18 de mar de 2014

O planeta Mercúrio contraiu além do que era estimado

planeta Mercúrio
A superfície de Mercúrio está encolhendo mais rápido do que se pensava anteriormente, revelam as fotos obtidas pela sonda MESSENGER da NASA que está na órbita do pequeno planeta do Sistema Solar. A primeira pesquisa compreensiva da superfície de Mercúrio feita pela sonda MESSENGER mostra que a crosta do planeta tem contraído em 7 quilômetros à medida que ele esfria, significantemente mais do que se estimava anteriormente. Esses novos resultados resolveram um paradoxo que dura mais de uma década sobre os modelos da história termal e a contração estimada de Mercúrio, diz um estudo liderado pelo autor Paul Byrne do Carnegie Institution for Science.

A superfície de Mercúrio é feita de apenas uma placa continental que cobre todo o planeta. Seu enorme núcleo de ferro, estimado em 4.040 km de diâmetro, deixa um manto e uma crosta com somente 420 km de espessura, uma camada extremamente fina para o menor planeta do Sistema Solar. O manto da Terra, para comparação tem cerca de 2.900 km de espessura, enquanto que a crosta acima dele tem cerca de 40 km de espessura. E além disso, o pequeno Mercúrio está encolhendo.

No passar dos bilhões de anos desde a sua formação no nascimento do Sistema Solar, o planeta vem vagarosamente se resfriando, um processo que todos os planetas sofrem se eles não possuem uma fonte interna renovável de calor. À medida que o núcleo de ferro líquido solidifica, ele esfria, e o volume total de Mercúrio encolhe. Quando a sonda Mariner 10 da NASA circulou o planeta nos anos de 1970, ela capturou imagens da superfície criadas pelo encolhimento. A contração do planeta empurrou a crosta sobre ela mesma, formando escarpas que podem estender quilômetros abaixo da superfície do planeta. Ao mesmo tempo, o encolhimento da superfície fez com que a crosta dobra-se sobre si mesma, formando as chamadas cadeias de dobras.

Byrne e sua equipe usou a sonda MESSENGER para identificar 5.934 cadeias e escarpas criadas pela contração do planeta, variando de 9 a 900 km de comprimento. Isso criou uma amostra substancialmente maior do que aquelas coletadas pela sonda Mariner 10, que somente imageou 45% da superfície de Mercúrio. A sonda MESSENGER foi capaz de mapear toda a superfície do planeta. A sonda MESSENGER (Mercury Surface, Space ENvironment, GEochemistry and Ranging) foi lançada em 2004 e está atualmente no meio da missão estendida ao redor de Mercúrio.

As escarpas e as cadeias de dobras identificadas pela Mariner 10 permitiram estimar que o planeta tem perdido cerca de 1 a 2 km de raio global, um achado que entrava em contradição com o entendimento sobre a perda de calor que o planeta sofreu no decorrer do tempo. Byrne e sua equipe descobriu uma contração de 7 km que se ajusta de maneira melhor com os modelos atuais. A discrepância entre a teoria e a observação, um grande mistério de quatro décadas, finalmente foi resolvido. É maravilhoso afirmar que nós vemos nosso entendimento teórico se ajustando com as evidências geológicas”, disse Sean Solomon, o principal pesquisador da MESSENGER.
Fonte: Astro News
Nature Geoscience

Primeira evidência direta da inflação cósmica


Há quase 14 mil milhões de anos, o Universo em que vivemos foi criado num evento extraordinário a que chamamos Big Bang. Na primeira fracção de segundo, o Universo expandiu-se exponencialmente, esticando-se muito além da visão dos nossos melhores telescópios. Tudo isto, claro, era apenas teoria. Cientistas da colaboração BICEP2 anunciaram ontem a primeira evidência directa desta inflação cósmica. Os seus dados também representam as primeiras imagens de ondas gravitacionais, ou ondulações no espaço-tempo. Estas ondas têm sido descritas como os "primeiros tremores do Big Bang". Por fim, os dados confirmam uma profunda ligação entre a mecânica quântica e a relatividade geral. A detecção deste sinal é um dos objectivos mais importantes da cosmologia. Chegámos a este ponto graças a muito trabalho, feito por muita gente," afirma John Kovac (Centro Harvard-Smithsonian para Astrofísica), líder da colaboração BICEP2.

