9 de mai de 2013

Galeria de Imagens - Onde pode existir vida fora da Terra

Buscar astros que possam ter vida é uma das missões das agências espaciais. Apesar de não saberem ainda como a vida foi criada na Terra, os cientistas procuram por características essenciais para sua existência, como água, temperatura média e atmosfera. "A vida como a conhecemos precisa de água líquida, carbono, nitrogênio, fósforo e enxofre, além de uma fonte de energia",
 
Marte é o mais investigado na busca por vida fora da Terra. O robô Curiosity, da Nasa (Agência Espacial Norte-Americana), que está no planeta vermelho desde agosto de 2012, já achou vestígios que indicam que pode ter existido vida microbiana no passado. Os cientistas identificaram enxofre, nitrogênio, hidrogênio, oxigênio, fósforo e carbono - alguns dos ingredientes químicos essenciais para a vida - no pó retirado do solo marciano Nasa/AP
 
Europa, lua de Júpiter, é uma das grandes candidatas a abrigar vida no nosso Sistema Solar. Já se sabe que ela tem água líquida abaixo da espessa camada de gelo de sua superfície. Há também outros elementos favoráveis à vida como gás carbônico, água oxigenada e enxofre. Na imagem, uma concepção artística mostra a água sob camada de gelo na lua e Júpiter ao fundo AFP/Nasa/JPL-Caltech
Io, uma das grandes lua de Júpiter, possui características diferentes das demais: sua superfície é cheia de vulcões e rica em enxofre. Por outro lado, o satélite parece possuir água e atmosfera (fraca, mas existe), de acordo com dados da sonda Galileo, e poderia ter uma forma de vida diferente das que estamos acostumados na Terra AFP/Nasa/JPL/Universidade do Arizona
 
Enceladus, lua de Saturno, é outra candidata a abrigar vida no Sistema Solar. Foram encontrados gêiseres de água (em vapor), mas as possibilidades aqui são menores do que em Europa, lua de Júpiter, por exemplo. O satélite é uma bola de gelo e possui uma paisagem diferente de outras luas e planetas, com ranhuras e colinas, mas não crateras. Na imagem da direita, é possível ver nuvens de cristais de gelo, o que pode indicar a existência de um mar abaixo da superfície -- a presença de água é a primeira grande característica favorável à vida. Há também atmosfera, outra característica essencial. A lua é tão branca que reflete cerca de 99% da luz que recebe do planeta e só uma pequena porção dela é iluminada diretamente pelo Sol; por isso, a temperatura na superfície é de -201 graus Celsius. Apesar disto, o polo Sul dessa lua é mais quente, o que indica uma fonte de calor interna Cassini Imaging Team, ISS, JPL, ESA, Nasa; Cor Composite: Gordan Ugarkovic
 
Titã, a maior lua de Saturno, também possui água e, por isso, é tida como um local possivelmente habitável. Entretanto, possui muito metano, o que obrigaria a existência de uma forma de vida diferente da que encontramos na Terra. Ela também possui atmosfera marrom alaranjada e elementos químicos complexos, como hidrocarbonetos. Na imagem da direita, é possível ver a atmosfera e pequenos grãos de areia do satélite NASA;JPL-Caltech/ESA/NASA/JPL-Caltech/University of Arizona
 
Já fora do Sistema Solar, os grandes candidatos a abrigar vida são os "Keplers", exoplanetas descobertos pelo telescópio da Nasa (Agência Espacial Norte-Americana). Esta concepção artística compara os tamanhos dos exoplanetas Kepler-22b, Kepler-69c, Kepler-62e e Kepler-62f com o da Terra. Todos estão na zona habitável de suas respectivas estrelas Nasa Ames/JPL-Caltech
 
O sistema planetário Kepler-62 possui cinco planetas a 1.200 anos-luz da Terra, na constelação de Lira, sendo dois deles na zona habitável, Kepler-62f e Kepler-62e. Os outros três planetas são muito quentes e, por isso, inóspitos para a vida. A estrela do sistema mede 2/3 do nosso Sol e é mais fria e velha do que ele. Neste esquema da Nasa (Agência Espacial Norte-Americana), é possível comparar a zona habitável do sistema Kepler-62 com a do nosso Sistema Solar -- que vai de Vênus até além de Marte Nasa Ames/JPL-Caltech

O Kepler-62e (em concepção artística na imagem acima) é 60% maior do que a Terra e está a 1.200 anos-luz de distância, na zona habitável de seu sistema planetário. Sua órbita é de 122 dias e o coloca em uma região em que sua temperatura seria favorável à vida; entretanto, os cientistas não sabem se o planeta tem água ou uma superfície sólida Nasa Ames/JPL-Caltech

