16 de ago de 2012

Estudo conclui que Sol é 'o objeto natural mais redondo já medido'

Pesquisa mostrou ainda que formato do astro varia menos que o esperado. Astrônomo brasileiro integrou a equipe que fez a descoberta.
Imagem do Sol obtida pelo SDO e usada no estudo (Foto: Nasa/SDO)
 
Uma equipe internacional de cientistas, com a participação de um astrônomo brasileiro, revelou que o Sol é “o objeto natural mais redondo já medido”. O estudo que chegou à conclusão foi publicado nesta quinta-feira (16) na edição online da prestigiada revista “Science”. Além disso, eles descobriram que o formato e o tamanho do Sol são constantes, o que é uma novidade.
 
O Sol tem ciclos de 11 anos, em que seu campo magnético sofre variações. Até esse momento, os astrônomos acreditavam que o formato da estrela também passava por alterações, mas o atual estudo mostrou que isso não acontece.

A nova medição foi feita com dados obtidos pelo Observatório de Dinâmica Solar (SDO, na sigla em inglês), um satélite da Nasa que fica na órbita da Terra. De lá, não sofre influência da atmosfera da Terra, que distorce toda luz que passa por ela. Essa é, portanto, a medida mais precisa já feita da forma do Sol.

O Sol tem um formato elíptico, assim como a Terra. No entanto, a Terra tem uma diferença considerável no tamanho de seu raio em relação ao Equador e aos pólos. No Sol, essa variação é muito pequena. Se o astro fosse do tamanho de uma bola de futebol, a diferença não seria maior que a grossura de um fio de cabelo humano.

“Achava-se que haveria um achatamento dos polos maior do que a gente encontrou”, afirmou Marcelo Emílio, professor da Universidade Estadual de Ponta Grossa (PR). Ele desenvolveu o trabalho durante estudos de pós-doutorado na Universidade do Havaí, nos EUA, em parceria com os pesquisadores Jeff Kuhn e Isabelle Scholl. Rock Bush, da Universidade de Stanford, nos EUA, também assina o estudo.

Rotação

Emílio explicou que a composição do Sol faz com que ele tenha movimentos muito diferentes dos da Terra. O que vemos do astro é sua parte externa, formada por gases, e esses gases se comportam de maneira diferente do nosso planeta – rochoso –, que os cientistas chamam de “corpo rígido”. Por isso, ele gira mais rápido no Equador do que nos polos. Os autores acreditam que a descoberta sobre a forma do Sol possa ter relação com a rotação do astro.

“Estamos tentando entender melhor os mecanismos que fazem o Sol funcionar como funciona”, disse o pesquisador brasileiro. A partir daí, novos estudos podem ser feitos nesse sentido, para chegar a uma previsão mais precisa do comportamento solar. “Não conhecemos as variações do sol em longo prazo”, completou Emílio. As variações na rotação do Sol influenciam a atividade da estrela de várias formas. Uma delas é seu campo magnético, que tem ciclos em que fica mais fraco ou mais forte. Neste ano, várias tempestades magnéticas do Sol já atingiram a Terra, e esse fenômeno afeta o funcionamento de satélites e a comunicação por rádio.
Fonte: G1

Nova teoria tenta explicar formação da Lua

Simulações computadorizadas e análises de isótopos de diferentes elementos deram origem a uma nova teoria sobre a formação da Lua.[Imagem: Reufer et al.]

Impacto planetário

Cientistas propuseram uma ideia nova no longo debate sobre como a Lua foi formada. Há um certo consenso de que algum tipo de impacto de outro corpo celeste teria liberado material da jovem Terra, e os detritos resultantes coalesceram naquilo que hoje é a Lua. Mas os detalhes exatos do tamanho desse projétil cósmico e sua velocidade continuam sendo objeto de discussões. Agora, pesquisadores estão sugerindo que o evento teria envolvido um corpo muito maior e mais rápido do que se calculava anteriormente para o hipotético planeta Téia (ou Theia).

