14 de abr de 2015

Como a Lua se formou: Novas eideias e evidências sobre a Formação da Lua

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Esta imagem descreve a colisão catastrófica de dois corpos planetários similares em composição que levaram à formação da Terra e sua lua 4,5 bilhões de anos.Crédito: Hagai Perets

A formação da Lua por muito tempo tem sido um mistério para a astronomia, mas novos estudos estão suportando a teoria de que a Lua foi formada a partir de detritos deixados para trás de uma colisão entre a Terra recém nascida e uma rocha do tamanho de Marte, com um verniz de meteoritos cobrindo ambos os corpos após a colisão. A Terra nasceu a cerca de 4.5 bilhões de anos atrás, e os cientistas, acreditam a Lua nasceu pouco tempo depois. A explicação mais aceita atualmente para a origem da Lua, conhecida como a Hipótese do Impacto Gigante, foi proposta pela primeira vez na década de 1970. Ela sugere que a Lua resultou da colisão de dois protoplanetas, ou mundos embrionários. Um desses mundos era a Terra recém formada e o outro um objeto do tamanho de Marte, conhecido como Theia. A Lua então, depois da colisão, se formou a partir dos detritos.

Os desafios dessa explicação estão relacionados à química da Lua. A maior parte dos modelos da teoria do impacto gigante, diz que mais de 60% da Lua deveria ser feita de material originado de Theia. O problema é que a maior parte dos corpos no Sistema Solar possuem uma química única, e a Terra, Theia e consequentemente a Lua também deveriam ter. Contudo, amostras de rochas da Lua revelaram que ela é mais similar com a Terra do que os modelos previam a partir de elementos chamados isótopos.  Em termos de composição, a Terra e a Lua são quase gêmeos, suas composições diferem em poucas parte em um milhão”, disse a principal autora do estudo Alessandra Mastrobuono-Battisti, uma astrofísica no Instituto Israel de Tecnologia em Haifa. “Essa contradição tem criado uma grande sombra sobre o modelo do impacto gigante”.

Para iluminar esse mistério, Mastrobuono-Battisti e seus colegas simularam colisões no início do Sistema Solar entre 85 a 90 protoplanetas – cada um deles com cerca de 10% da massa da Terra – e entre 1000 a 2000 corpos menores, chamados de planetesimais. Cada um desses últimos com uma massa de cerca de 0.25% a massa da Terra. Os pesquisadores simularam as colisões levando em consideração um padrão de disco que se estendia de meia unidade astronômica até 4.5 unidades astronômicas de distância do Sol.

Os cientistas descobriram que entre 100 milhões a 200 milhões de anos depois dos modelos terem começados a rodar, cada simulação tipicamente produziu entre três e quatro planetas rochosos, com o maior deles com uma massa comporável à massa da Terra. Esses mundos eram compostos de material que era distinto um dos outros. Contudo, eles também encontraram que entre 20% a 40% do tempo, a composição de um dos planetas era muito similar à composição do último protoplaneta que tinha colidido com ele. Essa semelhança é cerca de 10 vezes maior do que as estimativas anteriores. “A coisa mais surpreendente e animadora foi encontrar que nós podemos ter novas ideias que podem iluminar um mistério de mais de 30 anos”, disse o co-autor do estudo Hagai Perets, um astrofísico do Instituto de Tecnologia de Haifa. “Pares de planetas e corpos impactantes não são tão raros assim”.

A razão para essa similaridade na composição tem sido feita com as órbitas ocupadas por esses corpos em colisão. A composição desses objetos variava de acordo com a quantidade de calor que eles recebiam – por exemplo, quanto mais distante um protoplaneta estava do Sol, mais frio ele era, e assim, ele teria uma probabilidade maior de reter um isótopo relativamente pesado do oxigênio. Os cientistas descobriram que para cada planeta formado, o último protoplaneta a colidir com ele provavelmente compartilhava uma órbita similar. Assim, os protoplanetas que compartilharam locais de nascimento similares, podem também compartilhar uma composição similar.

Essas descobertas sugerem que a composição similar da Terra e da Lua poderia ser uma consequência natural de um impacto gigante. Essa teoria também explica por que suas composições diferem daquelas de outros corpos no Sistema Solar, dizem os pesquisadores. Mastrobuono-Battisti, Perets e seu colega Sean Raymond, da Universidade de Bordeaux na França, detalharam suas descobertas na edição de 9 de Abril de 2015 da revista Nature. Outro desafio para entender  como a Lua e a Terra se formaram tema  ver com o tungstênio. Esse metal tem características altamente siderófilas significando que ele se liga fortemente com o ferro, e poderia ter uma forte tendência para se mover para o núcleo da Terra rico em ferro. Contudo, a crosta da Terra e o manto, possui um excesso de elementos siderófilos como o tungstênio.