O Kepler-62f (em concepção artística na imagem) é um planeta 40% maior do que a Terra, a 1.200 anos-luz de distância. A órbita em torno de seu sol é de 267 dias, o que o coloca na zona habitável do sistema planetário. Seu tamanho é conhecido, mas a composição não, apesar de os cientistas acreditarem que ele é rochoso Nasa Ames/JPL-Caltech 
 
O sistema planetário Kepler-69 possui dois planetas a 2.700 anos-luz da Terra, na constelação de Cisne, sendo um deles na zona habitável, Kepler-69c. Neste esquema da Nasa (Agência Espacial Norte-Americana), é possível comparar a zona habitável do sistema Kepler-62 com a do nosso Sistema Solar -- que vai de Vênus até além de Marte Nasa Ames/JPL-Caltech 
 
O Kepler-69c (em concepção artística na imagem) é tido como um super-Vênus, a 2.700 anos-luz da Terra. Ele é 70% maior do que nosso planeta e está na zona habitável de seu sistema planetário, com órbita de 242 dias, o que o coloca na região que fica Vênus em nosso Sistema Solar Nasa Ames/JPL-Caltech
 
Exoplaneta 581d, que gira ao redor da estrela-anã Gliese 581, é sete vezes mais maciço que a Terra e aparentemente rochoso. Detectado em 2007, a 20 anos-luz do nosso planeta, ele foi considerado na ocasião frio demais para ser "habitável", categoria que alcançou apenas em 2011 AFP/HO/LMD/CNRS
Fonte: UOL

Astrônomos descobrem nova galáxia vizinha da Via Láctea

A pequena e tênue Leo P pode indicar a existência de outras galáxias semelhantes
A recém-descoberta Leo P, que jaz a cerca de cinco milhões de anos luz da Via Láctea.
 
Em anos recentes, astrônomos conseguiram extender suas observações até quase o limite do universo observável. Com o Telescópio Espacial Hubble, pesquisadores encontraram um punhado de galáxias tão distantes que as vemos como eram há aproximadamente 400 milhões de anos após o Big Bang. Enquanto astrônomos observam as profundezas do Universo para explorar a fronteira cósmica, outros estão encontrando novos reinos em nosso quintal. Esse é o caso de Leo P, uma galáxia anã que astrônomos acabaram de descobrir na vizinhança da Via Láctea. A uma distância de aproximadamente cinco ou seis milhões de anos-luz da Via Láctea, Leo P não é exatamente um vizinho próximo, mas nas imensas escalas do Universo, isso conta como vizinho de qualquer forma.

Intrigantemente, Leo P parece ser reservada, raramente interagindo com outras galáxias. Dessa forma a descoberta, detalhada em uma série de estudos publicados no The Astronomical Journal, oferece a astrônomos um raro vislumbre de um objeto cósmico intocado por encontros galácticos disruptivos. Isso também sugere a presença de outras galáxias pequenas que aguardam serem descobertas em nosso canto do Cosmo.

Leo P é uma de algumas dúzias de galáxias locais que não se amontoam ao redor da Via Láctea ou de sua massiva irmã Andrômeda, que já foram extensivamente varridas em busca de galáxias companheiras em anos recentes. “Houve um aumento massivo no número dessas galáxias próximas” ao redor da Via Láctea e Andrômeda, declara o astrônomo Alan McConnachie, do Instituto Herzberg de Astrofísica, do Conselho Nacional de Pesquisa do Canadá, não envolvido na nova pesquisa. Muito poucas descobertas de [galáxias] anãs que ficam posicionadas no meio do nada. Essas solitárias galáxias anãs, como Leo P, são difíceis de identificar porque são tênus, distantes, e podem ser encontradas em qualquer parte do céu.

Em seu isolamento cósmico, a galáxia recém-descoberta parece ter levado uma vida relativamente serena, sem ser perturbada pelos puxões e torções provocados pelo arrasto gravitacional de uma galáxia maior. “Esse é um produto de um ambiente distante de grandes galáxias”, explica Riccardo Giovanelli da Cornell University, um dos astrônomos que descobriu Leo P. Ele e seus colegas encontraram a galáxia pela primeira vez como uma nuvem de gás hidrogênio com o radiotelescópio do Observatório Arecibo em Porto Rico, em seguida confirmaram a descoberta com telescópios óticos no Observatório Nacional Kitt Peak no Arizona, onde identificaram estrelas individuais dentro da galáxia.

Se comparada à Via Láctea, Leo P é uma muito pequena. Seu número de estrelas pode ficar nas centenas de milhares enquanto a Via Láctea tem centenas de bilhões. Mesmo assim, Leo P está ativa, produzindo novas estrelas – ela contém uma variedade estrelas azuis brilhantes recém-formadas, além de uma região de gás ionizado que indica a presença de uma luminosa estrela jovem. Ela tem ainda um reservatório de gás e sua atual formação estelar é incomum para uma galáxia tão pequena.