Teoria da formação da Lua

Essas teorias precisam estar de acordo com o que já sabemos sobre a Lua, sobre os processos violentos que provocam a criação de luas em geral, e com o que as simulações de computador mostram sobre o ajustamento gravitacional que ocorre em seguida a um choque. Nos últimos anos, as melhores estimativas sobre como a Lua se formou davam conta de que um planeta do tamanho de Marte, chamado Theia, movendo-se com uma velocidade relativamente baixa, teria se chocado contra a jovem Terra. Isso teria aquecido os dois e lançado uma vasta nuvem de material fundido, material que teria resfriado e aglutinado, fazendo surgir a Lua. Essa teoria sugere que a Lua seria feita de material tanto vindo da Terra quanto de Theia, materiais que deveriam ser ligeiramente diferentes um do outro.

A colisão teria resultado em um disco de destroços muito mais quente do que o calculado até agora. [Imagem: Reufer et al.]

Fatia da Terra

O que complica essa história é uma série de observações de "composições isotópicas" - os índices de ocorrência de variantes naturais de alguns átomos - colhidas da Terra e de amostras lunares. Embora a Lua tenha um núcleo de ferro como a Terra, ela não tem a mesma proporção de ferro - e modelos de computador que dão suporte à ideia do impacto de Theia mostram exatamente a mesma coisa. No entanto, a relação entre os isótopos de oxigênio aqui e lá é quase idêntica, e nem todos os cientistas concordam em como isso pode ter acontecido. Para confundir ainda mais as coisas, cientistas relataram recentemente na revista Nature Geoscience que uma nova análise das amostras lunares trazidas pelas missões Apollo mostrou que a Lua e a Terra compartilham relações entre os isótopos do metal titânio estranhamente similares. Isso, segundo eles, deu peso à ideia de que a Lua foi de alguma forma "fatiada" da própria Terra.

Raspão radical

Agora, Andreas Reufer e seus colegas da Universidade de Berna, na Suíça, fizeram simulações que sugerem uma outra possibilidade: a de que um corpo muito maior e mais rápido teria dado um golpe ainda mais radical na jovem Terra. Eles afirmam que esse corpo teria perdido apenas uma pequena quantidade de material, e a maior parte dele teria seguido seu caminho depois do raspão com a Terra. Isso teria resultado em um disco de destroços da colisão muito mais quente, mas combina com o que seria necessário para gerar um corpo do porte da Lua. Os autores sugerem que, uma vez que a maior parte do que viria se tornar a Lua teria sido liberado da própria Terra, as semelhanças entre as proporções de isótopos devem ser mais acentuadas. Mas uma coisa é certa: análises de diferentes elementos presentes nas amostras lunares - e maiores simulações de computador que resultem em uma lua como a nossa - serão necessários para decidir o debate.
Fonte: Inovação Tecnológica

Nebulosa escura revela detalhes de sua escuridão

A componente mais conhecida da Nebulosa do Cachimbo é a Barnard 59, que pode ser facilmente observada a olho nu com céu limpo e escuro. A formação contém ainda Barnard 65, 66, 67 e 78.[Imagem: ESO]

Astronomia e arte - Assim como René Magritte escreveu "Isto não é um cachimbo" na sua famosa pintura, também isto não é um cachimbo. É, no entanto, uma imagem de parte de uma vasta nuvem escura de poeira interestelar chamada Nebulosa do Cachimbo. Esta nova imagem extremamente detalhada do objeto, que também é conhecido como Barnard 59, foi obtida com o instrumento Wide Field Imager, montado no telescópio MPG/ESO de 2,2 metros instalado no Observatório de La Silla, Chile. Por coincidência, esta imagem está sendo divulgada no 45º aniversário da morte do pintor.

Nebulosa do Cachimbo - A Nebulosa do Cachimbo é o exemplar perfeito de uma nebulosa escura. Originalmente os astrônomos pensavam que estas eram áreas do céu onde não existiam estrelas. Mais tarde, descobriu-se que as nebulosas escuras são na realidade constituídas por nuvens de poeira interestelar, tão espessas que bloqueiam a radiação que vem das estrelas que se encontram por trás. A Nebulosa do Cachimbo aparece sob um fundo de nuvens estelares próximas do centro da Via Láctea na constelação de Ofiúco (ou Serpentário). Esta estranha e complexa nebulosa escura situa-se a cerca de 600-700 anos-luz de distância.

