9 de out de 2013

Oxigênio na atmosfera (de outros planetas)

Concepção artística de Gliese 667Cd, um dos três mundos na zona habitável da estrela Gliese 667C. Será que dá para a gente respirar por lá?
 
Não sei quanto a você, mas esta me deixou arrepiado. Um grupo internacional de pesquisadores, envolvendo americanos, argentinos e um chinês, usou o Telescópio Espacial Hubble para identificar planetas similares à Terra que podem muito bem ter uma atmosfera rica em oxigênio. Entre esses mundos com ar potencialmente respirável por criaturas como nós estão os planetas localizados na zona habitável da estrela Gliese 667C, uma anã vermelha a meros 22,7 anos-luz daqui, parte de um sistema estelar triplo. Trata-se de uma recordista em mundos na região do sistema em que a água — composto essencial à vida — pode se manter em estado líquido. Dos sete planetas ao redor de Gliese 667C, três estão na zona habitável! E o melhor de tudo: são superterras, possivelmente similares ao nosso mundo, só que um pouco maiores.
 
PARECE, MAS NÃO É
Quem acompanha essa coisa da busca por sinais de vida em planetas fora do Sistema Solar pode achar que a revelação acima é bombástica e definitiva. Afinal, o pensamento convencional sugere que uma substância como oxigênio molecular (O2) só pode se acumular numa atmosfera planetária se for constantemente reabastecida, e a principal forma conhecida de isso acontecer é ter organismos fotossintetizantes em ação, capazes de converter gás carbônico em oxigênio. Se ETs analisassem de longe a atmosfera da Terra, por exemplo, ao observar a composição do nosso ar, eles poderiam supor, sem medo de errar, que se trata de um planeta com vida.
 
Pois bem. Acontece que, no caso de planetas ao redor de estrelas diferentes do Sol, essa regra não é tão confiável assim. O que Feng Tian, da Universidade Tsinghua, em Pequim, e seus colegas fizeram foi analisar o padrão de radiação de oito estrelas anãs vermelhas que sabidamente abrigam planetas em seu redor. Ao usar dois instrumentos do Hubble, eles descobriram que a grande maioria dessas estrelas emite muito mais radiação ultravioleta que o nosso Sol. Lá, eles calcularam que os raios UV intensos reagem com atmosferas primitivas contendo gás carbônico e água e resultam na produção de oxigênio molecular, daquele que respiramos, e ozônio.
 
“Nesse caso, a atmosfera de um planeta sem vida pode ser parecida com a que a Terra tinha 2,2 bilhões de anos atrás, após o chamado Grande Evento de Oxidação [momento da história terrestre em que o oxigênio produzido por criaturas fotossintetizantes começou a se acumular na atmosfera]“, afirmou Feng Tian, ao apresentar o trabalho durante a reunião anual da Sociedade Astronômica Americana (AAS, na sigla inglesa), em Denver, Colorado.
 
A BOA E A MÁ
Na prática, o resultado então significa mais dificuldade para descobrir sinais químicos indubitáveis de vida extraterrestre. Quando os astrônomos finalmente tiverem os instrumentos para estudar a atmosfera dos mundos ao redor de Gliese 667C (o que deve acontecer assim que o Telescópio Espacial James Webb, sucessor do Hubble, estiver no espaço, a partir de 2018), a detecção de oxigênio não poderá ser tratada como evidência direta de fotossíntese biológica. Na real, os cientistas terão de verificar o papel da estrela, checar a quantidade de oxigênio presente e descartar a hipótese de que o gás tenha sido totalmente introduzido na atmosfera por uma rota abiótica, ou seja, sem uma mãozinha de vida.
 
Talvez a única maneira de confirmar que de fato há algo vivo nesses mundos distantes seja buscar a assinatura da clorofila — substância essencial à fotossíntese — na luz emanada do planeta. Mas isso não vai ser nada fácil. Por outro lado, não consigo deixar de me entusiasmar com duas coisas. Primeiro, um planeta cuja atmosfera já é oxigenada por natureza pode induzir uma história evolutiva bem diferente da que vimos por aqui. Muitos biólogos acreditam que a grande explosão de formas de vida em nosso planeta (com o surgimento da rica biodiversidade que se vê hoje) se deu quando os níveis de oxigênio atingiram um patamar suficientemente elevado para sustentar criaturas multicelulares de grande porte.
 
 E isso levou um bocado de tempo para acontecer por aqui (durante pelo menos metade dos seus 4,6 bilhões de anos, micróbios simples foram a coisa mais sofisticada viva na Terra). Agora, imagine um planeta em que essa fase de preparação é pulada de uma vez só. Será que isso aceleraria o desenvolvimento biológico? Será que poderíamos ter uma cadeia alimentar sem organismos fotossintetizantes em sua base? Aposto que tem biólogo por aí que cortaria um braço para saber a resposta…
 
Segundo, mesmo que esses mundos não sejam habitados, não consigo deixar de me animar com a hipótese de que existem planetas aí fora praticamente prontos para colonização por criaturas da Terra. Tendo oxigênio, pressão atmosférica adequada e água líquida na superfície, talvez fosse possível viver lá livremente ou, no máximo, com uma máscara simples para filtrar algum gás nocivo que estivesse presente no ar. Isso lembra a noção dos planetas Classe-M, vistos nas séries “Jornada nas Estrelas”, que eram caracterizados por atmosferas oxigênio-nitrogênio, mas não necessariamente habitados.
 