Pesquisas anteriores sugerem que os elementos ligados ao ferro agora vistos na Terra, vieram de um verniz posterior de material do espaço que se acumulou em ambos os corpos depois do impacto gigante que formou a Lua e depois formou o núcleo da Terra. Se essa teoria for verdadeira, então os níveis de isótopos de tungstênio da Terra deveriam ser diferentes daqueles encontrados na Lua. Agora, outros dois estudos independentes revelaram que de fato existe essa diferença prevista entre a quantidade de isótopos de tungstênio na Terra e na Lua.

Os cientistas analisaram as rochas lunares e descobriram um excesso na abundância do isótopo tungstênio-182 na Lua se comparado com a quantidade presente no núcleo da Terra atualmente. “Essa é a primeira vez que nós podemos resolver essas pequenas diferenças”, disse o cosmoquímico Thomas Kruijer na Universidade de Münster na Alemanha, principal autor de um dos dois estudos. “Definir esse valor com precisão é um passo muito importante para os estudos posteriores. Essa diferença é melhor explicada pela teoria sobre as diferentes proporções de tungstênio-182 que se acumularam em cada corpo depois do impacto gigante que formou a Lua, dizem os pesquisadores. “Nossos resultados fornecem evidências independentes para a hipótese do verniz”, disse Kruijer. A pesquisa desses dois estudos também se encontra na edição de 9 de Abril de 2015 da revista Nature.

Divulgado primeiro mapa da matéria escura

Divulgado primeiro mapa da matéria escura no Universo

A escala de cores representa a densidade de massa projetada: amarelo e vermelho são as regiões com matéria mais densa. Os aglomerados de galáxias são mostrados pelos pontos cinzentos no mapa - pontos maiores representam aglomerados maiores. [Imagem: Dark Energy Survey]

Mapa da matéria escura
Cientistas do levantamento Dark Energy Survey (DES) lançaram o primeiro de uma série de mapas da matéria escura no cosmos. Estes mapas, criados como resultado da análise das imagens da DeCam, uma das câmeras digitais mais poderosas do mundo, são os maiores mapas contíguos criados nesse nível de detalhe e irão melhorar a nossa compreensão do papel da matéria escura na formação das galáxias. A análise do grau de aglomeração da matéria escura nestes mapas também permitirá sondar a natureza da misteriosa energia escura, que se acredita estar causando a expansão acelerada do Universo.

Matéria escura
A matéria escura, uma substância misteriosa que se acredita compôr cerca de um quarto do Universo, é invisível até mesmo para os instrumentos astronômicos mais sensíveis, pois não emite nem absorve a luz. No entanto, os seus efeitos podem ser vistos através do estudo de um fenômeno chamado de "lente gravitacional" - que é a distorção que ocorre quando a força gravitacional da matéria escura curva a trajetória de um raio de luz proveniente de galáxias distantes. Compreender o papel da matéria escura faz parte do programa de pesquisa para quantificar o papel da energia escura - objetivo final da pesquisa conduzida pelos participantes do levantamento DES.

A equipe do DES trabalhou por mais de um ano para validar cuidadosamente os "mapas das lentes gravitacionais". Nós medimos distorções quase imperceptíveis nas formas de cerca de dois milhões de galáxias para construir estes novos mapas," disse Vinu Vikram, do Laboratório Nacional Argonne (EUA) . "Eles são um testemunho, não só da sensibilidade da câmera do DES, mas também do trabalho rigoroso por nossa equipe de lenteamento para compreender sua sensibilidade tão bem que podemos obter resultados precisos."

Teste das teorias
Este primeiro mapa da matéria escura baseia-se nas observações iniciais do DES e cobre apenas 3% da área do céu que o levantamento irá cobrir ao final de sua missão de cinco anos. A pesquisa acaba de completar seu segundo ano, mas a coleta de dados permitirá testar as teorias cosmológicas em voga, pela comparação entre as quantidades de matéria escura e visível. Essas teorias sugerem que, uma vez que há muito mais matéria escura no Universo do que a matéria visível, as galáxias se formarão onde grandes concentrações de matéria escura (e, portanto, gravidade mais forte) estão presentes.

