foram amigáveis para a vida, em particular para a vida microbiana. Para cumprir esse objetivo, o Curiosity foi direcionado para cruzar um terreno bem acidentado no chamado Platô Nautkluft, visível em primeiro plano na imagem. O rover Curiosity está cruzando esse terreno para poder então chegar em locais mais suaves com as rochas contendo hematita e sulfatos, locais que poderiam dar ao rover novas pistas sobre por quanto tempo essa parte de Marte foi úmida, e assim, mais favorável para a vida, antes de secar. Porém existe uma preocupação atual  sobre as rodas de alumínio do Curiosity, que já mostra sinais dos tempos. Embora tenha cumprido com louvor os seus dois anos iniciais de missão, a missão do rover Curiosity foi estendida para continuar a descobrir mais informações valiosas sobre o passado extraordinário do planeta Marte. No vídeo abaixo, você pode conhecer o Scarecrow, o irmão gêmeo do Curiosiry que fica na Terra, para que os engenheiros e cientistas possam estudar e entender tudo o que está acontecendo com o rover em Marte.
Fonte: http://apod.nasa.gov/apod/ap160502.html

Cientistas descobrem 3 planetas semelhantes à Terra

Atualmente é o melhor local para procurar vida fora do Sistema Solar
Astrônomos utilizaram o telescópio TRAPPIST instalado no Observatório La Silla do ESO para descobrir três planetas em órbita de uma estrela anã muito fria situada a apenas 40 anos-luz da Terra. Estes mundos têm tamanhos e temperaturas semelhantes às de Vênus e da Terra e são os melhores alvos descobertos até hoje para procurar vida fora do Sistema Solar. Estes são os primeiros planetas descobertos em torno de uma estrela extremamente fraca e pequena. Os novos resultados serão publicados na revista Nature a 2 de maio de 2016. Uma equipe de astrônomos liderada por Michaël Gillon do Institut d´Astrophysique et Géophysique da Universidade de Liège, na Bélgica, utilizou o telescópio TRAPPIST para observar a estrela 2MASS J23062928-0502285, agora conhecida por TRAPPIST-1.

A equipe constatou que esta estrela fria e tênue diminuía ligeiramente de brilho a intervalos regulares, indicando que vários objetos estavam passando entre a estrela e a Terra. Uma análise detalhada mostrou a existência de três planetas com tamanhos semelhantes ao da Terra. TRAPPIST-1 é uma estrela anã muito fria — é muito mais fria e vermelha que o Sol e pouco maior que Júpiter. Tais estrelas são bastante comuns na Via Láctea e vivem durante muito tempo, mas esta é a primeira vez que se descobriram planetas em torno de uma delas. Apesar de se encontrar bastante próxima da Terra, esta estrela é muito fraca e avermelhada para poder ser observada a olho nu ou mesmo através de um telescópio amador grande. Situa-se na constelação de Aquário.

Emmanuël Jehin, co-autor do novo estudo, está muito entusiasmado:Esta é realmente uma mudança de paradigma relativamente à população de planetas e ao caminho a ser seguido no sentido de encontrar vida no Universo. Até agora, a existência de tais “mundos vermelhos” em órbita de estrelas anãs muito frias era puramente teórica, mas nós descobrimos não apenas um único planeta isolado em torno de uma estrela vermelha fraca, mas um sistema completo de três planetas!”

Michaël Gillon, autor principal do artigo que descreve estes resultados, explica o significado da nova descoberta: “Porque é que estamos tentando detectar planetas do tipo da Terra em torno das estrelas pequenas e frias da vizinhança solar? A razão é simples: os sistemas em torno destas estrelas minúsculas são os únicos locais onde conseguimos detectar vida num exoplaneta do tipo terrestre com a atual tecnologia. Por isso, se quisermos encontrar vida em outros lugares do Universo, é aqui que devemos começar a procurar.”

Os astrônomos irão procurar sinais de vida ao estudar o efeito que a atmosfera de um planeta em trânsito tem na luz que chega à Terra. Para planetas do tamanho da Terra em órbita da maioria das estrelas, este efeito desaparece no enorme brilho da estrela. Apenas no caso de estrelas vermelhas fracas e muito frias — como TRAPPIST-1 — é que este efeito é suficientemente grande para poder ser detectado. Observações posteriores feitas com telescópios maiores, incluindo com o instrumento
HAWK-1 montado no Very Large Telescope de 8 metros do ESO, no Chile, mostraram que os planetas que orbitam a estrela TRAPPIST-1 têm tamanhos muito semelhantes ao da Terra. Dois dos planetas têm períodos orbitais de cerca de 1,5 dias e 2,4 dias respectivamente, e o terceiro planeta tem um período menos bem determinado que pode ir de 4,5 a 7,3 dias.

“Com períodos orbitais curtos, os planetas encontram-se entre 20 a 100 vezes mais próximos da sua estrela do que a Terra se encontra do Sol. A estrutura deste sistema planetário é muito mais semelhante em escala ao sistema das luas de Júpiter do que ao Sistema Solar, explica Michaël Gillon.

Embora orbitem muito próximos da sua estrela anã hospedeira, os dois planetas internos recebem apenas quatro e duas vezes, respectivamente, a quantidade de radiação que a Terra recebe do Sol, uma vez que a sua estrela é muito menos luminosa que o nosso Sol. Este fato coloca-os mais próximo da estrela do que a
zona de habitabilidade para este sistema, embora seja no entanto possível que possuam regiões habitáveis nas suas superfícies. A órbita do terceiro planeta, o mais externo, não é ainda bem conhecida, mas provavelmente receberá menos radiação do que a Terra, embora talvez ainda a suficiente para se encontrar na zona de habitabilidade do sistema.

“Graças a vários grandes telescópios atualmente em construção, incluindo o E-ELT do ESO e o Telescópio Espacial James Webb da NASA/ESA/CSA, com lançamento previsto para 2018, logo poderemos estudar a composição atmosférica destes planetas e ver primeiro se possuem água e depois se apresentam traços de atividade biológica. Trata-se de um enorme passo em frente na procura de vida no Universo,” conclui Julien de Wit, do Massachusetts Institute of Technology (MIT) nos EUA, um dos co-autores do trabalho.

