13 de abr de 2016

Imagem ALMA mais detalhada até hoje de um disco protoplanetário

Evidência de formação planetária numa órbita semelhante à da Terra em torno de uma estrela jovem
Esta nova imagem obtida pelo Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) mostra, com detalhes nunca antes obtidos, um disco de formação planetária em torno de TW Hydrae, uma estrela próxima de tipo solar. A imagem revela um espaço vazio no disco, que se encontra à mesma distância da estrela como a Terra se encontra do Sol, o que pode significar que uma versão do nosso planeta, ou possivelmente uma super-Terra mais massiva, se começa a formar nesse local. A estrela TW Hydrae é um alvo popular de estudo dos astrônomos devido à sua proximidade à Terra (apenas 175 anos-luz de distância) e ao fato de ser uma estrela muito jovem (com cerca de 10 milhões de anos de idade). Em termos de orientação, pode ser vista de cima quando observada a partir da Terra, o que dá aos astrônomos uma visão rara, não  distorcida, de todo o disco protoplanetário que a rodeia.

Estudos anteriores, feitos com telescópios óticos e rádio, confirmaram que TW Hydrae possui um disco proeminente com estruturas que sugerem fortemente que planetas estão começando a coalescer, disse Sean Andrews do
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics em Cambridge, Massachusetts, EUA, e autor principal do artigo científico publicado hoje na revista especializada Astrophysical Journal Letters. As novas imagens do ALMA mostram o disco com um detalhe sem precedentes, revelando uma série de anéis de poeira brilhantes e espaços escuros concêntricos, incluindo estruturas intrigantes que parecem indicar que um planeta com uma órbita do tipo da Terra está se formando nesse local.”

Os outros espaços vazios significativos que aparecem nas novas imagens estão situados a três e seis bilhões de quilômetros da estrela central, o que corresponde às distâncias médias entre o Sol e os planetas Urano e Plutão no nosso Sistema Solar. Estes espaços são muito provavelmente o resultado de partículas que se juntaram para formar planetas e que em seguida limparam as suas órbitas da poeira e do gás, levando o material material para regiões bem definidas.

Para as novas observações de TW Hydrae, os astrônomos fizeram imagens da fraca radiação rádio emitida pelos grãos de poeira milimétricos existentes no disco, revelando detalhes da ordem da distância entre a Terra e o Sol (cerca de 150 milhões de quilômetros). Estas observações detalhadas foram possíveis graças à configuração de alta resolução de linha de base longa do
ALMA. Quando as antenas parabólicas do ALMA se encontram na sua separação máxima, até 15 km de distância entre si, o telescópio pode observar imensos detalhes.

Esta é a imagem de maior resolução espacial já obtida pelo ALMA de um disco protoplanetário, e não será fácil conseguir fazer melhor no futuro!” disse Andrews.  “TW Hydrae é muito especial. Tem o disco protoplanetário mais próximo da Terra que se conhece e provavelmente assemelha-se bastante ao Sistema Solar quando este tinha apenas 10 milhões de anos,” acrescenta o co-autor David Wilner, também do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. Observações anteriores do ALMA de outro sistema, HL Tauri, mostram que discos protoplanetários ainda mais jovens — com apenas um milhão de anos — podem apresentar assinaturas semelhantes de formação planetária.

Ao estudar o disco mais velho de TW Hydrae, os astrônomos esperam compreender melhor a evolução do nosso próprio planeta e as perspectivas de sistemas semelhantes em toda a Galáxia. Os astrônomos pretendem agora saber quão comuns serão este tipo de estruturas nos discos em torno de outras estrelas jovens e como é que estes objetos podem variar com o tempo ou com o meio que os envolve.
Fonte: ESO

Antigas supernovas cobriram a Terra de poeira radioativa




Nebulosa do Caranguejo, o resultado de uma supernova vista em 1054. Crédito: Hubble Space Telescope