Até agora, a análise dos cientistas do DES corrobora esta afirmação. Os mapas mostram grandes filamentos de matéria ao longo do qual as galáxias visíveis e aglomerados de galáxias se encontram e vazios onde há poucas galáxias. Neste trabalho recém-submetido para publicação participam seis afiliados do LIneA (Laboratório Interinstitucional de e-Astronomia), sediado no Observatório Nacional, que apoia um grupo de cientistas brasileiros através do consórcio DES-Brazil. A câmera que coleta os dados está montada no telescópio Blanco, de 4 metros, no Observatório de Cerro Tololo, no Chile.
Fonte: Inovação Tecnológica

Aglomerados de poeira cósmica lançam sombras profundas no espaço e explicam a origem das massivas estrelas classe O

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Este é um segmento do mapa em infravermelho da poeira e das estrelas que irradiam na Via Láctea. Mais de 800.000 quadros do telescópio espacial Spitzer da NASA formaram a imagem completa, que capturou mais de 50% de toda a nossa galáxia. Este segmento se estende através das constelações Aquila e Scutum. As faixas de verde representam as moléculas orgânicas, chamadas hidrocarbonetos policíclicos aromáticos, que são iluminadas pela luz da formação de estrelas nas proximidades, enquanto a emissão térmica, ou calor, da poeira quente é processada em tons de vermelho. Regiões de formação estelar aparecem como redemoinhos de vermelho e amarelo, onde a poeira quente se sobrepõe com as moléculas orgânicas incandescentes. As manchas azuis espalhadas pela fotografia são as estrelas da Via Láctea. Este é uma composição em três cores que mostra as observações infravermelhas de dois dispositivos do Spitzer. O azul representa 3,6 mícron e luz verde mostra uma luz de 8 mícron, ambos capturados pela câmera infravermelha do Spitzer. O vermelho é a luz de 24 mícron detectadas pelo fotômetro multibanda do Spitzer. O mapa combina observações dos projetos GLIMPSE (Galactic Legacy Infrared Mid-Plane Survey Extraordinaire) e MIPSGAL. Créditos: NASA/JPL-Caltech/Universidade de Zurique

Astrônomos descobriram aglomerados cósmicos tão escuros, densos e poeirentos que lançam as sombras mais profundas já registadas. Paradoxalmente, as observações no espectro infravermelho destas regiões pelo Telescópio Espacial Spitzer da NASA iluminam o entendimento de como as estrelas mais massivas e brilhantes nascem. Estes aglomerados representam as áreas mais escuras de uma gigantesca nuvem cósmica de gás e poeira localizada a cerca de 16.000 anos-luz de distância. Os astrônomos aproveitaram a oportunidade fornecida pelas sombras provocadas por estes aglomerados para medir a estrutura e massa desta nuvem escura.

Os resultados sugerem que a nuvem de poeira provavelmente irá evoluir para um dos mais massivos berçários estelares na nossa Galáxia. Os aglomerados mais densos vão resultar nas maiores e mais poderosas estrelas conhecidas, classificadas como estrelas da classe O, cuja formação há muito intriga os cientistas. Estes behemoths estelares têm um grande impacto sobre o ambiente interestelar local e, ao mesmo tempo, são estes objetos que ajudam a criar os elementos pesados necessários para a vida, quando explodem como supernovas, depois de uma curta vida.
http://en.wikipedia.org/wiki/O-type_star
Tamanhos relativos das estrelas dentro da sequência principal, desde as menores, as anãs-vermelhas, classe M, passando pela classe G (nosso Sol), até as massivas estrelas da classe O.

Michael Butler, pesquisador de pós-doutorado na Universidade de Zurique, Suíça, principal autor do estudo, publicado na revista The Astrophysical Journal Letters, destacou:
O mapa de estrutura da nuvem e dos seus núcleos densos que fizemos neste estudo revela muitos dos pormenores sobre o processo de formação das estrelas gigantes e dos aglomerados estelares.
Este mapa cósmico ajudou a determinar a massa da nuvem, o equivalente a 70.000 sóis compactados em uma área relativamente pequena, com cerca de 50 anos-luz em diâmetro. O mapa foi fornecido pelas observações do Observatório Espacial Spitzer no infravermelho, uma vez que nesta faixa de radiação se enxergar através do gás e a poeira, algo que a luz visível não permite. O efeito é similar ao que dá a cor avermelhada ao pôr-do-Sol durante dias nublados. Com um comprimento de onda maior, a luz na faixa da cor vermelha chega mais facilmente aos nossos olhos através da neblina, que espalha e absorve a luz azul que possui um comprimento de onda menor. Neste caso, as regiões mais densas do material de formação estelar, dentro da nuvem, são tão espessas com poeira que dispersam e bloqueiam não apenas a luz visível, mas também grande parte da radiação infravermelha de fundo.

