13 de mar de 2015

OBSERVAÇÕES DO HUBBLE SUGEREM EXISTÊNCIA DE OCEANO SUBTERRÂNEO EM GANIMEDES

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Nesta impressão de artista, a lua Ganimedes orbita o planeta gigante Júpiter. O Telescópio Espacial Hubble observou auroras na lua geradas pelos campos magnéticos de Ganimedes. Um oceano salgado por baixo da crosta gelada é a melhor explicação para a deslocação angular das cinturas aurorais medida pelo Hubble. Crédito: NASA/ESA


Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA recolheu a melhor evidência, até agora, de um oceano de água salgada em Ganimedes, a maior lua de Júpiter. Pensa-se que este oceano subterrâneo tem mais água que toda a água à superfície da Terra. A identificação de água líquida é crucial na busca de mundos habitáveis para lá da Terra e na busca de vida como a conhecemos. Esta descoberta é um marco significativo, destacando o que somente o Hubble consegue fazer," afirma John Grunsfeld, administrador associado do Diretorado de Missões Científicas da NASA na sua sede em Washington, EUA. "Durante os seus 25 anos em órbita, o Hubble fez muitas descobertas científicas no nosso próprio Sistema Solar.

Um oceano profundo sob a crosta gelada de Ganimedes abre possibilidades ainda mais fascinantes para a vida fora da Terra. Ganimedes é a maior lua do nosso Sistema Solar e a única com o seu próprio campo magnético. O campo magnético provoca auroras, "fitas" de gás eletrificado, quente e brilhante, em regiões que circundam os polos norte e sul da lua. Tendo em conta que Ganimedes está perto de Júpiter, está também embutido no campo magnético de Júpiter. Quando o campo magnético de Júpiter muda, as auroras em Ganimedes também mudam, "balançando" para a frente e para trás. Ao observar o movimento balançante das duas auroras, os cientistas foram capazes de determinar que uma grande quantidade de água salgada por baixo da crosta de Ganimedes afeta o seu campo magnético.

Uma equipa de cientistas liderada por Joachim Saur da Universidade de Colónia, Alemanha, teve a ideia de usar o Hubble para aprender mais sobre o interior da lua. "Eu estava sempre pensando em como poderíamos usar um telescópio de outras maneiras," afirma Saur. "Será que existe um modo de espreitar o interior de um corpo planetário com um telescópio? Então pensei, as auroras! Dado que as auroras são controladas pelo campo magnético, caso observássemos as auroras de forma adequada, podíamos aprender mais sobre o campo magnético. Se conhecermos o campo magnético, então podemos aprender mais sobre o interior da lua."

Se um oceano de água salgada estivesse presente, então o campo magnético de Júpiter criaria um campo magnético secundário no oceano para contrariar o campo de Júpiter. Esta "fricção magnética" suprimiria o balanço das auroras. Este oceano combate o campo magnético de Júpiter tão fortemente que reduz o baloiçar das auroras em 2 graus, em vez dos 6 graus, caso o oceano não estivesse presente. Os cientistas estimam que o oceano tem cerca de 100 km de espessura - 10 vezes a profundidade dos oceanos da Terra - e está enterrado sob uma crosta de 150 km constituída principalmente por gelo.

Os cientistas suspeitaram da existência de um oceano em Ganimedes pela primeira vez na década de 1970, com base em modelos do grande satélite natural. A missão Galileu da NASA mediu o campo magnético de Ganimedes em 2002, fornecendo a primeira evidência que apoiava estas suspeitas. A Galileu obteve medições breves do campo magnético em intervalos de 20 minutos, mas as suas observações eram demasiado curtas para apanhar definitivamente este baloiçar cíclico do campo magnético secundário do oceano.