Este trabalho abre novas janelas na procura de exoplanetas, já que cerca de 15% das estrelas próximo do Sol são estrelas anãs muito frias, e serve igualmente para destacar o fato de que a procura de exoplanetas entrou agora no reino dos “primos” da Terra potencialmente habitáveis. O rastreio TRAPPIST é um protótipo de um projeto muito mais ambicioso chamado
SPECULOOS, que será instalado no Observatório Paranal do ESO.
Fonte: ESO




quinta-feira, 28 de abril de 2016

Temporizadores microscópicos revelam fonte provável da radiação espacial galácticas

Um enxame de estrelas massivas, visto pelo Telescópio Espacial Hubble. Este enxame é rodeado por nuvens de gás e poeira interestelar a que chamamos nebulosa. A nebulosa, localizada a 20.000 anos-luz de distância na constelação Quilha (Carina), contém o enxame central de estrelas gigantes e quentes, com o nome de NGC 3603. Investigações recentes mostram que os raios cósmicos galácticos que fluem para o nosso Sistema Solar são originários de enxames como este. Crédito: NASA/U. Virginia/INAF, Bolonha, Itália/USRA/Ames/STScI/AURA

De acordo com novos resultados da missão ACE (Advanced Composition Explorer) da NASA, a maioria dos raios cósmicos que detetamos cá na Terra foram criados há relativamente pouco tempo em enxames estelares vizinhos. O ACE permitiu com que a equipa de investigação determinasse a fonte destes raios cósmicos através das primeiras observações de um tipo muito raro de raio cósmico que atua como um pequeno temporizador, limitando a distância a que a fonte poderá estar da Terra. Antes das observações do ACE, não sabíamos se esta radiação tinha sido criada há muito tempo atrás a grandes distâncias, ou há relativamente pouco tempo e nas proximidades," afirma Eric Christian do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, no estado americano de Maryland. Christian é coautor de um artigo sobre a investigação publicado na edição de 21 de abril da revista Science.

Os raios cósmicos são núcleos atómicos velozes com uma ampla gama de energia - os mais poderosos viajam quase à velocidade da luz. A atmosfera e o campo magnético da Terra protegem-nos dos raios cósmicos menos energéticos, que são os mais comuns. No entanto, os raios cósmicos são um perigo para astronautas desprotegidos que viajam para lá do campo magnético da Terra porque podem agir como balas microscópicas, danificando estruturas e quebrando moléculas em células vivas. A NASA está atualmente a investigar formas de reduzir ou mitigar os efeitos da radiação cósmica para proteger astronautas que viajam até Marte.

Esta imagem é um mosaico - um dos maiores já obtido pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA - da Nebulosa do Caranguejo, um remanescente de supernova com seis anos-luz de diâmetro. Investigações recentes mostram que os raios cósmicos galácticos que fluem para o nosso Sistema Solar são originários de objetos como este. Crédito: NASA/ESA/Universidade Estatal do Arizona

Os raios cósmicos são produzidos por uma variedade de eventos violentos no espaço. A maioria dos raios cósmicos originários do interior do nosso Sistema Solar têm uma energia relativamente baixa e vêm de eventos explosivos no Sol, como proeminências e ejeções de massa coronal. Os raios cósmicos de energias mais elevadas são extremamente raros e pensa-se que sejam produzidos por buracos negros que ingerem matéria no centro de outras galáxias. Os raios cósmicos, objetos deste estudo, são originários de fora do nosso Sistema Solar, mas ainda dentro da Via Láctea, e são chamados raios cósmicos galácticos. Pensa-se que sejam gerados por ondas de choque da explosão de estrelas, eventos a que chamamos supernovas. Os raios cósmicos galácticos detetados pelo ACE, que permitiram com que a equipa estimasse a idade dos raios cósmicos e a distância à fonte, contêm uma forma radioativa de ferro chamada Ferro-60 (60Fe).

Este ferro é produzido no interior de estrelas massivas que, quando explodem, libertam este material para o espaço através de ondas de choque da supernova. Algum do 60Fe nos detritos da estrela destruída é acelerado para velocidades de raios cósmicos quando outra estrela massiva no enxame das proximidades explode e a sua onda de choque colide com os restos da explosão estelar anterior.

Os raios cósmicos galácticos de 60Fe viajam pelo espaço a metade da velocidade da luz, cerca de 145.000 km/s. Isto pode parecer muito rápido, mas os raios cósmicos de 60Fe não viajam para muito longe, numa escala galáctica, por duas razões. Em primeiro lugar, não podem viajar em linha reta porque são eletricamente carregados e respondem a forças magnéticas. Portanto, são forçados a tomar caminhos complicados ao longo dos campos magnéticos entrelaçados da nossa Galáxia. Em segundo lugar, o 60Fe é radioativo e ao longo de um período de 2,6 milhões de anos, cerca de 50% é autodestruído, decaindo para outros elementos (Cobalto-60 e, em seguida, Níquel-60). Se os raios cósmicos 60Fe tivessem sido criados há centenas de milhões de anos ou mais, ou muito longe, eventualmente haveria muito pouco para o ACE detetar.

"A nossa deteção dos núcleos de ferro radioativos em raios cósmicos é uma prova clara de que houve, provavelmente, mais do que uma supernova nos últimos milhões de anos na nossa vizinhança da Galáxia," afirma Robert Binns da Universidade de Washington, em St. Louis, Missouri, autor principal do artigo. "Em 17 anos de observação, o ACE detetou aproximadamente 300.000 raios cósmicos galácticos de ferro comum, mas apenas 15 de Ferro-60 radioativo," explica Christian. "O facto de que vemos, nem que seja uma pequena quantidade de Ferro-60, no núcleo destes raios cósmicos, significa que devem ter sido criados há relativamente pouco tempo (nos últimos milhões de anos) e que a fonte deve estar relativamente próxima, até 3000 anos-luz, ou aproximadamente a largura do nosso braço espiral local.