A observação no infravermelho permite que os cientistas investiguem as nuvens cósmicas imperscrutáveis e vislumbrem os estágios iniciais da formação estelar e dos aglomerados. Normalmente, o Spitzer é usado para estudar e medir a radiação infravermelha emitida por protoestrelas ainda enclausuradas em seus casulos empoeirados. Para este novo estudo, os astrônomos avaliaram a quantidade de radiação infravermelha de fundo obscurecida pela nuvem, usando estas sombras para inferir onde o material havia criado grupos dentro da nuvem. Estas bolhas de gás e poeira irão eventualmente colapsar gravitacionalmente para criar centenas de milhares de novas estrelas.

Os cientistas pensam que a maioria das estrelas do universo, incluindo o nosso Sol, se forme em grande número neste tipo de ambiente. Os aglomerados de estrelas de pequena massa são muito comuns e bem estudados. Mas os acúmulos de matéria que dão origem a estrelas maiores, como esta nuvem aqui estudada, são raríssimos e distantes, o que os torna mais difíceis de examinar. Jonathan Tan, professor associado de astronomia da Universidade da Flórida, Gainesville, EUA, coautor do estudo, afirmou:
Neste raro tipo de nuvem, o Spitzer forneceu-nos um quadro importante da formação de um enorme aglomerado estelar, capturado nos seus estágios embrionários.
Estas descobertas vão também ajudar a revelar como é que as estrelas de classe O se formam. As estrelas de classe O brilham com um tom azul-esbranquiçado, possuem pelo menos 16 vezes a massa do Sol e têm temperaturas na superfície da ordem dos 30.000 graus Celsius. Estas estrelas gigantes têm uma enorme influência sobre a sua vizinhança no cosmos. Os seus ventos estelares e intensa radiação sopram material que pode agrupar-se para criar outras estrelas e sistemas planetários. As estrelas de classe O têm curta duração e rapidamente explodem como supernovas, liberando enormes quantidades de energia, forjando os elementos pesados necessários para formar planetas rochosos e os organismos vivos.

Os cientistas gostariam de entender melhor como as estrelas da classe O conseguem acumular o material em escalas de dezenas a 100 vezes a massa do nosso Sol sem se dissipar ou se quebrar em outros objetos menores.
Jonathan Tan, concluiu:
Ainda não temos uma teoria estabelecida ou explicação de como estas estrelas massivas se formam. Assim, realizar medidas detalhadas de nuvens onde as estrelas gigantes nascem, como estas que registramos neste estudo, são importantes para guiar novos entendimentos teóricos.
Fonte: Eternos Aprendizes -  http://eternosaprendizes.com/




Veja o céu de 10 bilhões de anos atrás

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Impressão artística do céu noturno a partir de um exoplaneta hipotético dentro da uma jovem Via Láctea há 10 bilhões de anos, que mostra o céu a “arder” com formação estelar. As nuvens cor-de-rosa contêm estrelas recém-nascidas e os enxames de estrelas jovens azul-esbranquiçadas estão espalhados por toda a paisagem celeste.Créditos: NASA/ESA/Z. Levay (STScI)

Em uma das pesquisas multi-observatório mais abrangentes já feitas, astrônomos acreditam que as galáxias como a nossa Via Láctea sofreram um “baby boom” – apelido dado ao súbito aumento de natalidade que aconteceu logo depois da Segunda Guerra Mundial -, produzindo estrelas a uma velocidade absurda, cerca de 30 vezes mais rápido do que hoje. Os resultados da pesquisa foram publicados na revista “The Astrophysical Journal. O nosso sol, no entanto, não estava nessa festa. O frenesi de parto de estrelas da Via Láctea teve seu pico 10 bilhões de anos atrás, mas a nossa estrela estava atrasada e só foi se formar aproximadamente 5 bilhões de anos atrás.

Neste momento, a taxa de formação de estrelas em nossa galáxia já tinha diminuído muito de ritmo. Com base nestas informações, a NASA transformou em imagem como seria o nosso céu em meio a este boom de estrelas por todos os lados. Porém, não precisa perder tempo procurando o nosso sol, ainda não nascido. Perder a festa, no entanto, pode não ter sido tão ruim. O aparecimento tardio do sol pode ter promovido o crescimento dos planetas do nosso sistema solar. Elementos mais pesados ​​que o hidrogênio e o hélio eram mais abundantes no final desse boom à medida que estrelas mais massivas terminavam suas vidas precoces e enriqueciam a galáxia com material que servia como blocos de construção dos planetas e até mesmo da vida na Terra.