Nebulosas de Barnard - A componente mais conhecida da Nebulosa do Cachimbo é a Barnard 59, que pode ser facilmente observada a olho nu com céu limpo e escuro. A formação contém ainda Barnard 65, 66, 67 e 78. Os nomes são uma homenagem ao astrônomo norte-americano Edward Emerson Barnard, que foi o primeiro a registrar de forma sistemática as nebulosas escuras por meio de longas exposições fotográficas, e um dos que reconheceram a sua natureza empoeirada. Barnard catalogou um total de 370 nebulosas escuras em todo o céu. Um homem empreendedor, comprou a sua primeira casa com o dinheiro que ganhou ao descobrir vários cometas. Barnard era um excelente observador, possuidor de uma visão fora do comum, que fez várias contribuições em muitas áreas da astronomia no final do século XIX e princípio do século XX.

Teia de estrelas - À primeira vista, a atenção foca-se no centro da imagem, onde nuvens escuras interligadas se parecem com as pernas de uma aranha gigante na sua teia de estrelas. No entanto, há vários detalhes que chamam a atenção, como formas indefinidas no meio da escuridão, iluminadas por novas estrelas que se formam. A formação estelar é bastante comum no interior de regiões que contêm nuvens moleculares densas, tais como as nebulosas escuras. A poeira e o gás juntam-se sob a influência da gravidade, e mais e mais matéria é atraída, até que se forma uma estrela. No entanto, comparada com regiões semelhantes, a Barnard 59 tem relativamente pouca formação estelar, e um grande estoque de poeira.

Asteroides à frente - É possível ainda distinguir mais de uma dúzia de pequenos traços azuis, verdes e vermelhos espalhados por toda a imagem. São, na realidade, asteroides, pedaços de rocha e metal com alguns quilômetros de extensão que orbitam o Sol. A maioria situa-se no cinturão de asteroides entre as órbitas de Marte e Júpiter. A Barnard 59 encontra-se a cerca de dez milhões de vezes mais longe da Terra do que estes pequeníssimos objetos. Os asteroides movimentam-se durante as exposições e por isso criam traços curtos. Como esta fotografia foi criada a a partir de várias imagens obtidas em cores diferentes e em alturas diferentes, os diversos traços de cor encontram-se deslocados uns relativamente aos outros.
Fonte: Inovação Tecnologica

Combustível nuclear pode manter Curiosity em Marte por 14 anos

Gerador nuclear MMRTG usado no robô marciano Curiosity. [Imagem: NASA]

Aventura em Marte - O desejo de conhecer o universo foi o motor para uma série de avanços tecnológicos, de sondas a foguetes, a quem impomos a missão de olhar para fora do nosso planeta. A busca é uma aventura maior a cada quilômetro percorrido, em um espaço que se cogita infinito. Um novo módulo de pesquisa está agora aterrissado no solo do planeta que mais passou por especulações desde a "conquista" da Lua: Marte. Curiosity é um veículo não tripulado que foi desenvolvido pela Agência Espacial Norte-Americana (NASA) para coletar amostras e imagens do solo e da atmosfera do planeta vermelho, assim como analisar e investigar possíveis evidências de que em algum momento poderia ter havido vida no planeta. Isso se dá pela utilização de equipamentos altamente sofisticados e de enorme precisão, todos acoplados à estrutura do veículo - o nome completo da aventura é MSL (Mars Science Laboratory), ou Laboratório Científico de Marte: o robô Curiosity possui a bordo um laboratório completo, onde serão analisadas as amostras recolhidas por seu braço robótico. Ao contrário dos robôs marcianos anteriores, alimentados por painéis solares e baterias, o Curiosity tem uma curiosidade a mais: uma fonte de energia nuclear.

Energia nuclear no espaço - O desenvolvimento de sistemas seguros que forneçam energia para alimentar equipamentos como o Curiosity é de fundamental importância quando falamos de um ambiente hostil tal qual o da superfície de um planeta estranho. Isso sem mencionar a distância que impede qualquer tipo de manutenção mais complexa por parte dos cientistas aqui na Terra. Pensando no tempo de vida útil do Curiosity, a NASA implantou um sistema de produção de energia e calor baseado em energia nuclear. Não que isso seja alguma novidade no campo das missões espaciais, afinal, o primeiro módulo a carregar um dispositivo nuclear foi lançado em 14 de Abril de 1969, na missão Nimbus III. Após esse empreendimento bem-sucedido, tivemos mais 16 missões, incluindo esta última para Marte.