" Um ano-luz é a distância que a luz percorre num ano, quase 9,5 biliões de quilómetros. Uma distância de meros milhares de anos-luz é ainda relativamente perto porque o grande agrupamento de centenas de milhares de milhões de estrelas que constituem a nossa Galáxia mede mais ou menos 100.000 anos-luz de largura. Existem mais de 20 enxames com estrelas massivas até alguns milhares de anos-luz, incluindo a Associação Escorpião-Centauro, constituída por três subgrupos, Escorpião Superior com 83 estrelas, Centauro-Lobo com 134 estrelas e Centauro Inferior-Cruzeiro, com 97 estrelas. Segundo a equipa de investigação, estes são muito provavelmente os grandes contribuintes do 60Fe que o ACE detetou. O ACE foi lançado no dia 25 de agosto de 1997 até um ponto 1.450.000 km entre a Terra e o Sol onde atua como sentinela, detetando radiação espacial de tempestades solares, da Galáxia e além.
Fonte:Astronomia Online


Hubble flagra estrela “inflando” uma bolha gigante

hubble 26 anos bolha estrela

Em comemoração ao aniversário de 26 anos do telescópio Hubble, no dia 24 de abril, uma imagem captada por ele recebe destaque. Ela mostra uma enorme bolha sendo criada no espaço por uma estrela massiva.  Enquanto o Hubble completa a sua 26ª translação ao redor de nossa estrela, o sol, celebramos esse evento com uma imagem espetacular de uma interação empolgante de uma estrela jovem com seu ambiente”, diz o astronauta John Grusfeld.  A Nebulosa da Bolha, ou NGC 7635, tem sete anos-luz de diâmetro – cerca de 1,5 vezes a distância entre o sol e Alpha Centauri, a estrela mais próxima. Ela fica na constelação de Cassiopeia, a 7,1 anos-luz da Terra.

A Câmara de Grande Angular 3 (Wide Field Camera 3) do Hubble captou a imagem da bolha em fevereiro de 2016. A Nebulosa é um dos poucos objetos espaciais que já foi observado com diferentes equipamentos do Hubble, nos anos de 1999 e 1992. Esta bolha fica ao redor de uma estrela de massa 45 vezes maior que a do sol. O vento estelar de velocidade de 6,5 milhões de km/h liberado por ela é responsável pela formação da bolha com gases interestelares.

A estrela não fica no centro da bolha
Enquanto a superfície da bolha se expande, ela se choca contra densas regiões de gás gelado em um dos lados da bolha. Essa diferença brutal de temperatura freia a expansão de um dos lados da bolha, fazendo com que a estrela não pareça estar em seu centro. Os gases aquecidos a temperaturas diferentes emitem cores diferentes: o oxigênio está quente o suficiente para emitir luz azul perto da estrela, enquanto pontos mais frios são amarelos por causa da combinação entre hidrogênio e nitrogênio. A Nebulosa da Bolha foi descoberta em 1787 por William Herschel, um astrônomo britânico. Sua estrela central é extremamente brilhante, massiva e com vida curta. Ela já perdeu a maior parte de seu hidrogênio e agora funde hélio com outros elementos pesados. Essa estrela tem cerca de 4 milhões de anos e nos próximos 10 a 20 milhões de anos deve se transformar numa supernova.
Fonte:Phys.Org

Faróis cósmicos revelam núcleo da Via Láctea


O plano da Via Láctea, visto no infravermelho pelo satélite WISE. Crédito: NOAO/AURA/NSF/AIP/A. Kunder

Uma equipe internacional de astrónomos liderada pela Dra. Andrea Kunder do Instituto Leibniz de Astrofísica de Podstam, Alemanha, e pelo Dr. R. Michael Rich da Universidade da Califórnia em Los Angeles, EUA, descobriu que os 2000 anos-luz centrais da Via Láctea abrigam uma população antiga de estrelas. Essas estrelas têm mais de 10 mil milhões de anos e as suas órbitas no espaço preservam o início da história da formação da Via Láctea. Pela primeira vez, a equipe "desembaraçou" este componente antigo da população estelar que atualmente domina a massa central da Galáxia. Os astrónomos usaram o espectrógrafo AAOmega do AAT (Anglo Australian Telescope) perto de Siding Spring, Austrália, e focaram-se numa classe bem-conhecida e antiga de estrelas, as chamadas variáveis RR Lyrae.

O brilho destas estrelas pulsa mais ou menos uma vez por dia, o que as torna mais difíceis de estudar do que as suas homólogas estáticas, mas têm a vantagem de ser "velas padrão". As estrelas variáveis RR Lyrae permitem estimativas exatas de distância e podem ser encontradas apenas em populações estelares com mais de 10 mil milhões de anos, por exemplo, em antigos enxames globulares situados no halo. As velocidades de centenas de estrelas foram registadas simultaneamente na direção da constelação de Sagitário, sobre uma área maior que a Lua Cheia. Por conseguinte, a equipa foi capaz de usar o mesmo carimbo de idade das estrelas para explorar as condições na parte central da nossa Via Láctea, quando esta foi formada.

Tal como as cidades de Londres e Paris são construídas sobre vestígios romanos, ou vestígios ainda mais antigos, a nossa Via Láctea também tem múltiplas gerações de estrelas que abrangem o tempo desde a sua formação até ao presente. Dado que os elementos pesados, referidos pelos astrónomos como "metais", são formados nas estrelas, as subsequentes gerações estelares tornam-se cada vez mais ricas em metais. Portanto, espera-se que os componentes mais antigos da nossa Via Láctea sejam estrelas pobres em metais. A maioria das regiões centrais da nossa Galáxia são dominadas por estrelas ricas em metais, o que significa que têm aproximadamente o mesmo conteúdo metálico que o nosso Sol, e estão agrupadas numa estrutura barrada.

Descobriu-se que estas estrelas na barra da Via Láctea orbitam mais ou menos na mesma direção em redor do Centro Galáctico. O hidrogénio na Via Láctea também segue esta rotação. Daí que se pensava que todas as estrelas no centro tinham a mesma órbita. Mas, para espanto dos astrónomos, as estrelas RR Lyrae não seguem estas órbitas barradas, têm grandes movimentos aleatórios mas consistentes com tendo-se formado a grandes distâncias do centro da Via Láctea. "Nós esperávamos descobrir que estas estrelas têm órbitas iguais à do resto da barra", explica Kunder, investigadora principal. O coautor Juntai Shen, do Observatório Astronómico de Shanghai, acrescenta: "Elas representam apenas 1% da massa total da barra, mas esta população ainda mais antiga de estrelas parece ter uma origem completamente diferente da de outras estrelas aí presentes, consistente com a ideia de terem sido uma das primeiras partes da Via Láctea."