Infância da Via Láctea

Os astrônomos não têm o álbum de bebê da Via Láctea para traçar a história da formação e crescimento estelar. Em vez disso, eles compilaram a história ao estudar galáxias com massa semelhantes à nossa, encontradas em pesquisas profundas do universo. Quanto mais longe os astrônomos vão no universo, mais eles “voltam no tempo”, porque a luz das estrelas de muito tempo atrás só está chegando na Terra agora. A partir desses levantamentos, que se estendem de volta no tempo mais de 10 bilhões de anos, os pesquisadores reuniram um álbum de imagens contendo cerca de 2 mil fotos de galáxias semelhantes à Via Láctea.

O novo censo fornece o quadro mais completo já feito de como as galáxias como a Via Láctea cresceram ao longo dos últimos 10 bilhões de anos e chegaram às galáxias espirais majestosas de hoje. O estudo se estende da luz ultravioleta à luz infravermelha distante, combinando observações dos telescópios espaciais da NASA Hubble e Spitzer, do Observatório Espacial Herschel, pertencente à Agência Espacial Europeia, e de telescópios terrestres, incluindo o Telescópio Baada Magellan, no Observatório Las Campanas, no Chile.  Este estudo nos permite ver como a Via Láctea pode ter sido no passado”, disse Casey Papovich, da Texas A & M University, autor principal do estudo. “Isso mostra que essas galáxias passaram por uma grande mudança na massa de suas estrelas nos últimos 10 bilhões de anos, aumentando em um fator de até 10, o que confirma as teorias sobre o seu crescimento. E a maior parte desse crescimento de massa estelar aconteceu nos primeiros 5 bilhões de anos de seu nascimento”.

Um punhado de estrelas

A nova análise reforça pesquisas anteriores que mostraram que galáxias semelhantes à Via Láctea começaram como pequenos aglomerados de estrelas. As galáxias construíram a si mesmas pela ingestão de grandes quantidades de gás que provocaram uma tempestade de nascimento de estrelas. O estudo revela uma forte correlação entre a formação de estrelas das galáxias e seu crescimento em massa estelar. Observações revelaram que, conforme a fabricação de estrelas abrandou, o crescimento das galáxias também diminuiu.

“Eu acho que as evidências sugerem que nós podemos atribuir a maioria do desenvolvimento de uma galáxia como a Via Láctea à sua formação de estrelas”, diz Papovich. “Quando nós calculamos a taxa de formação estelar de uma galáxia como a Via Láctea e somamos todas as estrelas que ela teria produzido, é bastante coerente com o crescimento de massa que esperávamos. Para mim, isso significa que somos capazes de compreender o crescimento de uma galáxia ‘padrão’ com a massa de uma galáxia Via Láctea”.
Fontes: Hypescience.com
[Phys.org]

Universo pode não estar se expandindo tão rapidamente

Universo pode não estar se expandindo tão rapidamente

As barras indicam a localização da supernova SN 2011fe - a imagem do observatório Swift image foi colorida artificialmente, com o ultravioleta representado por azul e a emissão óptica por vermelho.[Imagem: NASA/Swift]


Supernovas Tipo Ia


Astrônomos descobriram que as supernovas usadas para medir as grandes distâncias no Universo não são todas do mesmo tipo. Isto altera o entendimento sobre a velocidade e a aceleração da expansão do Universo, uma vez que toda a teoria atual se fundamenta nessas supernovas, conhecidas como Tipo Ia. Os novos resultados sugerem que a aceleração da expansão do universo pode não ser tão rápida como se acreditava, o que tem implicações diretas sobre a força hipotética conhecida como energia escura, que seria responsável por essa aceleração.


Aceleração da expansão do Universo


A expansão do Universo foi descoberta por Georges Lemaitre e Edwin Hubble há quase um século. Mas que essa expansão está aumentando de velocidade é algo que só ganhou grande aceitação entre os físicos depois que o Prêmio Nobel de Física de 2011 foi concedido a três pesquisadores que estudaram as supernovas Ia - em 1998 - e perceberam que aquelas mais distantes apresentam um brilho mais fraco do que o esperado. Mas uma equipe liderada por Peter Milne, da Universidade do Arizona, descobriu agora que nem todas as supernovas Ia são iguais, tendo sido identificados pelo menos dois grupos com características - e brilhos - distintos. Existem diferentes populações [de supernovas Ia] lá fora, e elas não foram reconhecidas. A grande hipótese foi de que as supernovas do Tipo Ia são as mesmas conforme você se afasta. Esse não parece ser o caso", disse Milne.

A ideia por trás do raciocínio mais aceito atualmente é que supernovas do Tipo Ia teriam todas o mesmo brilho - todas seriam muito semelhantes depois de explodirem. Assim, a identificação de algumas delas com brilho mais fraco do que o esperado levou à conclusão de que elas estariam se afastando cada vez mais rapidamente. Foi então que surgiu a hipótese da energia escura, para justificar essa aceleração da expansão. "Como elas têm um brilho mais fraco do que o esperado, isto levou as pessoas a concluírem que elas estão mais longe do que o esperado, e isso, por sua vez, levou à conclusão de que o universo está se expandindo mais rápido do que no passado," acrescentou Milne.