A energia termonuclear é produzida dentro dos módulos GPHS (General Purpose Heat Source). [Imagem: NASA]

A importância de um sistema que seja capaz de fornecer energia e calor aos equipamentos é de total relevância, e ele deve ser completamente independente de condições climáticas e externas. Nesse caso, um pequeno conjunto de dispositivos tornou-se a base para a geração de energia que alimentaria o Curiosity pelos próximos dois anos de trabalho. O sistema utilizado nesta missão, desenvolvido exclusivamente para ela, é chamado de Gerador Termoelétrico por Radioisótopos Multi-Missão (MMRTG, do inglês Multi-Mission Radioisotope Thermoelectric Generator).
Ele é formado por uma série de dispositivos que trabalham em conjunto para gerar calor a partir de reações de decaimento natural do isótopo de Plutônio-238. Seu design foi criado para que ele possa ser operado em condições de extremo vácuo no espaço ou com atmosfera de um planeta. Os dispositivos trabalham para administrar o calor liberado nas reações nucleares de decaimento e assim gerar, por meio de módulos de conversão termoelétricos (termopares), a energia elétrica necessária para o funcionamento do veículo e seus equipamentos.

Energia termonuclear - A energia termonuclear é produzida dentro dos módulos GPHS (General Purpose Heat Source). Cada módulo contém conjuntos de pastilhas cerâmicas de dióxido de plutônio-238 (PuO2-238), responsáveis por alimentar as reações nucleares, em um total de 4,8 kg da substância. Essas pastilhas são encapsuladas em uma proteção feita de irídio. As cápsulas de combustível são então armazenadas em uma caixa recoberta por tubos formados por fibra de carbono, e em seguida colocadas nos módulos GPHS. Cada módulo GPHS foi desenvolvido para funcionar separadamente, fornecendo até 250 watts térmicos, mas também podem ser agrupados para trabalharem em conjunto, formando pilhas (stacks). Os módulos usados no Curiosity têm a dimensão de 4 cm X 4 cm X 2 cm cada um, pesando cerca de um quilograma e meio. Sua engenharia de construção foi elaborada para dar prioridade à segurança do sistema, evitando vazamentos de material radioativo mesmo em possíveis acidentes com o veículo. O sistema gerador MMRTG possui eficiência operacional de 6 a 7%, podendo produzir até 110 Watts elétricos de potência total. O fornecimento de calor pelo próprio gerador é uma das características que tornam o conjunto adequado para manutenção do veículo. Computadores e analisadores precisam estar em uma faixa de temperatura de operação a ser mantida constante, independente das extremas variações de temperatura do planeta - o calor virá do processo de decaimento do plutônio armazenado nos módulos, mantendo a estabilidade térmica dos equipamentos. Apesar da missão com o Curiosity ter um tempo de finalização calculado para 687 dias terrestres, o gerador de energia poderá ser mantido operante por cerca de 14 anos.
Fonte: Inovação Tecnológica

Cientistas calculam data do fim do Universo

Além da duração prevista do Universo, os cientistas chineses calcularam os eventos finais desse apocalipse cósmico. [Imagem: Lynette Cook/NASA]

Questões fundamentais - A energia escura compõe cerca de 70% do conteúdo atual do Universo. Por decorrência, é esse mesmo componente desconhecido que detém a chave para o destino final do nosso Universo. Por milênios, os seres humanos têm ponderado sobre duas questões fundamentais: "De onde viemos?" e "Para onde vamos?", questões que têm estimulado debates filosóficos e teológicos. Graças ao rápido desenvolvimento da cosmologia nas últimas três décadas, os cientistas também obtiveram algumas pistas importantes para arriscar algumas respostas a essas perguntas. É o que um grupo de cientistas chineses está tentando fazer agora.