As estrelas RR Lyare são alvos móveis - as suas pulsações resultam em mudanças na sua velocidade aparente ao longo de um dia. A equipa teve isto em mente e foi capaz de mostrar que a dispersão de velocidade ou o movimento aleatório da população estelar RR Lyrae era muito alto em relação às outras estrelas no centro da Via Láctea. Os próximos passos serão a medição do conteúdo metálico da população de estrelas RR Lyrae, o que dará pistas adicionais da história das estrelas e melhorará por três ou quatro vezes o número de estrelas estudadas, que atualmente situa-se em quase 1000.
Fonte: Astronomia Online

O Hubble acabou de descobrir uma lua lá no fundo de nosso Sistema Solar

nova lua Makemake

Astrônomos acabam de descobrir uma nova lua se escondendo no nosso próprio Sistema Solar. Ela foi encontrada orbitando o planeta Makemake, o terceiro maior planeta anão do Sistema Solar. Então como nunca o encontramos antes no nosso próprio quintal?
A nova lua, chamada temporariamente de S/2015 (136472), com o apelido MK2 (em homenagem ao planeta), conseguiu permanecer escondida todo esse tempo porque é incrivelmente escura. A lua reflete tão pouca luz que ficou praticamente invisível quando comparada à luz refletida por Makemake. A MK2 é 1300 vezes menos brilhante que o planeta que orbita. Ela só foi identificada porque astrônomos decidiram apontar as lentes do Hubble para a região do Makemake por mais de duas horas seguidas em abril de 2015. O astrônomo Alex Parker, do Southwest Research Institute no Texas, estava verificando informações captadas e enxergou uma luz fraca se movendo ao redor do Makemake.  Eu tinha certeza que alguém já tinha a visto”, contou Parker ao National Geographic. Ele perguntou ao colega Marc Buie sobre ela, e ele respondeu, surpreso: “tem uma lua nos dados do Makemake?”. “Foi nessa hora que tudo ficou empolgante e começamos a trabalhar”, relembra ele. Agora os pesquisadores querem usar o Hubble para estudar mais profundamente a órbita do MK2 para saber mais sobre a composição e densidade do planeta anão.

“Makemake está na classe dos raros planetas semelhantes ao Plutão, então encontrar um ‘acompanhante’ é importante. A descoberta dessa lua nos deu a oportunidade de estudar Makemake com mais detalhes do que sem ele”, explica Parker. O Cinturão de Kuiper é um enorme reservatório de materiais congelados da época da formação do nosso Sistema Solar, há 4,5 bilhões de anos. Vários planetas anões estão localizados por ali. Os cientistas querem conhecer melhor essa região, já que ainda há muito a ser aprendido sobre esses planetas congelados.
 
Mistério do brilho de Makemake pode ter sido solucionado
Um dos mistérios do Makemake é a sua aparência: ele tem áreas de material escuro e de material brilhante. O planeta faz sua rotação em apenas 7,7 horas, mas seu brilho não se altera conforme ele gira. Com a descoberta da nova lua, agora os astrônomos consideram pela primeira vez que esses pontos escuros não estão na superfície do planeta anão, mas sim em sua órbita. Outra informação que a descoberta traz é que agora pode ser possível calcular a massa do Makemake, assim como aconteceu com Plutão. Até 1978, quando a lua Charon foi descoberta, ainda não se sabia a massa do planeta. Parker também espera que a missão não-tripulada da NASA, o New Horizons, possa passar pela região quando estiver de saída do Sistema Solar. O trabalho de Parker foi publicado no side da Universidade de Cornell (EUA).
Fonte: Hypescience.com
[Science Alert, Universidade de Cornell]

sexta-feira, 22 de abril de 2016

Experiência final da VENUS EXPRESS lança luz sobre atmosfera polar de VÉNUS

Visualização da Venus Express durante a manobra de aerotravagem, na qual a sonda orbitou Vénus a uma altitude de aproximadamente 130 km entre 18 de junho e 11 de julho de 2014. No mês anterior, a altitude foi reduzida gradualmente de cerca de 200 km para 130 km.  Crédito: ESA - C. Carreau

Alguns dos resultados finais enviados pela sonda Venus Express da ESA, antes de mergulhar através da atmosfera do planeta, revelaram a presença de ondas atmosféricas - e uma temperatura média de -157º C, mais frio do que em qualquer outro lugar da Terra. Além de nos dizer muito sobre as regiões polares - anteriormente inexploradas - de Vénus, e de melhorar o nosso conhecimento deste vizinho planetário, a experiência é uma grande promessa para a missão ExoMars da ESA, que está neste preciso momento a caminho do Planeta Vermelho. Os resultados foram publicados na edição de 11 de abril de 2016 da revista Nature Physics.

A Venus Express da ESA chegou a Vénus em 2006. Passou oito anos a explorar o planeta a partir de órbita, ultrapassando em muito a duração planeada da missão (500 dias), antes de ficar sem combustível. A sonda começou então a sua descida, mergulhando cada vez mais na atmosfera de Vénus, antes da missão perder contacto com a Terra (novembro de 2014) e terminar oficialmente (dezembro de 2014). No entanto, a Venus Express foi diligente até ao fim; as órbitas de baixa altitude foram realizadas durante os meses finais da missão, levando a nave espacial perto o suficiente para sentir fricção mensurável com a atmosfera. Usando os seus acelerómetros a bordo, a nave mediu a desaceleração que sentia enquanto atravessava a atmosfera superior do planeta - uma manobra conhecida como aerotravagem.
Visualização da Venus Express durante a manobra de aerotravagem, na qual a sonda orbitou Vénus a uma altitude de aproximadamente 130 km entre 18 de junho e 11 de julho de 2014. No mês anterior, a altitude foi reduzida gradualmente de cerca de 200 km para 130 km. Crédito: ESA - C. Carreau

"A aerotravagem usa o atrito atmosférico para abrandar uma nave, por isso fomos capazes de usar as medições dos acelerómetros para explorar a densidade da atmosfera de Vénus," afirma Ingo Müller-Wodarg do Imperial College London, no Reino Unido, autor principal do estudo. "Nenhum dos instrumentos da Venus Express estava realmente concebido para fazer observações atmosféricas 'in situ'. Só nos apercebemos em 2006 - depois do lançamento! - que podíamos usar a Venus Express, num todo, para fazer mais ciência. Quando Müller-Wodarg e colegas reuniram as suas observações, a Venus Express orbitava entre 130 e 140 km perto das regiões polares de Vénus, numa zona da atmosfera de Vénus que nunca tinha sido estudada "in situ. Anteriormente, o nosso conhecimento da atmosfera polar de Vénus tinha por base observações recolhidas pela sonda Pioneer da NASA no final da década de 1970. Essas foram de outras partes da atmosfera de Vénus, perto do equador, mas extrapoladas para os polos para formar um modelo completo de referência atmosférica. Estas novas medições, recolhidas como parte do estudo VExADE (Venus Express Atmospheric Drag Experiment) entre os dias 24 de junho e 11 de julho de 2014, testaram diretamente este modelo - e revelaram várias surpresas.