Estes resultados revolucionários vêm de observações da radiação cósmica de fundo pelo telescópio BICEP2 - um brilho fraco, relíquia remanescente do Big Bang. As minúsculas flutuações neste brilho fornecem pistas das condições do Universo primitivo. Por exemplo, pequenas diferenças de temperatura em todo o céu mostram partes mais densas do Universo, eventualmente condensando-se em galáxias e enxames galácticos. Uma vez que a radiação cósmica de fundo em microondas é uma forma de luz, ela exibe todas as propriedades da luz, incluindo polarização. Na Terra, a luz solar é espalhada pela atmosfera e torna-se polarizada, razão pela qual os óculos polarizados ajudam a reduzir o brilho. No espaço, a radiação cósmica de fundo foi espalhada por átomos e electrões e tornou-se também polarizada.

"A nossa equipa procurou um tipo especial de polarização chamada 'modos-B', que representa uma torção ou padrão 'ondulatório' nas orientações polarizadas desta luz antiga," afirma Jamie Bock, co-líder do estudo (Caltech-JPL). As ondas gravitacionais apertam o espaço à medida que viajam, e esta compressão produz um padrão distinto na radiação cósmica de fundo. As ondas gravitacionais têm uma "lateralidade", tal como as ondas de luz, e podem ter polarizações "canhotas ou destras".

"O padrão torcido do modo-B é uma assinatura única de ondas gravitacionais por causa da sua lateralidade. Esta é a primeira imagem directa de ondas gravitacionais no céu primordial," afirma Chao-Lin Kuo, também co-líder do estudo (Stanford/SLAC). A equipa examinou escalas espaciais no céu entre um a cinco graus (duas a dez vezes o diâmetro da Lua Cheia). Para tal, viajaram até ao Pólo Sul para tirar proveito do seu ar frio, seco e estável. "É no Pólo Sul que se encontram as condições de observação mais parecidas com aquelas do espaço," afirma Kovac. "É um dos locais mais secos e mais limpos da Terra, perfeito para observar as fracas microondas do Big Bang."

Ficaram surpresos ao detectar um sinal de polarização de modo-B consideravelmente mais forte que muitos cosmólogos esperavam. A equipa analisou os seus dados durante mais de três anos, num esforço de afastar quaisquer erros. Consideraram também se a poeira na nossa Galáxia podia produzir o padrão observado, mas os dados sugerem que isso é altamente improvável.

"Era como procurar uma agulha num palheiro, mas em vez disso, encontrámos um pé-de-cabra," afirma Clem Pryke, também co-líder (Universidade de Minnesota). Quando lhe pediram para comentar sobre as implicações desta descoberta, o teórico de Harvard, Avi Loeb, disse: "Este trabalho oferece novas informações sobre algumas das nossas perguntas mais básicas: Porque é que existimos? Como é que o Universo começou? Estes resultados não são apenas uma prova derradeira da inflação do Universo, dizem-nos também quando é que ocorreu e quão poderoso foi o processo."
Fonte: Astronomia On-Line

"Estrelas da morte" em Orionte destroem planetas até mesmo antes de estes se formarem

A Nebulosa de Orionte é o lar de centenas de estrelas jovens e até mesmo proto-estrelas ainda mais novas conhecidas como "proplyds". Muitos destes sistemas emergentes vão continuar a desenvolver planetas, enquanto outros terão a sua poeira e gás que forma planetas expelidos pela intensa radiação ultravioleta emitida por estrelas massivas do tipo-O que se escondem nas proximidades.  Uma equipa de astrónomos do Canadá e dos Estados Unidos usou o ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) para estudar a relação muitas vezes mortal entre as estrelas altamente luminosas do tipo-O e proto-estrelas próximas na Nebulosa de Orionte. Os seus dados revelam que as proto-estrelas até 0,1 anos-luz (cerca de 946 mil milhões de quilómetros) de uma estrela do tipo-O estão condenadas a ter os seus casulos de gás e poeira arrancados em apenas alguns milhões de anos, muito mais rápido do que os planetas se conseguem formar.