Grande Ruptura - O modelo padrão "Inflação + Big Bang quente" foi desenvolvido para explicar a origem do Universo. No entanto, para prever o destino final do Universo, os pesquisadores perceberam que a chave está na natureza da energia escura. Na ausência de um consenso sobre o que seja a energia escura, uma descrição fenomenológica do parâmetro w da equação de estado da termodinâmica - a relação entre a pressão e a densidade da energia escura - pode fornecer um bom caminho para investigações sobre a dinâmica da energia escura, ou de como ela se comportará ao longo do tempo. Em particular, se w for menor do que -1 (w < -1) em algum momento no futuro, a densidade da energia escura vai crescer até o infinito em um tempo finito, e sua repulsão gravitacional vai rasgar todos os objetos no Universo. Essa "Grande Ruptura" - uma espécie de apocalipse cósmico - é o foco principal da análise de Li XiaoDong e seus colegas da Universidade de Ciência e Tecnologia da China: "Queremos inferir, a partir dos dados atuais, qual seria o pior destino para o Universo," escreveram eles. Para prever esse destino trágico, é importante escolher uma parametrização adequada, que cubra toda a história da expansão geral do Universo. A mais popular, a parametrização Chevallier-Polarski-Linder (CPL), na verdade não é adequada para prever a evolução futura do Universo porque nela w irá divergir quando o parâmetro de desvio para o vermelho se aproximar de -1. Assim, os autores lançaram mão de uma parametrização livre de divergências, chamada parametrização Ma-Zhang (MZ), para prever a evolução do Universo.

Uma simulação do Universo chamada DEUS está tentando desvendar como o Universo veio do início até hoje. [Imagem: Deus Consortium]

Quanto tempo falta para o fim do mundo?


Uma das questões mais intrigantes é: "Se houver um apocalipse final, quão longe estamos dele?" Depois de restringir o espaço do parâmetro MZ através de uma técnica Monte Carlo via Cadeias de Markov, os autores concluíram que, usando os atuais dados observacionais, o fim do Universo pode ser expresso pela fórmula:

tBR-TO = 103,5 GYr
     Gyr : Giga - Years, ou bilhões de anos
     tBR: Data da grande ruptura
     tO = Hoje

Contudo, para o nível de confiança de 95,4%, os dados indicam outro resultado:

tBR- tO = 16,7 gYR

"Em outras palavras, na pior das hipóteses (95,4% CL), o tempo restante antes do Universo acabar em uma Grande Ruptura é de 16,7 bilhões de anos", disseram os autores.
 
O que ocorrerá antes do fim do mundo?
 
Assim, o parâmetro de espaço restrito indica que é muito provável que, no futuro, w será menor do que -1. Se assim for, pode-se fazer outra pergunta interessante: "Qual será o destino dos objetos do Universo unidos gravitacionalmente, como galáxias e estrelas?"  Na verdade, se w de fato se tornar menor que -1, a repulsão gravitacional da energia escura vai aumentar continuamente até superar todas as forças que mantêm coesos os objetos celestes - e todos os objetos celestes serão dilacerados. Nenhum objeto escaparia desse destino. Obviamente, sistemas mais fortemente ligados teriam alguma sobrevida. Utilizando a parametrização MZ, os autores especularam sobre uma série de possíveis consequências antes desse dia do juízo final cósmico.

Por exemplo, para a pior situação - o limite inferior 95,4% CL

a Via Láctea será dilacerada 32,9 milhões de anos antes da Grande Ruptura;

dois meses antes do fim do mundo, a Terra será arrancada do Sol;
cinco dias antes do dia do juízo final, a Lua será arrancada da Terra;
o Sol será destruído 28 min antes do fim do tempo;
e, 16 min antes do fim definitivo, a Terra vai explodir.