As novas observações foram feitas no ultravioleta e só podem ser realizadas com um telescópio espacial bem acima da atmosfera da Terra, que bloqueia a maioria da radiação ultravioleta. O Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA celebra 25 anos de ciência inovadora no dia 24 de Abril. Transformou a nossa compreensão do Sistema Solar e além, e ajudou-nos a encontrar o nosso lugar entre as estrelas.
Fonte: Astronomia Online

Cassini sugerem que o oceano de Encélado pode ter atividade hidrotermal

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Esta imagem de Encélado é uma impressão de artista que ilustra a possível atividade hidrotermal no fundo oceânico - e por baixo - subterrâneo, com base em resultados publicados recentemente da missão Cassini. Crédito: NASA/JPL

A sonda Cassini da NASA forneceu aos cientistas a primeira evidência clara de que a lua de Saturno, Encélado, exibe sinais de atividade hidrotermal atual, que podem ser semelhantes ao que vemos nas profundezas dos oceanos da Terra. As implicações de tal atividade, num mundo que não o nosso, abrem possibilidades científicas sem precedentes.
"Estes resultados acrescentam força à possibilidade de que Encélado, que contém um oceano subterrâneo e que exibe notável atividade geológica, poderá conter ambientes adequados para organismos vivos," afirma John Grunsfeld, astronauta e administrador associado do Diretorado de Missões Científicas da NASA em Washington, EUA. "Os locais no nosso Sistema Solar com ambientes extremos e em que a vida possa existir aproximam-nos da resposta à questão: estamos sozinhos no Universo?"

A atividade hidrotermal ocorre quando água do mar infiltra-se e reage com uma crosta rochosa e emerge como uma solução mineral e aquecida, uma ocorrência natural nos oceanos da Terra. De acordo com dois artigos científicos, os resultados são os primeiros indícios claros de que uma lua gelada pode ter processos ativos semelhantes. O primeiro artigo, publicado esta semana na revista Nature, diz respeito a grãos microscópicos de rocha detetados pela Cassini no sistema saturniano. Uma análise extensa (ao longo de quatro anos) de dados da sonda, simulações computacionais e experiências de laboratório levam os cientistas a concluir que os minúsculos grãos formam-se mais provavelmente quando água quente, contendo minerais dissolvidos do interior rochoso da lua, viaja para cima, entrando em contato com água mais fria.

As temperaturas necessárias para as interações que produzem os pequenos grãos de rocha são de pelo menos 90 graus Celsius. É muito emocionante podermos usar estes grãos minúsculos de rocha, expelidos para o espaço por geysers, para saber as condições no fundo do oceano - e por baixo - de uma lua gelada," afirma Sean Hsu, autor principal do estudo e investigador de pós-doutorado da Universidade do Colorado em Boulder, EUA. O instrumento CDA (Cosmic Dust Analyzer) da Cassini detetou repetidamente partículas minúsculas de rocha ricas em silício, mesmo antes de entrar em órbita de Saturno em 2004. Pelo processo de eliminação, a equipa do CDA concluiu que estas partículas devem ser grãos de sílica, substância encontrada na areia e no quartzo mineral cá na Terra. O tamanho consistente dos grãos observados pela Cassini, os maiores dos quais rondam os 6-9 nanómetros, foi a pista que indicou aos cientistas que o responsável era provavelmente um processo em específico.

Na Terra, a maneira mais comum de formar grãos de sílica deste tamanho é a atividade hidrotermal sob uma gama específica de condições; ou seja, quando a água salgada e ligeiramente alcalina que está supersaturada com sílica sofre uma grande queda na temperatura. Nós procurámos metodicamente explicações alternativas para os grãos de nanosílica, mas cada novo resultado apontava para uma única origem mais provável," afirma Frank Postberg, coautor do artigo, cientista da equipa CDA da Cassini e da Universidade de Heidelberg, na Alemanha. Hsu e Postberg trabalharam em estreita colaboração com colegas da Universidade de Tóquio que realizaram detalhadas experiências laboratoriais que validaram a hipótese de atividade hidrotermal.