Esta figura mostra a densidade da atmosfera de Vénus nas regiões polares norte a altitudes de 130 a 190 km. Todos os dados foram recolhidos durante fases diferentes da experiência VExADE, realizada entre 2008 e 2013 (valores acima dos 165 km) e entre 24 de junho e 11 de julho de 2014 (valores por baixo de 140 km); os pontos pretos para baixo e para a direita são da fase de aerotravagem, os da parte superior esquerda são da fase de Determinação Precisa de Órbita, e os cinzentos de medições de binário.  Cada linha colorida representa um modelo científico diferente da atmosfera de Vénus. A linha azul escura mostra um modelo baseado em dados da sonda Pioneer da NASA, denominado VTS3, que usa observações de latitudes equatoriais de Vénus recolhidas entre 1978 e 1980 (extrapolados para os polos). A linha azul corresponde a outro modelo de referência da atmosfera superior neutra de Vénus com base na Pioneer, com o nome VIRA (Venus International Reference Atmosphere). A linha vermelha corresponde a um modelo atualmente em desenvolvimento por Ingo Müller-Wodarg. Este modelo visa preencher a lacuna de dados vistos na figura entre 140 e 165 km e apresentam um perfil de densidade vertical unificado para a atmosfera polar superior de Vénus.  Crédito: Cortesia de I. Müller-Wodarg (Imperial College London, Reino Unido)

Em primeiro lugar, a atmosfera polar é até 70 graus mais fria do que o esperado, com uma temperatura média de -157ºC. As recentes medições de temperatura pelo instrumento SPICAV (SPectroscopy for the Investigation of the Characteristics of the Atmosphere of Venus) da Venus Express estão de acordo com esta conclusão. A atmosfera polar também não é tão densa quanto o esperado; a 130 e 140 km de altitude, é 22% e 40% menos densa do que o previsto, respetivamente. Quando extrapoladas para mais alto na atmosfera, estas diferenças são consistentes com as medidas anteriormente pelo VExADE a 180 km, onde as densidades encontradas são menores por um fator de quase dois.  Isto está em linha com as nossas descobertas de temperatura e mostra que o modelo existente apresenta uma perspetiva demasiado simples da atmosfera superior de Vénus," acrescenta Müller-Wodarg.

"Estas densidades mais baixas podem ser, pelo menos, em parte devidas a vórtices polares, sistemas de ventos fortes situados perto dos polos do planeta. Os ventos atmosféricos podem estar a tornar a estrutura de densidade tanto mais complicada como mais interessante! Além disso, descobriu-se que a região polar é dominada por fortes ondas atmosféricas, um fenómeno que se pensa ser fundamental na formação de atmosferas planetárias - incluindo a nossa. Através do estudo de como as densidades atmosféricas mudam e são perturbadas ao longo do tempo, descobrimos dois tipos diferentes de onda: ondas de gravidade atmosféricas e ondas planetárias," explicou o coautor Sean Bruinsma do CNES (Centre National D'Etudes Spatiales), França. "Estas ondas são difíceis de estudar, pois precisamos estar dentro da atmosfera do próprio planeta para as medir corretamente. As observações de longe não nos dizem tanto."
Esta imagem mostra uma visualização de dados brutos da experiência VExADE, realizada entre 24 de junho e 11 de julho de 2014, a altitudes de 130-140km na atmosfera de Vénus.  As linhas escuras mostram 16 das 18 trajetórias orbitais desse período. O fundo cinzento é um mapa normalizado das ondas de gravidade atmosféricas detetadas. A não-uniformidade representa perturbações de densidade na atmosfera polar de Vénus; as zonas mais escuras são menos densas, e as zonas mais claras são mais densas do que os seus arredores. A amplitude de perturbação média de densidade ronda os 10% da densidade média de fundo.  Os resultados da experiência VExADE, divulgadas na revista Nature Physics, mostram que as fontes ondas de gravidade atmosféricas dominam as regiões polares da atmosfera de Vénus. Crédito: ESA/Venus Express/VExADE/Müller-Wodarg et al., 2016

As ondas de gravidade atmosféricas são semelhantes às ondas que vemos no oceano, ou quando atiramos pedras num lago, só que viajam verticalmente em vez de horizontalmente. São essencialmente ondulações na densidade de uma atmosfera planetária - viajam de altitudes baixas para altitudes mais elevadas e, dado que a densidade diminui com a altitude, tornam-se mais fortes com a altura. O segundo tipo, ondas planetárias, está associado com a rotação de um planeta enquanto gira sob o seu próprio eixo; são ondas de maior escala com períodos de vários dias. A Terra tem ambos os tipos. As ondas de gravidade atmosféricas interferem com o tempo e provocam turbulência, enquanto as ondas planetárias podem afetar sistemas meteorológicos e de pressão. Sabe-se que ambos transferem energia e momento de uma região para outra, e assim tendem a ser muito influentes na definição das características de uma atmosfera planetária.

"Nós descobrimos que as ondas de gravidade atmosféricas dominam a atmosfera polar de Vénus," acrescenta Bruinsam. "A Venus Express sentiu-as como uma espécie de turbulência, um pouco como as vibrações que sentimos quando um avião viaja por uma zona mais difícil. Se nós voássemos através da atmosfera de Vénus, a essas altitudes, não as sentiríamos porque a atmosfera não é densa o suficiente, mas a Venus Express tem instrumentos sensíveis o suficiente para as detetar."