Por definição, galáxias anãs são muito sensíveis às coisas que acontecem em seus arredores por serem pequenas. Podem sofrer perturbações, ter seu gás roubado, segundo McConnachie. Assim, é provável que Leo P represente uma galáxia anã em paz”. De fato, o “P” no nome da galáxia significa “pura” [NT: ‘Pristine’, no original]; O resto se refere à localização da galáxia na constelação de Leão como vista da Terra.

Grandes galáxias como a Via Láctea crescem ao puxar e canibalizar galáxias anãs que se aproximam demais, então o estudo de pequenas galáxias pode esclarecer como as gigantes do cosmos vieram a existir. “As pequenas e grandes galáxias têm uma espécie de história compartilhada ”, compara McConnachie. “Mas todas as anãs que vemos estão muito bagunçadas para nos dizer muito sobre as propriedades intrínsecas de galáxias pequenas”.

A descoberta da intocada Leo P poderia ser uma espécie de feliz coincidência porque só se destacou por sua intensa atividade de formação estelar atual. “Se não houvesse nenhuma dessas jovens estrelas azuis brilhantes – e elas só tem milhões de anos de existência, não bilhões – seria muito mais difícil detectá-la”, observa a astrônoma Katherine Rhode, da Indiana University Bloomington, que conduziu as observações óticas da galáxia.

Astrônomos podem em breve saber se outros objetos semelhantes estão por perto. Em um novo estudo publicado no The Astrophysical Journal, Giovanelli e dois colegas catalogaram 59 nuvens adicionais de gás que foram observadas durante a mesma pesquisa celeste que descobriu Leo P. Em futuras inspeções, algumas dessas nuvens também podem se provar galáxias de pouca massa que são tênues o bastante para terem escapado à percepção. “Agora temos muitas dúzias desses objetos”, conta Giovanelli. “Vamos ver quais deles podemos tirar da obscuridade”.
Fonte: Scientific American Brasil

Estrelas supermassivas sinalizam buracos negros

Nuvens de gás orbitando buracos negros sobrevivem por tempo suficiente para formar estrelas
Buraco negro envolvido por disco de gás hidrogênio (vermelho) em simulação que mostra como estrelas se formam em torno do buraco negro supermassivo no centro da Via Láctea.
 
Pesquisadores relatam ter descoberto como um aglomerado de estrelas massivas no centro da Via Láctea, a poucos trilhões de quilômetros de um buraco negro supermassivo. Esse grupo de estrelas ─ cerca de 100 delas, dispostas em um disco alongado ─ desafia teorias de formação de estrelas que prevêem sua formação quando nuvens de hidrogênio coalescem sob a ação de sua força gravitacional. A gravidade nas proximidades de um buraco negro supermassivo ─ com milhões de vezes a massa do Sol ─ deveria ter estraçalhado essa nuvem como uma gota de tinta num batedor de ovos, antes que tivesse a oportunidade de formar estrelas.

Para tentar resolver esse mistério, pesquisadores da University of St. Andrew e da University of Edinburgh, ambas na Escócia, simularam o destino de uma nuvem de hidrogênio com 10.000 massas solares que, de repente, flutuou nas proximidades de um buraco negro. Verificou-se que, embora uma boa parte da nuvem tivesse sido ejetada (ver imagem), ondas de choque e outras turbulências teriam extinguido um décimo do seu momento angular interno, fazendo com que ela entrasse em órbita ao redor do buraco negro, durante um período suficiente para permitir a formação de estrelas. Resultados publicados na revista Science explicam porque todas as estrelas observadas são muito mais massivas que o Sol, enquanto que estrelas que se formam em outras regiões do espaço, normalmente têm tamanhos diferentes: a compressão pelo buraco negro aquece o gás e só uma grande massa de gás teria a gravidade necessária para vencer sua própria expansão e colapsar gerando uma estrela.

Pesquisadores não estão certos sobre o que fazer com essas estrelas, que acreditam ter cerca de seis milhões de anos. São muito jovens para terem se formado a grandes distâncias do buraco negro e espiralado em sua direção, comenta Ian Bonnell , autor do estudo e astrofísico de St. Andrews. “Elas realmente não deveriam estar lá, a menos que tivessem se formado nesse local”.  As descobertas coincidem com outras simulações indicando que grandes estrelas tendem a se formar em torno de buracos negros, muito embora haja divergências em relação aos detalhes, avalia Reinhard Genzel, diretor do Instituto Max Plank para Física Extraterrestre, em Garching, Alemanha.