Tipos de supernovas


Milne e seus colegas observaram uma grande amostra de supernovas Ia em luz ultravioleta e em luz visível, combinando dados captados pelo telescópio espacial Hubble com outros captados pelo telescópio Swift, que detecta até radiações na faixa dos raios gama. Os dados mostram que as supernovas Ia variam ligeiramente no sentido do vermelho ou do azul do espectro. As diferenças são sutis na luz visível, que tinha sido usada pelos ganhadores do Nobel, mas tornaram-se evidentes através das observações do Swift na faixa do ultravioleta. A equipe concluiu que ao menos uma parte da aceleração da expansão do universo pode ser explicada por diferenças de cor entre os dois grupos de supernovas. Isto, por decorrência, exige menos energia escura do que se assume atualmente. "Estamos propondo que os nossos dados sugerem que pode haver menos energia escura do que está nos livros didáticos, mas não podemos colocar um número nisso," disse Milne. "Para obter uma resposta final, será necessário fazer todo aquele trabalho novamente, separadamente para a população de [supernovas Ia] vermelhas e azuis."


Controvérsias


Em 2011, um estudo de astrônomos brasileiros questionou a aceleração da expansão do Universo, sobretudo porque não há uma comprovação direta da teoria. Em 2013, um cosmologista alemão foi ainda mais longe, defendendo que o Universo não está nem mesmo se expandindo, menos ainda se acelerando. Em 2014, pesquisadores chineses elaboraram uma nova técnica que eles acreditam poder ser usada para avaliar de uma vez por todas se o Universo está mesmo acelerando ou não, uma técnica que não depende das supernovas Ia.
Fonte: Inovação Tecnológica

ÁGUA "INUNDA" Sistema solar e além

A NASA está a explorar o nosso Sistema Solar e além a fim de compreender o funcionamento do Universo, em busca de água e vida entre as estrelas. Crédito: NASA


A Terra não é o único mundo oceânico no nosso Sistema Solar. Os oceanos podem existir sob formas diversas em luas e em planetas anões, fornecendo pistas sobre a busca de vida para lá da Terra. Esta ilustração mostra os melhores candidatos na procura por vida no Sistema Solar.  Crédito: NASA/JPL-Caltech

À medida que as missões científicas exploram o nosso Sistema Solar e procuram novos mundos, estão a encontrar água em lugares surpreendentes. A água é apenas parte da nossa busca por planetas habitáveis e vida para lá da Terra, mas a água une muitos mundos, aparentemente sem relação, de forma inesperada. As atividades científicas [da NASA] facultaram uma onda de descobertas surpreendentes relacionadas com a água nos últimos anos, que nos inspiram a continuar a investigar as nossas origens e as possibilidades fascinantes para outros mundos, e vida, no Universo," afirma Ellen Stofan, cientista-chefe da agência espacial. "Dentro de algum tempo, quem sabe no espaço das nossas vidas, podemos muito bem, finalmente, responder se estamos sozinhos no Sistema Solar e além."

Os elementos químicos na água, hidrogénio e oxigénio, são dos elementos mais abundantes no Universo. Os astrónomos vêm a assinatura da água em nuvens moleculares gigantes entre as estrelas, em discos de material que representam sistemas planetários recém-nascidos e nas atmosferas dos planetas gigantes que orbitam outras estrelas. Existem vários mundos que se pensa possuírem água líquida por baixo da superfície, e muitos mais que têm água sob a forma de gelo ou vapor. A água pode ser encontrada em corpos primitivos como cometas e asteroides, e em planetas anões como Ceres. Pensa-se que as atmosferas e interiores dos quatro planetas gigantes - Júpiter, Saturno, Úrano e Neptuno - contenham quantidades enormes de material molhado, e as suas luas e anéis têm grandes quantidades de água gelada. Talvez os mundos de água mais surpreendentes sejam as cinco luas geladas de Júpiter e Saturno que mostram fortes evidências de oceanos por baixo da superfície: Ganimedes, Europa e Calisto em Júpiter, e Encélado e Titã em Saturno. Cientistas que usavam o Telescópio Espacial Hubble da NASA forneceram recentemente evidências poderosas de que Ganimedes tem um oceano subsuperficial de água salgada, provavelmente entre duas camadas de gelo.