A Venus Express descobriu ondas atmosféricas a uma altitude de 130-140 km que a equipa pensa serem originárias da camada superior de nuvens na atmosfera de Vénus, situada a altitudes de aproximadamente 90 km e abaixo, e uma onda planetária que oscilou com um período de cinco dias. "Nós verificámos cuidadosamente os dados para assegurar que as ondas não eram um artefacto do processamento," afirma o coautor Jean-Charles Marty, também do CNES. Isto não é só um marco para a Venus Express; embora a técnica de aerotravagem já tenha sido usada para satélites terrestres, e para missões da NASA em Marte e Vénus, nunca tinha sido usada numa missão planetária da ESA. No entanto, a missão ExoMARS TGO (Trace Gas Orbiter) da ESA, que foi lançada o mês passado, vai usar uma técnica similar. "Durante esta atividade vamos extrair dados parecidos da atmosfera marciana, tal como em Vénus," acrescenta Håkan Svedhem, cientista dos projetos ExoMars 2016 e Venus Express.

"Para Marte, a fase de aerotravagem vai durar mais tempo do que em Vénus, cerca de um ano, de modo que teremos um conjunto completo de dados das densidades atmosféricas de Marte e como variam com a estação e distância ao Sol," acrescenta Svedhem. "Esta informação não é apenas relevante para os cientistas; é também crucial para fins de engenharia. O estudo de Vénus foi um teste altamente bem-sucedido de uma técnica que pode agora ser aplicada a Marte numa escala maior - e depois para missões futuras."
Fonte: Astronomia Online

A elegância da NGC 4111

Elegance conceals an eventful past

A elegante simplicidade da NGC 4111, vista aqui numa imagem feita pelo Telescópio Espacial Hubble, da NASA/ESA, esconde uma história muito mais violenta do que você possa imaginar. A NGC 4111 é uma galáxia lenticular, ou em forma de lente, que localiza-se a cerca de 50 milhões de anos-luz de distância da Terra, na constelação de Canes Venatici. Galáxias lenticulares são um tipo intermediário de galáxias, entre as elípticas e as espirais. Elas abrigam estrelas velhas como as galáxias elípticas e possuem um disco como uma galáxia espiral. Contudo, aí é onde as similaridades terminam: elas se diferem das elípticas pois elas possuem um bulbo e um disco fino, mas são diferentes das espirais pois os discos lenticulares contêm muito pouco gás e poeira, e não apresenta nenhum tipo de estrutura, que caracteriza as galáxias espirais.

Nessa imagem nós observamos o disco da NGC 4111 de lado, então ele aparece como uma fina lâmina de luz no céu. Numa primeira olhada, a NGC 4111 se parece com uma galáxia tranquila, mas existem feições incomuns nela que sugerem que ela não é um lugar tão tranquilo assim. Cruzando o seu centro, e formando ângulos retos com o fino disco está uma série de filamentos que têm sua silhueta destacada contra o núcleo brilhante da galáxia. Esses filamentos são feitos de poeira e os astrônomos acreditam que eles estejam associados com um anel de material que circula o núcleo da galáxia. Como ele não está alinhado com o disco principal da galáxia, é possível que esse anel polar de gás e poeira seja na verdade a parte remanescente de uma galáxia menor que foi engolida pela NGC 4111 a muito tempo atrás.

Objeto solitário de massa planetaria em família de estrelas

Um mundo que flutua livremente, sozinho no espaço. Pensa-se que este objeto, chamado WISEA J114724.10−204021.3, seja uma anã castanha de baixa-massa, uma estrela sem massa suficiente para queimar combustível nuclear e brilhar como uma estrela normal. Os astrónomos usaram dados do WISE e do 2MASS para descobrir o objeto em TW Hydrae - uma associação de estrelas com 10 milhões de anos. Crédito: NASA/JPL-Caltech

Em 2011, astrónomos anunciaram que a nossa Galáxia está provavelmente repleta de planetas que flutuam livremente. De facto, estes mundos solitários, que ficam em silêncio na escuridão do espaço sem quaisquer companheiros planetários ou até mesmo uma estrela hospedeira, podem superar o número de estrelas na nossa Via Láctea. A descoberta surpreendente leva à questão: de onde é que estes objetos vêm? São planetas expulsos de sistemas solares, ou são na realidade estrelas leves chamadas anãs castanhas que se formam sozinhas no espaço como as estrelas?

Um novo estudo, utilizando dados do WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) da NASA e do 2MASS (Two Micron All Sky Survey), fornece novas pistas sobre este mistério de proporções galácticas. Os cientistas identificaram um objeto de massa planetária flutuando livremente dentro de uma jovem família estelar chamada associação TW Hydrae. O objeto recém-descoberto, denominado WISEA J114724.10-204021.3, ou apenas WISEA 1147, tem uma massa estimada entre cinco e dez vezes a massa de Júpiter. WISEA 1147 é um dos poucos mundos flutuantes em que os astrónomos podem começar a apontar para as suas origens prováveis como anã castanha e não um planeta.

 Dado que se descobriu que o objeto é um membro da família TW Hydrae de estrelas muito jovens, os astrónomos sabem que é também muito jovem - apenas 10 milhões de anos. E dado que os planetas exigem pelo menos 10 milhões de anos para se formar, e provavelmente mais para serem expulsos de um sistema, WISEA 1147 é provavelmente uma anã castanha. As anãs castanhas formam-se como estrelas, mas não têm massa suficiente para fundir átomos nos seus núcleos e brilhar com luz estelar. "Com acompanhamento contínuo, poderá ser possível traçar a história de WISEA 1147 para confirmar se foi ou não formada em isolamento," afirma Adam Schneider da Universidade de Toledo no estado americano do Ohio, autor principal de um novo estudo aceite para publicação na revista The Astrophysical Journal.