Claro, ainda falta muito, em termos de tecnologia, para que a humanidade possa vencer as imensas distâncias interestelares e explorar de perto esses mundos. Mas não me parece impossível imaginar que, em dez séculos, exista uma colônia humana num dos planetas de Gliese 667C. Imagine ter três sóis no céu, num mundo tão diferente da Terra, e ainda assim bizarramente similar. É nessas horas que o Mensageiro Sideral tem a convicção de que a aventura humana está apenas começando.

Perigo em Plutão

Grupo de pesquisadores brasileiros participa de avaliação de risco para sonda espacial 
Representação artística da sonda New Horizons, que deve chegar a Plutão em 2015
 
O grupo liderado pela pesquisadora Silvia Giuliatti Winter na Universidade Estadual Paulista (Unesp) em Guaratinguetá vem explorando em simulações computacionais cada vez mais detalhadas a possibilidade de detritos – de grãos de poeira a pedregulhos – se acumularem em certas regiões do espaço nas vizinhanças de Plutão e de suas luas por onde deve passar a sonda espacial New Horizons, projetada para estudar os confins do Sistema Solar. O trabalho dos físicos brasileiros foi o primeiro a chamar a atenção para o risco que a New Horizons, lançada em 2006 pela agência espacial norte-americana (Nasa), pode correr ao atravessar uma dessas regiões em 2015.
 
É que a sonda viaja a 14 quilômetros por segundo e seus instrumentos podem ser danificados ou destruídos até mesmo pela colisão com um grão de areia.“O trabalho dos brasileiros tem sido extremamente relevante”, afirma o astrônomo Harold Weaver, do Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins, nos Estados Unidos, um dos líderes do projeto da New Horizons. “Temos seguido de perto as publicações deles.”Desde 2010, o grupo da Unesp vem publicando suas conclusões em uma série de artigos na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS). Os resultados mais recentes, também submetidos à MNRAS, foram apresentados em julho na Conferência Plutão, nos Estados Unidos, organizada pela equipe da New Horizons.

Auge solar "tranquilo" impressiona cientistas

Somente uma mancha solar foi avistada recentemente
 
Este é o auge do ciclo solar de 11 anos, o chamado máximo solar. A face do Sol deveria estar marcada por manchas solares e explosões cataclísmicas de raios X e partículas deveriam estar disparando em todas as direções. Em vez disso, o Sol tem estado tranquilo, quase sem manchas. Como notou secamente W. Dean Pesnell, cientista da Nasa, a agência espacial americana, "não estamos tendo um grande máximo solar". Em 16 de setembro, uma única mancha solar marcava o disco amarelo até então uniforme. Nos dias seguintes, apareceram mais algumas marcas, mas até uma pequena explosão, ou ejeção de massa coronal, em 19 de setembro, parecia um esforço tênue de uma estrela preguiçosa.
 
Uma das preocupações de nossa civilização altamente tecnológica é que um choque direto de uma tempestade solar gigantesca com a Terra possa perturbar os satélites e sobrecarregar grandes partes das redes elétricas. Um Sol tranquilo torna isso muito menos provável. Os cientistas têm uma compreensão básica da dinâmica do Sol. Em seu interior, fluxos de elétrons e prótons geram campos magnéticos que ondulam em um ciclo aproximado de 11 anos. O adensamento desses campos cria regiões que são mais frias e escuras -as manchas solares. Os campos magnéticos que giram dentro das manchas periodicamente arrebentam, liberando enormes quantidades de energia.
 
Mas alguns ciclos solares são ferozes, enquanto outros permanecem calmos. Por que o ciclo é de 11 anos é outro mistério. O ciclo atual, o número 24 desde que os cientistas começaram a contá-los, foi surpreendente desde o início. Alguns esperavam um ciclo ativo, semelhante aos do passado recente. Outros previam que este seria mais calmo que o habitual -essas previsões pareciam prescientes enquanto a tranquilidade do mínimo solar se prolongava. Em 2008 o Sol ficou sem manchas durante 266 dias -o período mais calmo em meio século. No ano seguinte, quando o fervilhar das manchas solares deveria ter-se acentuado, o Sol ficou "em branco" por 260 dias.
 
Em que ponto do passado os cientistas precisam procurar para encontrar um máximo solar tão fraco? O ciclo 14, no início dos anos 1930, foi tranquilo de modo semelhante. Desta vez, os cientistas solares têm satélites que observam o Sol e fornecem dados para que analisem. Apesar de manchas mínimas, o Sol ainda está passando pelo resto de seu ciclo como de hábito. Seu campo magnético está à beira da reversão. No máximo solar, os campos magnéticos nos polos basicamente desaparecem por um breve período e, quando ressurgem, estão apontados na direção oposta.
 