Esta ilustração mostra as origens potenciais do metano encontrado na pluma de gás e gelo de Encélado, com base em pesquisas levadas a cabo por cientistas que trabalhavam com o instrumento INMS da Cassini. Crédito: NASA/JPL

A equipe japonesa, liderada por Yasuhito Sekine, verificou as condições sob as quais os grãos de sílica se formam com o mesmo tamanho daqueles detetados pela Cassini. Os investigadores pensam que estas condições podem existir no fundo oceânico de Encélado, onde a água quente do interior encontra a água relativamente fria do fundo do oceano. O tamanho extremamente pequeno das partículas de sílica também sugere que viajam para cima relativamente depressa a partir da sua origem hidrotermal até às fontes próximas da superfície dos geysers da lua. Do fundo do oceano até ao espaço, uma distância de aproximadamente 50 km, os grãos passam alguns meses até alguns anos em trânsito, caso contrário teriam tamanhos muito maiores.

Os autores salientam que as medições de gravidade da Cassini sugerem que o núcleo rochoso de Encélado é muito poroso, o que permitiria que a água do oceano se infiltrasse para o interior. Isso proporcionaria uma enorme área de superfície onde a água e a rocha podem interagir. O segundo artigo, publicado recentemente na revista Geophysical Research Letters, sugere atividade hidrotermal como uma das duas fontes prováveis de metano na pluma de gás e partículas geladas que entram em erupção na região polar sul de Encélado. A descoberta é o resultado de uma ampla modelagem por cientistas franceses e americanos para descobrir o porquê do metano, anteriormente estudado pela Cassini, ser curiosamente tão abundante na pluma.

A equipa descobriu que, nas altas pressões esperadas no oceano da lua, podem formar-se materiais gelados, denominados clatratos, que aprisionam as moléculas de metano dentro de uma estrutura cristalina de água gelada. Os seus modelos indicam que este processo é tão eficiente a esgotar o metano do oceano que os investigadores ainda precisavam de uma explicação para a sua abundância na pluma. Num cenário, os processos hidrotermais supersaturam o oceano com metano. Tal pode ocorrer se o metano é produzido mais rapidamente do que é convertido em clatratos. A segunda possibilidade é que os clatratos de metano oceânico são arrastados para as plumas em erupção e libertam o seu metano à medida que sobem, como bolhas que se formam quando a rolha salta de uma garrafa de champanhe.

Os autores concordam que provavelmente ocorrem ambos os cenários, mas sublinham que a presença de grãos de nanosílica, como documentado no outro artigo, favorece o cenário hidrotermal. "Não esperávamos que o nosso estudo de clatratos no oceano de Encélado nos levasse à ideia de que o metano está a ser produzido ativamente por processos hidrotermais," afirma o autor principal Alexis Bouquet, estudante da Universidade do Texas em San Antonio, EUA. Bouquet. Bouquet trabalhou com o coautor Hunter Waite, que lidera a equipa do instrumento INMS (Ion and Neutral Mass Spectrometer) da Cassini no Instituto de Pesquisa do Sudoeste em San Antonio.

A Cassini revelou processos geológicos ativos em Encélado pela primeira vez em 2005, com a evidência de um spray gelado oriundo da região polar sul da lua e temperaturas aí superiores ao esperado. Com o seu poderoso conjunto de instrumentos científicos, a missão logo revelou uma pluma imponente de gelo, vapor de água, sais e materiais orgânicos emitidos por fraturas relativamente quentes na superfície enrugada. Resultados científicos da gravidade publicados em 2014 sugerem fortemente a presença de um oceano com 10 km de profundidade por baixo de uma concha gelada com cerca de 30 a 40 km de espessura.
Fonte: NASA


Alô, alô, Philae. Você está me ouvindo? Câmbio!