Mapa do céu obtido pelo WISE da NASA, que mostra a localização da família de estrelas, ou associação, TW Hydrae, situada a 175 anos-luz da Terra e centrada na constelação de Hidra. Pensa-se que as estrelas formaram-se ao mesmo tempo, há cerca de 10 milhões de anos atrás. Recentemente, dados do WISE e do seu antecessor, 2MASS, encontraram o objeto flutuante de mais baixa-massa nesta família - uma provável anã castanha chamada WISEA J114724.10−204021.3. Crédito: NASA/JPL-Caltech  Dos possíveis milhares de milhões de planetas flutuantes que se pensa existirem na nossa Galáxia, alguns podem ser anãs castanhas de baixa-massa, enquanto outros podem ser realmente planetas, expulsos de sistemas solares emergentes. Atualmente, a fração de cada população permanece desconhecida. A descoberta das origens dos mundos flutuantes, e a determinação do tipo de objeto, é uma tarefa difícil, precisamente porque estão tão isolados. Estamos no início do que será um campo excitante - tentando determinar a natureza da população que flutua livremente e quantos são planetas vs. quantos são anãs castanhas," afirma o coautor Davy Kirkpatrick do IPAC (Infrared Processing and Analysis Center) da NASA no Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech) em Pasadena. Os astrónomos descobriram WISEA 1147 vasculhando imagens de todo o céu obtidas pelo WISE, em 2010, e pelo 2MASS, cerca de uma década antes. Eles estavam procurando jovens anãs castanhas nas proximidades. Uma maneira de saber se algo está perto é verificar se se moveram muito em relação a outras estrelas com o tempo.

Quando mais próximo está um objeto, mais parece mover-se contra o fundo de estrelas mais distantes. Ao analisar os dados de ambos os levantamentos obtidos com cerca de 10 anos de diferença, os objetos próximos saltam à vista. A descoberta de objetos de baixa-massa e anãs castanhas é também muito adequada para o WISE e para o 2MASS, ambos os quais detetam radiação infravermelha. As anãs castanhas não são brilhantes o suficiente para serem vistas com telescópios óticos, mas as suas assinaturas de calor podem ser observadas em imagens infravermelhas. A anã castanha WISEA 1147 era bastante "vermelha" nas imagens 2MASS (onde a cor vermelha tinha sido atribuída a comprimentos de onda infravermelhos mais longos), o que significa que é poeirenta e jovem.

"As características deste objeto saltaram à vista, 'sou uma jovem anã castanha,'" comenta Schneider. Depois de mais análises, os astrónomos perceberam que este objeto pertence à associação TW Hydrae, que está a cerca de 150 anos-luz da Terra e tem apenas 10 milhões de anos. Isto torna WISEA 1147, com uma massa entre cinco e dez vezes a de Júpiter, uma das anãs castanhas mais jovens e de menor massa já descobertas. Curiosamente, um segundo membro da associação TW Hydrae, de massa igualmente muito baixa, foi anunciado poucos dias depois (2MASS 1119-11) por um outro grupo liderado por Kendra Kellogg da Western University em Ontário, Canadá.

Outra razão pela qual os astrónomos querem estudar estes mundos isolados é que se assemelham com planetas, mas são mais fáceis de estudar. Os planetas em torno de outras estrelas, chamados exoplanetas, são quase impercetíveis ao lado das suas estrelas brilhantes. Ao estudar objetos como WISEA 1147, que não têm nenhuma estrela hospedeira, os astrónomos podem aprender mais sobre as suas composições e padrões climáticos. Podemos entender melhor os exoplanetas através do estudo de anãs castanhas jovens e de baixa massa," observa Schneider. "Neste momento, estamos no regime de exoplaneta.
Fonte: Astronomia Online

quarta-feira, 20 de abril de 2016

Primeiro exoplaneta foi observado em 1917 - mas ninguém notou

Primeiro exoplaneta foi observado em 1917 - mas ninguém notou

Placa fotográfica feita em 1917 mostrando o espectro da estrela de van Maanen. O destaque mostra as fortes linhas surpreendentemente fortes dos elementos pesados. [Imagem: Carnegie Institution]

Primeiro planeta extrassolar detectado
Com centenas de milhares de placas fotográficas de observações astronômicas feitas ao longo de mais de um século, a equipe dos Observatórios Carnegie, nos EUA, não estranhou quando receberam a solicitação de uma antiga observação que continha o espectro eletromagnético da estrela de van Maanen, uma anã branca descoberta pelo astrônomo holandês Adriaan van Maanen em 1917. Espectros estelares são gravações da luz emitida pelas estrelas. O espectro se estende ao longo de todas as cores componentes da luz, como um arco-íris emergindo de um prisma. Sua principal utilização é na determinação da composição química de uma estrela, mas eles também dão informações sobre como a luz emitida por uma estrela é afetada pelo material que ela atravessa em seu caminho rumo à Terra. Mas, quando Jay Farihi, da Universidade College Londres, recebeu e analisou a placa que solicitara com os dados da estrela de van Maanen, ele teve uma surpresa: os dados registravam a presença de elementos pesados, como cálcio, magnésio e ferro, que deveriam ter desaparecido há muito tempo no interior da estrela, devido ao seu peso. A única explicação possível é que o espectro revela indícios de um planeta, o primeiro exoplaneta detectado pelo homem - ainda que ninguém tenha notado isso até agora.

Astronomia no porão
"O mecanismo que cria os anéis de detritos planetários, e a deposição sobre a atmosfera estelar, requer a influência gravitacional de planetas completamente desenvolvidos. O processo não pode ocorrer a menos que houvesse planetas lá," disse John Mulchaey, da instituição que guarda os registros. A existência do exoplaneta, cuja existência agora poderá ser confirmada por observações mais detalhadas, está registrada em uma linha de absorção do espectro da estrela. Linhas de absorção indicam áreas onde a luz da estrela passou através de "alguma coisa" e teve uma cor de luz absorvida pela substância que forma a coisa. Essas linhas indicam a composição química do objeto que provocou a interferência.