Se você tivesse uma bússola voltada para o polo norte solar e ela estivesse apontando para o norte antes do máximo solar, ela apontaria para o sul depois do máximo solar. O polo norte já virou. O polo sul está atrasado, mas em agosto cientistas da Universidade Stanford na Califórnia disseram esperar que a transição termine logo. Vemos indícios de que o máximo solar deve acontecer agora", disse o doutor Pesnell.
Fonte: Folha

Um olhar de perto à Nebulosa da Caneca de Toby

A Nebulosa da Caneca de Toby é uma nuvem de gás e poeira iluminada do interior por uma estrela central Foto: ESO / Divulgação
 
O Very Large Telescope do ESO (VLT) capturou esta bela imagem muito detalhada da Nebulosa da Caneca de Toby, uma nuvem de gás e poeira que rodeia uma estrela gigante vermelha. Esta imagem mostra a estrutura em arco caraterística da nebulosa, a qual, fiel ao seu nome, se parece de fato com uma caneca. Situada a cerca de 1200 anos-luz de distância da Terra na constelação austral de Carina (a Quilha), a Nebulosa da Caneca de Toby, conhecida pelo nome formal IC 2220, é um exemplo de uma nebulosa de reflexão. Trata-se de uma nuvem de gás e poeira iluminada do interior por uma estrela chamada HD 65750.
 
Esta estrela, do tipo conhecido por gigante vermelha, tem cinco vezes a massa do nosso Sol e encontra-se numa fase muito mais avançada da sua vida, apesar da sua comparativamente idade jovem de cerca de 50 milhões de anos. A nebulosa foi criada pela estrela, que está a perder parte da sua massa para o espaço circundante, formando uma nuvem de gás e poeira à medida que a matéria arrefece. A poeira é composta por elementos como o carbono e componentes simples e resistentes ao calor como o dióxido de titânio e o óxido de cálcio (cal). Neste caso, estudos detalhados do objeto no infravermelho apontam para que o dióxido de silício (sílica) seja o componente que está muito provavelmente a refletir a luz da estrela.

A IC 2220 torna-se visível quando a radiação estelar é refletida pelos grãos de poeira. Esta estrutura de borboleta celeste é praticamente simétrica e tem uma dimensão de cerca de um ano-luz. Esta fase da vida das estrelas é de curta duração e por isso tais objetos são raros. As gigantes vermelhas formam-se de estrelas que estão a envelhecer e se aproximam das fases finais da sua evolução. Estas estrelas gastaram praticamente todas as suas reservas de hidrogénio, reservas essas que abastecem as reacções que ocorrem durante a maior parte da vida da estrela. Este efeito faz com que a atmosfera da estrela se expanda imenso.
 
Estrelas como a HD 65750 queimam uma concha de hélio no exterior de um núcleo de carbono e oxigénio, por vezes acompanhada de uma concha de hidrogénio situada mais próximo da superfície da estrela. Daqui a milhares de milhões de anos, no nosso Sol irá também expandir-se até se tornar uma gigante vermelha. Pensa-se que a atmosfera solar expandir-se-á muito para lá da atual órbita da Terra, engolindo os planetas interiores nesse processo.
 
 Por essa altura, a Terra estará já em muito más condições. O elevado aumento de radiação e os fortes ventos solares que acompanharão o processo de inflação do Sol, destruirão toda a vida na Terra e farão com que a água dos oceanos se evapore, antes do planeta inteiro se desfazer completamente. Os astrónomos britânicos Paul Murdin, David Allen e David Malin deram à IC 2220 a alcunha de Nebulosa da Caneca de Toby por causa da sua forma, a qual se assemelha a uma caneca antiga inglesa de um tipo conhecido por Caneca de Toby, algo que lhes era bastante familiar durante a juventude.
Fonte: ESO

A complexa caça ao asteroide

Concepção artística de uma sonda capaz de capturar asteroide

O projeto da Nasa, a agência espacial norte-americana, de capturar um asteroide por meio de uma sonda não tripulada e rebocá-lo a uma órbita próxima da Lua está sendo visto com ceticismo por cientistas. A missão, que pode custar até US$ 2,6 bilhões, busca conduzir um asteroide de cerca de 10 metros de diâmetro para uma órbita estável, na qual astronautas poderiam visitá-lo e estudá-lo. Para ser capturado, ele precisa estar em uma trajetória favorável à aproximação da sonda. O problema é que, dos mais de 10 mil asteroides conhecidos que estão próximos à Terra, apenas 370 são pequenos o suficiente para ser pegos. Entre eles, só 14 estão em uma órbita adequada e apenas 4 foram bem estudados pelos cientistas. Para esse número aumentar, são necessários investimentos em novos telescópios. William Gerstenmaier, pesquisador da Nasa, disse à revista Nature que um dos objetivos do projeto é preparar astronautas para missões no espaço profundo, num treinamento para uma viagem a Marte.
Fonte: Pesquisa Fapesp
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