A 300 anos-luz de distância, uma supernova explode, criando uma nuvem de gás e poeira rica em um isótopo instável de ferro. No céu do planeta Terra, em uma época separada de nós por cerca de 2 milhões de anos, nossos ancestrais australopitecinos talvez tenham notado aquela estrela mais brilhante que a lua cheia, que até mesmo durante o dia podia ser vista. Na distância que aconteceu, a explosão não representou perigo para a vida terrestre – para isto, ela teria que acontecer a no máximo 30 anos-luz de distância. Ainda assim, houveram consequências. A Terra e a lua foram salpicadas com aquele isótopo instável de ferro. Hoje, examinando os sedimentos do fundo do oceano, astrônomos encontraram estes depósitos de ferro, uma marca deixada não por uma, mas várias explosões de supernovas que ocorreram próximas da Terra, entre 1,5 e 2,3 milhões de anos atrás.

E eles acreditam saber até mesmo a posição no céu em que ocorreram as explosões. Isto por que a poeira expelida pela supernova dá pistas claras do tipo de estrela que explodiu, o que por sua vez ajuda os astrônomos a determinar quando e onde a explosão ocorreu. Mas onde encontrar esta poeira, aqui na Terra? Em 1999, cientistas estudando o fundo oceânico chegaram à notável conclusão que estavam observando quantidades minúsculas de Ferro-60, um isótopo instável que pode ter vindo da explosão de uma estrela gigantesca. O estudo de amostras de Fe-60 vindas do oceano Índico, Pacífico e Atlântico descortinou um panorama complexo, apontando para explosões que ocorreram até 8 milhões de anos atrás.

Outro estudo que foi publicado ao mesmo tempo na revista Nature olha para o céu, para a chamada Bolha Local, a região em que se encontra o sistema solar que contém pouca poeira interestelar, se comparada com outras regiões próximas. Os astrônomos acreditam que este “vazio” foi escavado entre 10 e 20 milhões de anos trás, pela explosão de supernovas próximas, as mesmas responsáveis por algumas das assinaturas de Fe-60 no fundo dos oceanos. As duas supernovas mais próximas teriam iluminado os céus dos australopitecinos ainda confinados na África, 2,3 milhões de anos atrás, e o céu do Homo erectus que já estava se espalhando pelo planeta, 1,5 milhões de anos atrás. 
Fonte: HYPESCIENCE .COM

Planeta 9 toma forma, CASSINI não é afetada

Estrutura simulada do candidato Planeta 9. Crédito: Esther Linder, Christoph Mordasini, Universidade de Berna
Quão grande e quão brilhante é o Planeta 9, caso realmente exista? Qual é a sua temperatura e qual o telescópio que o poderá encontrar? Estas foram as questões que Christoph Mordasini, professor da Universidade de Berna, e a sua aluna de doutoramento Esther Linder, quiseram responder quando souberam do possível planeta adicional no Sistema Solar sugerido por Konstantin Batygin e Mike Brown do Instituto de Tecnologia da Califórnia em Pasadena, EUA. Os cientistas suíços são especialistas na modelagem da evolução de planetas. Eles costumam estudar a formação de exoplanetas jovens nos discos em torno de outras estrelas a anos-luz de distância e possíveis imagens diretas destes objetos com instrumentos futuros como o Telescópio Espacial James Webb. Portanto, Esther Linder afirma: "para mim, o candidato a Planeta 9 é um objeto próximo, apesar de estar cerca de 700 vezes mais longe do que a distância entre a Terra e o Sol." Os astrofísicos assumem que o Planeta 9 é uma versão mais pequena de Úrano e Neptuno - um pequeno gigante gasoso com um invólucro de hidrogénio e hélio. Com o seu modelo de evolução planetária, calcularam como é que parâmetros como o raio planetário e o seu brilho evoluíram ao longo do tempo desde que o Sistema Solar se formou há 4,6 mil milhões anos atrás.