O que as simulações ainda não explicam é a origem de cerca de 25 estrelas massivas distribuídas aleatoriamente ─ ainda mais para dentro do núcleo galáctico ─ que fornecem evidências importantes sobre o buraco negro da Via Láctea. Suspeita-se que possam ser remanescentes de sistemas binários de estrelas que vagavam pelas proximidades do buraco negro e foram separadas violentamente, sendo uma delas ejetadas para fora da Via Láctea e a outra permanecendo em torno do buraco negro. “Por mais maluca que possa parecer, essa é a opção mais provável” conclui Genzel.
Fonte:Uol

Quem está no centro do universo...

O assunto sobre gravitação vem sendo estudado e admirado desde o tempo dos Faros. Pois tudo do universo está em movimento e em equilíbrio dinâmico e a força de gravidade é a causa disto, é importante sabermos sob que ângulo estamos vendo as coisas. Um fato tido como verdade, visto de uma determinada posição, pode-se não ser verdade numa outra posição.

Pode ser difícil observar a força gravitacional entre os corpos no dia-dia, embora possam ter massas de milhares de kg. A gravidade tem grande importância ao se considerar as interações que envolve corpos muito grandes, como os planetas, a lua ou as estrelas. Como o estudo da astronomia é uma ciência que teve muitas mudanças em seus princípios e conceitos até chegar ao que conhecemos de astronomia hoje, na modernidade. Levando em consideração a evolução da ciência ao longo da história, é interessante destacar três cientistas, que propuseram os modelos astronômicos conhecidos e por conseqüência descobriu-se a gravitação.

Aproximadamente em 140 d.C. Ptolomeu criou o modelo geocêntrico, onde a terra era o centro do universo, com outros planetas e o sol, estariam à sua volta, movendo-se em órbita de círculos simples e com planetas girando em torno de terra em trajetórias mais complicadas, construídas por pequenos círculos sobre postos aos círculos maiores. Como este modelo completo e errado, agradava a igreja, prevaleceu por 14 séculos. Kepler descobriu uma relação matemática precisa entre o período de um planeta e sua distância média do sol. Estes dados foram enunciados por Kepler com três leis do movimento planetário e foi com estas leis que Isac Newton teve a base para a descoberta da lei da gravitação universal.

A lei da gravitação universal de Newton é: "Toda partícula material no universo atrai outras com uma força diretamente proporcional ao produto das massas das partículas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas."

As forças gravitacionais que agem sobre as partículas como ação-reação. Embora as massas das partículas possam ser diferentes, atuam em cada uma delas forças de intensidade igual e a linha de ação das duas forças coincide com a reta que une as partículas. A lei da gravitação de Newton, refere-se à força entre duas partículas. Pode-se mostrar, que a força gravitacional exercida sobre ou por uma esfera homogênea seria o mesmo se considerasse a massa da esfera concentrada em seu centro. Portanto, se a Terra fosse uma esfera homogênea, a força por ela exercida sobre um pequeno corpo de massa "m", a uma distância "r" de seu centro seria:
onde mT = a massa da Terra.

Uma força de mesma intensidade seria exercida sobre a Terra pelo corpo. Para pontos interiores à Terra, estes resultados têm que ser modificados. Se fosse possível cavar um buraco no centro da Terra e medir a força da gravidade sobre um corpo, a várias distâncias do centro, se encontraria a força decresce quando se aproxima do centro. É fácil ver por que deveria ser assim; à medida que o corpo desce ao interior da Terra (ou outro corpo esférico), parte da massa da Terra estará do lado oposto ao seu centro e puxa o corpo na direção oposta. Exatamente no centro da Terra, a força gravitacional sobre o corpo, é nula!

Henry Cavendish desenvolveu em 1798 um instrumento capaz de medir a constante gravitacional, chamada de "balança de Cavedish" ela consiste em uma arte em T, leve e rígida, pendurada por uma fita vertical fina, como um fio de quartzo ou uma fita metálica delgada. Duas esferas pequenas se massas "m" são montadas às extremidades da parte horizontal do T e um espelho pequeno E, fixado verticalmente, reflete um feixe de luz sobre uma escala. Quando duas esferas grandes de massa "M" são levadas às posições indicadas na figura abaixo, as forças de atração gravitacional entre as esferas grandes e as pequenas torcem o sistema em um ângulo, movendo, desse modo, o feixe luminoso ao longo da escala.

O valor da gravidade na superfície da Terra varia localmente devido a presença de irregularidades e de rochas com diferentes densidades. Esta variação de gravidade, conhecida como anomalias gravitacionais. Apesar destas anomalias modificar muito pouco o valor da gravidade, elas podem ser medidas em usando gravímetros de alta precisão.

Contudo, ao imaginarmos que a força gravitacional, as leis do movimento e as outras regras quantitativas desenvolvidas por Newton assinalaram o início da física moderna e formaram o paradigma sobre o qual boa parte da ciência moderna foi construída.
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