Ou seja, embora estejamos literalmente no escuro sobre as propriedades dinâmicas da energia escura, uma coisa fica clara: teremos pela frente um futuro mais duradouro do que o passado que deixamos para trás.
Fonte: Inovação Tecnológica

NGC 6888: A Nebulosa Crescente

Crédito de imagem e direitos autorais: JP Metsävainio (Astro Anarchy)
A NGC 6888, também conhecida como a Nebulosa Crescente, é uma bolha cósmica que tem aproximadamente 25 anos-luz de diâmetro, e que foi inflada pelos ventos produzidos por uma estrela central, brilhante e massiva. Esse retrato colorido da nebulosa usa dados de imagens de banda estreita combinados numa paleta de cores do Hubble. Essa imagem mostra as emissões dos átomos de enxofre, hidrogênio e oxigênio nas tonalidades vermelhas, verde e azul, respectivamente. A estrela central da NGC 6888 é classificada como uma estrela do tipo Wolf-Rayet (WR 136). A estrela está expelindo seu envelope externo através de um vento estelar forte, ejetando o equivalente a uma massa do Sol a cada 10000 anos. As complexas estruturas da nebulosa resultam provavelmente da interação do forte vento com material ejetado em fases anteriores. Queimando combustível numa taxa prodigiosa e perto do fim da sua vida, essa estrela deve deixar de existir por meio de uma espetacular explosão de supernova. Encontrada na constelação rica em nebulosas de Cygnus, a NGC 6888 está a aproximadamente 5000 anos-luz de distância da Terra.
Fonte: http://apod.nasa.gov/apod/ap120816.html

Cientistas descobrem um dos maiores conjuntos de galáxias

Imagem combina registros do conjunto de galáxias Foto: Nasa/Divulgação
A Agência Espacial Americana (Nasa) anunciou nesta quarta-feira o descobrimento de um aglomerado de galáxias apelidado Fênix, pela constelação na qual se encontra, e que segundo os pesquisadores é um dos maiores e mais ativos objetos descobertos até agora no universo. Michael McDonald, do Instituto Tecnológico de Massachusetts em Cambridge, destacou em conferência telefônica que se trata de um objeto único que contém "a maior taxa de formação de estrelas jamais vista no centro de um conjunto de galáxias". O descobrimento foi possível pelas observações do observatório de raios-X Chandra, da Nasa, o Telescópio da Fundação Nacional de Ciências do Pólo Sul e outros oito observatórios internacionais.

O aglomerado de galáxias, localizado a 5,7 bilhões de anos-luz da Terra, pode levar os astrônomos a repensar a forma destas estruturas colossais e das galáxias. McDonald informou que a superestrutura é também o maior produtor de raios-X de qualquer grupo conhecido e um dos mais sólidos. Além disso, segundo os dados colhidos, a velocidade de esfriamento de gás quente nas regiões centrais do agrupamento é a maior já observada, o que pode fornecer informação sobre como se formam as galáxias. "Apesar da galáxia central da maioria dos grupos ter estado inativa durante bilhões de anos, a galáxia central nesse grupo parece ter voltado à vida com uma nova explosão de formação estelar", explica McDonald, principal autor de um artigo que será publicado no número desta semana da revista britânica Nature.

Como outros aglomerados de galáxias, Fênix contém uma enorme reserva de gás quente, que por sua vez tem mais matéria que todas as galáxias do conjunto combinadas, detectaram com o observatório de raios-X Chandra. O gás quente emite grande quantidade de raios-X, esfriando rapidamente o centro do aglomerado, o que provoca um fluxo de gás para o interior e a formação de um grande número de estrelas, o que não é muito habitual. Os astrônomos acham que o buraco negro supermassivo que costuma ser encontrado na galáxia central destes conjuntos bombeia energia ao sistema, o que evita que um esfriamento do gás ocasione uma explosão de formação de estrelas.

No entanto, no caso de Fênix, os jatos de energia desprendidos do buraco negro gigante da galáxia central não são suficientemente potentes para prevenir o esfriamento, daí o grande nível de atividade. Os dados de Chandra e também das observações em outras longitudes de onda, apontam que o buraco negro supermassivo está crescendo muito rapidamente, cerca de 60 vezes a massa do Sol a cada ano. Uma taxa que os cientistas acham "insustentável", segundo Bradford Benson da Universidade de Chicago e coautor do estudo, já que o buraco negro é muito grande, com uma massa de aproximadamente 20 bilhões de vezes a massa do Sol. "Esse ritmo de crescimento não pode durar mais de 100 milhões de anos. Caso contrário, a galáxia e o buraco negro voltariam muito maiores que seus pares no universo próximo", aponta Bradford.
Fonte NASA
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