Aquecido a partir do interior
No seu artigo aceite para publicação na revista "Astronomy & Astrophysics", os cientistas concluem que um planeta com massa equivalente a 10 massas terrestres tem um raio atual de 3,7 raios terrestres. A sua temperatura ronda os -226º C ou 47 Kelvin. "Isto significa que a emissão do planeta é dominada pelo arrefecimento do seu núcleo, caso contrário a temperatura só seria de 10 K," explica Esther Linder: "A sua potência intrínseca é cerca de 1000 vezes superior à sua energia absorvida." Por conseguinte, a luz solar refletida contribui apenas com uma pequena parte da radiação total que pode ser detetada. Isto também significa que o planeta é muito mais brilhante no infravermelho do que no visível. "Com o nosso estudo, o candidato a Planeta 9 é agora mais do que um simples ponto de massa, toma forma com propriedades físicas," afirma Christoph Mordasini.

Saturno, visto pela sonda Cassini da NASA em 2008. O rastreamento a longo-termo da posição da sonda não revelou perturbações inexplicáveis na órbita da Cassini.  Crédito: NASA/JPL/Space Science Institute

Os investigadores também verificaram se os seus resultados explicam o porquê do Planeta 9 não ter sido detetado até agora pelos telescópios. Calcularam o brilho de planetas mais pequenos e maiores em várias órbitas. Eles concluem que os levantamentos do céu, realizados no passado, têm apenas uma pequena chance de detetar um objeto com uma massa de 20 massas terrestres ou menos, especialmente se estiver perto do ponto mais afastado da sua órbita em torno do Sol. Mas o WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) da NASA tem capacidade para avistar um planeta com uma massa equivalente a 50 massas terrestres ou mais. "Isto coloca um interessante limite superior na massa do planeta," explica Esther Linder. De acordo com os cientistas, os telescópios futuros como o LSST (Large Synoptic Survey Telescope), em construção perto de Cero Tololo no Chile, ou pesquisas dedicadas, deverão ser capazes ou de encontrar ou de excluir o candidato a Planeta 9. "É uma perspetiva interessante," afirma Christoph Mordasini.

Sonda Cassini não é afetada pelo hipotético Planeta 9
Ao contrário de notícias recentes, e segundo os gestores da missão e especialistas na determinação da órbita no JPL da NASA, a sonda Cassini da NASA não sente desvios inexplicáveis na sua órbita em redor de Saturno. Várias notícias recentes relataram uma misteriosa anomalia na órbita da Cassini que poderia, potencialmente, ser explicada pela força gravitacional de um novo e enorme planeta teórico no nosso Sistema Solar, situado bem para lá da órbita de Neptuno. Embora a existência do planeta proposto possa, eventualmente, ser confirmada por outros meios, os navegadores da missão não observam desvios inexplicáveis na órbita da sonda desde a sua chegada ao sistema saturnino em 2004.

"Embora nos gostássemos que a Cassini ajudasse a detetar um novo planeta no Sistema Solar, nós não vemos perturbações na nossa órbita que não podem ser explicadas com os nossos modelos atuais," afirma Earl Maize, gestor do projeto Cassini no JPL. Um planeta ainda não descoberto para lá da órbita de Neptuno, com 10 vezes a massa da Terra, afetaria a órbita de Saturno, não a da Cassini," afirma William Folkner, cientista planetário no JPL. Folkner desenvolve informações de órbitas planetárias usadas para a navegação de alta-precisão em naves da NASA. "Isto poderia produzir uma assinatura nas medições da Cassini em órbita de Saturno caso o planeta estivesse perto o suficiente do Sol.

Mas nós não vemos qualquer assinatura inexplicável acima do nível do ruido de medição nos dados da Cassini obtidos entre 2004 e 2016. Um artigo recente previa que, se os dados de rastreamento e de posição da Cassini ficassem disponíveis até ao ano 2020, poderiam ajudar a excluir algumas possíveis localizações do planeta teórico na sua longa órbita em redor do Sol. A missão Cassini tem fim planeado para 2017, quando o orbitador - com muito pouco combustível para continuar em missão mais tempo - mergulhar na atmosfera de Saturno.
Fonte: Astronomia Online

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...