Nave Philae na superficie do cometa 67/P

A agência espacial europeia deve começar nesta quinta-feira as primeiras tentativas de contato com a sonda robótica Philae, perdida na superfície de um cometa desde novembro. Não será uma tarefa fácil, mas as condições orbitais são bastante favoráveis.  Philae está hibernando desde 15 de novembro de 2014, menos de 72 horas após ter pousado dramaticamente na superfície gelada do cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko. Naquela ocasião, o pequeno robô de 100 quilos sofreu um forte impacto no momento da aterrissagem e quicou duas vezes pela superfície irregular do cometa, indo parar a cerca de 1 km do local programado. 
 
Após o pouso, a sonda transmitiu dados e imagens a partir da superfície de 67/P, mas os dados de telemetria mostraram que a nave estava ligeiramente inclinada e escorada entre duas rochas, sendo que uma delas bloqueou os raios de Sol necessários para alimentar os painéis solares. Como resultado, as baterias da Philae se esgotaram três dias após o pouso, interrompendo as comunicações com a Terra e finalizando prematuramente uma série de experimentos que deveriam ser realizados na superfície do cometa. Sem energia, Philae entrou em hibernação. 

Agora, quatro meses após o evento, os cientistas da Agência Espacial Europeia, ESA, deverão retomar as tentativas de contato, já que a sonda Philae está agora sendo iluminada pelo Sol (é dia na região do pouso) e ao menos em teoria os painéis solares poderão recarregar as baterias. Além disso, a nave-mãe Rosetta, que está orbitando 67/P e que fará os contatos, se encontra em posição favorável, com suas as antenas de alto ganho apontadas diretamente para a superfície.

Os pesquisadores acreditam que Philae está recebendo cerca de 80 minutos de Sol todos os dias e se as baterias estiverem se carregando como planejado, diversas operações poderão ser feitas mesmo durante a noite. As tentativas de contatar Philae começarão na madrugada desta quinta-feira no Brasil e deverão durar até o dia 20 de março.

Para que o contato seja possível, os engenheiros esperam que duas condições técnicas sejam satisfeitas: que a temperatura de bordo seja superior a 40 graus negativos e que a potência gerada pelos painéis solares atinja pelo menos 5.5 watts por hora. Se essas condições não forem atendidas a sonda não sairá do estado de hibernação e novas tentativas deverão ser programadas.

Dedos cruzados!
Fonte: Apolo11.com - http://www.apolo11.com/

A Galáxia ondulada – Via Láctea pode ser maior do que se pensava

A Via Láctea "ondulada" pode ser 50% maior do que se pensava anteriormente. Crédito: Instituto Politécnico Rensselaer

De acordo com novos achados que revelam que o disco galáctico tem várias ondas concêntricas, a Via Láctea é pelo menos 50% maior do que se estimava. A pesquisa, conduzida por uma equipa internacional liderada pela Professora Heidi Jo Newberg do Instituto Politécnico Rensselaer, revisitou dados astronómicos do SDSS (Sloan Digital Sky Survey) que, em 2002, estabeleceram a presença de um anel saliente de estrelas para lá do plano conhecido da Via Láctea.  Em essência, o que descobrimos é que o disco da Via Láctea não é apenas um disco de estrelas num plano achatado - é ondulado," afirma Heidi Newberg, professora de física, de física aplicada e de astronomia na Escola de Ciências de Rensselaer.

"A partir da posição do Sol e para fora da Galáxia, vemos pelo menos quatro ondulações no disco da Via Láctea. Apesar de apenas podermos olhar para parte da Galáxia com estes dados, assumimos que este padrão encontra-se por todo o disco. É importante ressaltar que os resultados mostram que as características previamente identificadas como anéis são na realidade parte do disco galáctico, estendendo-se pela dimensão conhecida da Via Láctea de 100.000 anos-luz até 150.000 anos-luz, afirma Yan Xu, cientista dos Observatórios Astronómicos Nacionais da China (parte da Academia Chinesa de Ciências em Pequim), ex-cientista visitante de Rensselaer e autor principal do artigo.