"As estrelas do tipo-O, que são realmente monstros quando comparadas com o nosso Sol, emitem quantidades tremendas de radiação ultravioleta e isso pode atrapalhar o desenvolvimento de sistemas planetários jovens," comenta Rita Mann, astrónoma do Conselho Nacional de Pesquisa do Canadá em Victoria, autora principal do artigo publicado na
revista Astrophysical Journal. "Com o ALMA, observámos dúzias de estrelas embrionárias com potencial de formação planetária e, pela primeira vez, encontrámos indícios claros de que os discos protoplanetários simplesmente desapareceram sob o brilho intenso de uma estrela maciça vizinha."

Muitas, se não todas, as estrelas semelhantes ao Sol nascem em apinhados berçários estelares idênticos à Nebulosa de Orionte. Ao longo de apenas alguns milhões de anos, grãos de poeira e reservatórios de gás combinam-se em corpos maiores e mais densos. Se deixados relativamente imperturbados, estes sistemas eventualmente evoluem para sistemas estelares de pleno direito, com planetas - grandes e pequenos - e, finalmente, afastam-se para se tornar parte da população estelar galáctica.  Os astrónomos acreditam que estrelas massivas mas ainda de curta duração dentro e em redor de grandes nuvens interestelares são essenciais para o processo contínuo da formação estelar.

No final das suas vidas, as estrelas maciças explodem como supernovas, semeando a área circundante com poeira e elementos pesados que serão usados na próxima geração de estrelas. Estas explosões também fornecem o impulso necessário para o início de uma nova rodada de formação estelar e planetária. Mas enquanto ainda brilham, estas estrelas maiores podem ser francamente mortais para planetas caso um sistema embrionário se aproxime demasiado.  As estrelas massivas são quentes e centenas de vezes mais luminosas que o nosso Sol," afirma James Di Francesco, também do Conselho Nacional de Pesquisa do Canadá. "Os seus fotões energéticos podem rapidamente esgotar um disco protoplanetário próximo através do aquecimento do seu gás, quebrando-o e varrendo-o para fora."

Observações anteriores com o Telescópio Espacial Hubble revelaram
imagens impressionantes de "proplyds" em Orionte. Muitos têm formas de lágrimas, com o seu gás e poeira afastando-se de uma estrela massiva vizinha. Estas imagens ópticas, no entanto, não podem revelar nada sobre a quantidade de poeira presente ou como as concentrações de poeira e gás mudam em relação a estrelas de grande massa.  As novas observações do ALMA detectaram estes e outros "proplyds" nunca antes fotografados, essencialmente duplicando o número de discos protoplanetários descobertos na região. O ALMA também pôde ver além do seu aspecto superficial, olhando profundamente para realmente medir a massa dos "proplyds".

Combinando estes estudos com observações prévias do SMA (Submillimeter Array), no Hawaii, os cientistas descobriram que qualquer proto-estrela dentro do extremo invólucro UV (ultravioleta) de uma estrela massiva teria muito do seu material destruído. As "proplyds" nestas regiões íntimas retêm apenas uma fracção (metade ou menos) da massa necessária para criar um planeta tipo-Júpiter. Para lá do raio de 0,1 anos-luz, na região dominada pelo longínquo UV, os astrónomos observaram uma grande variedade de massas de disco, entre uma e 80 vezes a massa de Júpiter. Isto é semelhante à quantidade de poeira encontrada em regiões de formação de estrelas de baixa massa.

"No seu conjunto, as nossas investigações com o ALMA sugerem que as regiões UV extremas não são apenas inóspitas, são francamente perigosas para a formação de planetas. Com uma distância suficiente, no entanto, é possível encontrar um
ambiente muito mais agradável," realça Mann. "Este trabalho é realmente a ponta do iceberg do que virá do ALMA; esperamos eventualmente aprender quão comuns são os sistemas estelares como o nosso."
Fonte: Astronomia On-Line

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...