"Os Observatórios Carnegie têm uma das maiores coleções do mundo de placas astronômicas, com um arquivo que inclui cerca de 250.000 placas de três diferentes observatórios - Monte Wilson, Palomar e Las Campañas. Nós temos uma tonelada de história guardada em nosso porão, e quem sabe que outros achados poderíamos descobrir no futuro?" previu Mulchaey. Até agora, considerava-se que os primeiros planetas extrassolares foram detectados em 1992 por Aleksander Wolszczan, orbitando o pulsar PSR B1257+12. É sempre mencionada também a descoberta do 51 Pegasi b, agora rebatizado de Didímio, o primeiro exoplaneta orbitando uma estrela da sequência principal - as estrelas menos exóticas.
Fonte: Inovação Tecnológica

A medição da taxa de expansão do Universo cria quebra-cabeça cosmológica

Imagem combinando luz visível, infravermelho e raio X de M101, a Galáxia do Catavento, uma das galáxias estudadas

Imagem combinando luz visível, infravermelho e raio-X de M101, a Galáxia do Catavento, uma das estudadas

Trabalhando com um método novo para medir a expansão do universo, que usa lâmpadas padrão em vez do mapa da radiação cósmica de fundo, físicos trabalhando nos Estados Unidos encontraram um valor 8% maior do que o previsto pelas leis da física atuais. Este resultado, se confirmado por trabalhos independentes, pode forçar uma revisão na compreensão de como a matéria escura e a energia escura têm influenciado a evolução do universo nos últimos 13,8 bilhões de anos, e alguma coisa no modelo padrão de partículas provavelmente vai ter que mudar. Acho que há algo no modelo cosmológico padrão que não entendemos”, afirmou o pesquisador Adam Riess, da Universidade Johns Hopkins, um dos codescobridores da energia escura em 1998. 

Desde a descoberta da energia escura, a evolução do universo tem sido explicada em termos da competição entre o efeito de expansão desta energia, que compõe 68% do universo, e o efeito contrário da matéria escura, que compõe 27% do universo, com a matéria normal respondendo por meros 5% do universo. Este cabo-de-guerra cósmico foi descoberto com a ajuda das medidas da radiação que foi deixada pelo Big Bang, que agora pode ser observada como a radiação cósmica de fundo de microondas, ou CMB na sigla em inglês. Pelas observações, a aceleração causada pela energia escura teria ficado constante desde o Big Bang.

universo-esta-expandindo-mais-rapido-que-as-leis-da-fisica-previram-2
Imagem da radiação cósmica de fundo. Crédito: NASA

Esta hipótese tem sido apoiada pelas análises mais completas já feitas do CMB, executadas recentemente pelo Observatório Planck, da ESA. As observações do Planck também têm sido usadas para estimar a taxa de expansão em qualquer ponto da história do universo. Só que, por anos, as predições discordaram das medições diretas da expansão cósmica atual, também conhecida como constante Hubble. Esta discordância tem sido ignorada, pelo motivo simples que as margens de erro na medição da constante Hubble eram grandes o suficiente para permitir isso. Só que depois que Riess e seus colegas começaram a usar um novo método para medir a expansão do universo, usando o brilho de “lâmpadas padrão” como as cefeidas e certas supernovas, a discrepância apareceu novamente, na forma de uma expansão 8% mais rápida que o previsto pelas medidas do Planck. Lâmpadas padrão são fontes de luz que têm uma luminosidade conhecida. É como medir a luz de uma lâmpada de 20W a uma certa distância, e comparar com o brilho de uma lâmpada igual a um metro. A partir da diferença de brilho, dá para calcular a distância entre as duas lâmpadas. Geralmente são usadas estrelas cefeidas e supernovas do tipo Ia.

A equipe de Riess analisou 18 destas lâmpadas padrão a partir de dados obtidos pelo Telescópio Espacial Hubble para então chegar ao valor de uma velocidade de expansão diferente, 8% maior a partir do que se obtém ao analisar os dados da radiação cósmica de fundo obtidos pelo Observatório Planck. Se estas novas medições são precisas, e nossos mapas do CMB também são precisos, então algo fundamental na nossa compreensão do universo está errado. Pode ser que a matéria escura tenha algum efeito desconhecido sobre a expansão, ou talvez a energia escura tenha ficado mais forte com o passar do tempo. Ou talvez a maneira que medimos a expansão não é muito precisa – “lâmpadas padrão” podem não ser tão padrão assim, como parecem indicar alguns estudos. O trabalho poi postado no site gratuito de pré-impressão arXiv, e está esperando a revisão por pares. 
Fonte: Science,  Nature 

Sonda Cassini descobre matéria de fora do sistema solar

poeira

Desde 2004, a sonda Cassini tem orbitado Saturno e estudado o planeta gigante, seus anéis e suas luas. Uma das coisas que ela tem feito é coletar milhões de grãos de poeira com gelo, com o instrumento de análise de poeira cósmica. A maioria destes grãos se originou dos jatos que estão em ação ainda hoje na lua Encélado. Mas dentre estes, existem uns poucos, meros 36 grãos, que se destacam dos outros.  Pela análise dos cientistas, estes ciscos de matéria têm sua origem no espaço interestelar, o espaço imenso, escuro e frio que há entre as estrelas. Não que a descoberta tenha sido inesperada – nos anos 1990, a missão conjunta da NASA/ESA Ulysses fez a primeira observação deste material, mais tarde confirmado pela sonda Galileu.

A origem destes grãos foi determinada como sendo uma nuvem interestelar local, uma bolha de gás e poeira praticamente vazia que está sendo atravessada pelo nosso sistema solar. Mas como os cientistas determinam que aqueles grãos são de origem interestelar? Pela direção que vem e pela velocidade de mais de 72.000 km/h, suficiente para escapar da gravidade do sol e dos planetas do sistema solar. A Cassini não ficou apenas na direção e velocidade das partículas: ela também fez a análise da composição química da poeira. Surpreendentemente, os grãos têm composição bastante similar, com elementos que normalmente formam as rochas, como magnésio, silício, ferro e cálcio, em proporções na média cósmica. Elementos mais reativos, como enxofre e carbono, tinham uma proporção menor do que a abundância cósmica média.

A composição homogênea foi uma surpresa para os cientistas, que esperavam algo mais diverso, o que pode indicar que estes grãos foram uniformizados por algum processo repetitivo que está acontecendo no meio interestelar. Os pesquisadores já têm até um palpite para este processo: a poeira formada em regiões de formação estelar poderia ser destruída e recondensada múltiplas vezes, conforme ondas de choque de estrelas moribundas cruzam o meio interestelar. A longa duração da missão Cassini permitiu que a usássemos como um observatório de micrometeoritos, providenciando acesso privilegiado à contribuição da poeira exterior ao sistema solar que não poeria ser obtida de outra forma”, observa Nicolas Altobelli, cientista do projeto Cassini e autor principal do estudo, publicado no periódico Science. 
Fonte: JPL Nasa