Pensa-se que Europa e Encélado tenham um oceano de água líquida por baixo da superfície em contato com rochas ricas em minerais, e que tenham os três ingredientes necessários para a vida como a conhecemos: água líquida, elementos químicos essenciais para os processos biológicos e fontes de energia que podem usadas por seres vivos. A missão Cassini da NASA revelou que Encélado é um mundo ativo de geysers de gelo. Pesquisas recentes sugerem que pode ter atividade hidrotermal no fundo do seu oceano, um ambiente potencialmente adequado aos organismos vivos. Outras missões da NASA também encontraram sinais de água em crateras permanentemente à sombra em Mercúrio e na Lua, que mantêm um registo de impactos gelados ao longo dos tempos, como uma espécie de lembranças criogénicas.

Apesar do nosso Sistema Solar parecer estar "encharcado" em alguns lugares, outros parecem ter perdido grandes quantidades de água. Em Marte, sondas da NASA descobriram evidências claras de que o Planeta Vermelho teve água à sua superfície durante longos períodos do seu passado distante. O rover Curiosity descobriu um leito antigo que existia no meio de condições favoráveis para a vida como a conhecemos. Mais recentemente, cientistas da NASA que usavam telescópios terrestres foram capazes de estimar a quantidade de água que Marte perdeu ao longo das eras. Concluíram que o planeta já teve água líquida suficiente para formar um oceano que ocupava quase metade do hemisfério norte de Marte, em algumas regiões atingindo profundidades superiores a 1,6 km. Mas para onde foi a água?

Claro, parte está nas calotes polares de Marte e por baixo da superfície. Também pensamos que grande parte da atmosfera primitiva de Marte foi arrancada pelo vento de partículas carregadas que provém do Sol, fazendo com que o planeta secasse. A missão MAVEN da NASA está a seguir esta pista a partir de órbita marciana. A história de como Marte secou está intimamente ligada à forma como a atmosfera do Planeta Vermelho interage com o vento solar. Os dados das missões solares da agência espacial - incluindo a STEREO, SDO (Solar Dynamics Observatory) e a planeada Solar Probe Plus - são vitais para ajudar a compreender melhor o que aconteceu.

A compreensão da distribuição da água no nosso Sistema Solar diz-nos muito sobre como os planetas, luas, cometas e outros corpos formaram-se há 4,5 mil milhões de anos atrás a partir do disco de gás e poeira que rodeava o nosso Sol. O espaço mais perto do Sol era mais quente e seco do que o espaço mais longe do Sol, que era frio o suficiente para a água condensar. A linha divisória, chamada "linha de neve", situava-se mais ou menos na órbita atual de Júpiter. Ainda hoje, essa é a distância aproximada do Sol a partir da qual o gelo na maioria dos cometas começa a derreter e estes se tornam "ativos". O seu spray brilhante liberta água gelada, vapor, poeira e outros produtos químicos, que se pensa formarem os alicerces da maioria dos mundos do Sistema Solar exterior.

Os cientistas pensam que, ao início, o Sistema Solar era demasiado quente para a água condensar em líquido ou gelo nos planetas interiores, por isso teve que ser "entregue" - possivelmente por cometas e asteroides. A missão Dawn da NASA está atualmente a estudar Ceres, o maior corpo da cintura de asteroides entre Marte e Júpiter. Os investigadores pensam que Ceres pode ter uma composição rica em água parecida com alguns dos corpos que trouxeram água aos três planetas rochosos e interiores, incluindo a Terra. A água do planeta gigante Júpiter possui uma peça crítica do puzzle da formação do Sistema Solar. Júpiter foi provavelmente o primeiro planeta a ser formado e contém a maioria do material que não foi incorporado no Sol. As principais teorias sobre a sua formação dependem da quantidade de água que o planeta absorveu. Para ajudar a resolver este mistério, a missão Juno da NASA vai medir esta quantidade importante em meados de 2016.

Olhando mais longe, a observação da formação de outros sistemas planetários é como um vislumbre das imagens do Sistema Solar quando este era bebé, e a água desempenha um papel muito importante nessa história. Por exemplo, o Telescópio Espacial Spitzer da NASA observou sinais de uma "chuva" de cometas ricos em água num sistema jovem, semelhante ao bombardeamento que os planetas do nosso Sistema Solar sofreram durante a sua juventude. Com o estudo dos exopla netas - planetas que orbitam outras estrelas - estamos mais perto do que nunca para descobrir se existem outros mundos ricos em água como o nosso. Na verdade, o nosso conceito básico do que torna um planeta adequado à vida está intimamente ligado com a água: cada estrela tem uma zona habitável, o intervalo de distâncias em torno da qual as temperaturas não são nem demasiado quentes nem demasiado frias para a água existir no estado líquido. A missão Kepler da NASA foi desenhada com isto em mente. O Kepler procura planetas na zona habitável em redor de muitos tipos de estrelas.