"Antes do início da pesquisa, os astrónomos já tinham observado que o número de estrelas da Via Láctea diminui rapidamente a cerca de 50.000 anos-luz do centro da Galáxia e, em seguida, aparece um anel de estrelas a cerca de 60.000 anos-luz do centro," acrescenta Xu. "O que vemos agora é que este anel aparente é na realidade uma ondulação no disco. E podem muito bem existir outras ondulações mais distantes que ainda não vimos."

A pesquisa foi financiada em parte pelo NSF (National Science Foundation) e publicada anteontem na revista The Astrophysical Journal. Newberg, Xu e colaboradores usaram dados do SDSS para mostrar uma assimetria oscilante na contagem de estrelas em sequência principal de cada lado do plano galáctico, começando a partir do Sol e olhando para o lado oposto ao do centro da Galáxia. Por outras palavras, quando olhamos para fora da Galáxia, o plano médio do disco é perturbado para cima, depois para baixo, depois para cima e novamente para baixo.
A densidade da luz detetada na Via Láctea revela contornos ondulatórios. Crédito: Instituto Politécnico Rensselaer

"É fundamentalmente importante alargar o nosso conhecimento da estrutura da Via Láctea," comenta Glen Langston, gerente do programa NSF. "Estamos orgulhosos por apoiar os esforços de mapear a forma da nossa Galáxia para lá dos limites até então desconhecidos. A nova investigação baseia-se numa descoberta de 2002, na qual Newberg estabeleceu a existência do "Anel de Unicórnio" (ou Anel de Monoceros), um "excesso de densidade" estelar nas orlas exteriores da Galáxia que protrai para cima do plano galáctico. Na altura, Newberg notou evidências de outro excesso de densidade estelar, entre o Anel de Monoceros e o Sol, mas foi incapaz de continuar a investigação.

Com mais dados disponíveis do SDSS, os cientistas recentemente debruçaram-se sobre este mistério.  Eu queria descobrir o que era este outro excesso de densidade," explica Newberg. "Estas estrelas eram anteriormente consideradas estrelas do disco, mas não coincidiam com a distribuição da densidade que seria de esperar para estrelas do disco, por isso pensei, 'bem, talvez seja outro anel, ou uma galáxia anã altamente perturbada.'"

Quando revisitaram os dados, encontraram quatro anomalias: um para norte do plano galáctico a 2 kpc (kiloparsecs; um parsec equivale a 3,26 anos-luz) do Sol, um para sul do plano a 4-6 kpc, um terceiro para norte a 8-10 kpc e evidências de um quarto para sul a 12-16 kpc do Sol. O Anel de Monoceros está associado com a terceira ondulação. Os investigadores descobriram ainda que as oscilações parecem alinhar com as posições dos braços espirais da Via Láctea. Newberg disse que as descobertas suportam outra pesquisa recente, incluindo uma constatação teórica de que uma galáxia anã ou que um "caroço" de matéria escura, passando pela Via Láctea, produziria um efeito semelhante de ondulação. De facto, as ondulações podem vir a ser utilizadas para medir a granulosidade da matéria escura na nossa Galáxia.

"É muito parecido com o que aconteceria se atirássemos uma pedra para água parada - as ondas irradiam para fora do ponto de impacto," explica Newberg. "Se uma galáxia anã passa pelo disco, puxa gravitacionalmente o disco para cima quando entra e puxa o disco para baixo quando atravessa, e isto cria um padrão ondulatório que se propaga para fora." Newberg investiga atualmente a estrutura e evolução da nossa Galáxia, usando estrelas como marcadores do halo e do disco galáctico. Estas estrelas por sua vez são usadas para rastrear a distribuição de densidade da matéria escura na Via Láctea.
Fonte: Astronomia Online

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