Tendo recentemente verificado o seu milésimo planeta, os dados do Kepler confirmam que os tamanhos mais comuns para planetas são apenas um pouco maiores do que a Terra. Os astrónomos pensam que muitos desses mundos podem estar cobertos inteiramente por oceanos profundos. O sucessor da missão principal do Kepler, a missão K2, continua a prestar atenção a diminuições de brilho estelar a fim de descobrir novos mundos. A futura missão da agência espacial, TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), vai procurar exoplanetas do tamanho terrestre e super-Terras em redor de estrelas brilhantes da vizinhança solar. Alguns dos planetas que o TESS descobrir podem ter água e o próximo grande observatório espacial da NASA, o Telescópio Espacial James Webb, vai examinar em grande detalhe a atmosfera desses mundos especiais.

É fácil esquecermo-nos que a história da água da Terra, desde os aguaceiros ligeiros até aos rios furiosos, está intimamente ligada à maior história do nosso Sistema Solar e além. Mas a nossa água veio de algum outro lugar - cada mundo no nosso Sistema Solar partilha da mesma fonte de água. Assim sendo, vale a pena considerar que o próximo copo de água que bebermos pode facilmente ter sido parte de um cometa ou de um asteroide, ou do oceano de uma lua, ou do há muito desaparecido mar à superfície de Marte. E note que o céu noturno está repleto de exoplanetas formados por processos semelhantes aos que formaram o nosso planeta natal, onde ondas delicadas alcançam as margens dos mares alienígenas.
Fonte: Astronomia OnLine


Asteroide 2012 TC4 retorna e se aproxima perigosamente da Terra

Orbita do asteroide 2012 TC4

Em outubro de 2012 o asteroide 2012 TC4 passou a apenas 94 mil km do nosso planeta, acima do cinturão de satélites geoestacionários. Agora, o objeto está de volta e deverá passar muito mais perto, mas as incertezas são bem grandes.  As últimas análises mostram que 2012 TC4 passará novamente nas proximidades da Terra em 12 de outubro de 2017 e deverá chegar a apenas 14 mil km de distância, o equivalente à metade da altitude onde ficam os satélites meteorológicos e de comunicação. 
 
2012 TC4 foi descoberto em 4 de outubro de 2012 através de imagens feitas pelo telescópio Panstarrs, no Havaí. Na ocasião, o objeto recebeu a denominação provisória P104imJ e teve seu tamanho estimado em aproximadamente 30 metros.  A rocha completa uma volta ao redor do Sol (período orbital) a cada 532 dias e no momento da máxima aproximação passará pela Terra a uma velocidade relativa de 23500 km/h. De acordo com o JPL, Laboratório de Propulsão a Jato, da Nasa, o momento do rasante será as 03h29 UTC, ou 00h29 BRT (Horário de Brasília).

Para Györgyey-Ries, cientista ligada ao programa de observações de asteroides da Nasa, ainda pairam algumas incertezas sobre a orbita de 2012 TC4, mas elas só devem afetar a avaliação do instante da maior aproximação. "Apesar das dúvidas, os cálculos mostram que não há risco de choque, embora sejam necessárias mais observações para reduzir as incertezas", explicou a pesquisadora.

Makoto Yoshikawa, da Agência Espacial Japonesa, concorda com sua colega estadunidense e se diz convencido que o asteroide não representa perigo. “Concordo que a distancia seja muito pequena, mas isso não significa que vai haver colisão".


Asteroide Apollo

2012 TC4 é um asteroide do grupo Apollo, que cruza a órbita da terra de modo similar ao objeto 1862 Apollo, com eixo semi-maior superior a 1 UA (Unidade Astronômica) e com periélio inferior a 1.017 UA. Lembrando que 1 Unidade Astronômica equivale a 149,5 milhões de quilômetros, a distância média da Terra ao Sol. Uma reanálise da orbita mostra que 2012 TC4 passou sorrateiramente pelas vizinhanças da Terra em 10 de fevereiro de 2010, sem que fosse observado. Na ocasião, a rocha passou a 0.24 UA, cerca de 35 milhões de quilômetros. 

A Lua também está na mira do asteroide na passagem de 12 de outubro de 2017. Estima-se que a rocha passará pelas vizinhanças do nosso satélite as 09h11 BRT, algumas horas depois de raspar a atmosfera da Terra. Se atingisse a Terra, os efeitos provocados seriam similares aos do impacto de Chelyabinsk, que atingiu a Rússia em fevereiro de 2013.
Fonte: APOLO11.COM - http://www.apolo11.com

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