5 de set de 2016

5 Fatos impressionantes que aprendemos um ano após a visita a Plutão

Pouco mais de um ano atrás, a humanidade teve a oportunidade de olhar pela primeira vez mais atentamente para um mundo que conseguiu comandar as paixões dos terráqueos a muitos anos-luz de distância. Em 14 de julho de 2015, a sonda New Horizons da Nasa fez uma varredura de perto de Plutão, nos dando o nosso primeiro olhar mais atento sobre o pequeno planeta gelado desde a sua descoberta, em 1930.  A nave espacial levou três minutos para a cruzar a face do planeta anão, mas passou muito mais tempo navegando através de todo o sistema e olhando para Plutão, a sua enorme lua Caronte, e as quatro pequenas luas Estige, Nix, Cérbero e Hidra. Os dados reunidos durante esse encontro fugaz continuam a surpreender e intrigar os cientistas, assim como Plutão continua sendo um favorito do público. “Há algo sobre o azarão Plutão que inspira e interessa as pessoas, mais do que eu já vi em qualquer um dos objetos de estudo em que já trabalhei”, conta Carly Howett, membro da equipe da New Horizons e do Southwest Research Institute, no Colorado, Estados Unidos, ao National Geographic. À medida que os dados da sonda continuam chegando às mãos ávidas dos cientistas, a NetGeo lista algumas das surpresas reveladas pela missão New Horizons.

5. Plutão é geologicamente vivo
Algumas das características de Plutão estão entre as mais estranhas no sistema solar, incluindo um vasto campo de gelo de metano laminado agora conhecido como “terreno de pele de cobra”. No entanto, em sua essência, Plutão é mais do que uma mera esquisitice planetária: ele está basicamente revendo ideias sobre como mundos gelados funcionam. Antes da New Horizons passar voando, os cientistas pensavam que não haveria muita atividade geológica acontecendo por lá, onde as temperaturas são abissais e materiais tendem a congelar. Observações feitas na Terra davam a entender que gelos poderiam deslizar sazonalmente pela superfície de Plutão, mas a equipe não estava preparada para o que a New Horizons revelou: Plutão é, ou foi no passado muito recente, geologicamente vivo. Materiais sobre a superfície estão sendo reabastecidos num processo alimentado pelo calor no interior do planeta.

“Fiquei bastante surpreso ao ver a atividade em Plutão, devido à sua grande distância do Sol”, conta Cathy Olkin, integrante da equipe e do Southwest Research Institute, apontando para o campo de gelo de 1.200 km de largura, conhecido como Sputnik Planum. O campo liso e congelado é dividido em células poligonais que sugerem convecção, uma espécie de borbulhar em câmera lenta, está ocorrendo abaixo delas. E o campo também é surpreendentemente jovem, recebendo uma nova camada de gelo a cada 500 mil a um milhão de anos ou mais. Nós estávamos esperando alguma atividade relacionada às interações entre a superfície e a atmosfera de Plutão à medida que ele orbita o Sol, mas nada como uma massa de gelo de nitrogênio em estado de convecção do tamanho de vários estados!”, diz Oliver White, membro da equipe do Centro de Pesquisa Ames da NASA, na Califórnia.

4. Plutão tem geleiras de nitrogênio e montanhas flutuantes
Fluindo para o Sputnik Planum estão geleiras feitas de gelo de nitrogênio que, um pouco estranhamente, se comportam da mesma maneira que as geleiras da Terra. Enquanto se movem, estas geleiras exóticas passam perto de enormes montanhas flutuantes feitas água congelada, transportam pedaços de detritos gelados e esculpem canais na superfície de Plutão. De acordo com o pesquisador Will Grundy, membro da equipe da New Horizons e do do Lowell Observatory, ainda não se sabe se líquidos também esculpiram canais na superfície de Plutão e o “encanamento” subterrâneo, que poderia incluir um oceano enterrado, permanece um mistério. Outro enigma persistente são as duas grandes montanhas com poços sugestivos em seus cumes. Se os cientistas estiverem certos, estas montanhas – chamadas de Wright Mons e Piccard Mons – são vulcões de gelo que emitem lava feita de misturas geladas em vez de magma ardente sobre Plutão.  Toda vez que você olha alguma coisa de perto pela primeira vez, isso gera maneira mais mistérios do que respostas”, opina Grundy.

3. Caronte é vermelha, mas não está exatamente morta

 Seria fácil para parar com Plutão e considerar a missão um sucesso. Mas ele não era o único na mira da New Horizons – sua grande lua Caronte, por exemplo, também acabou sendo incrivelmente estranha. Grande o suficiente para ser considerada um planeta binário, além de uma lua, Caronte não é apenas cheia de crateras como muitos cientistas imaginavam. Sim, existem crateras, mas enquanto Caronte definitivamente tem mais delas do que Plutão, não são tantas quanto esperado. No geral, ela é muito mais escura do que Plutão e tem um pólo vermelho escuro chamado Mordor Macula, que acredita-se ser manchado por moléculas flutuando por cima de Plutão. Caronte também é dividida com abismos que os cientistas ainda não conseguem explicar, mas que poderiam ter se formado quando um oceano enterrado congelou, expandiu-se e rompeu a superfície. E, como Plutão, ela também tem algumas superfícies aparentemente jovens e surpreendentemente regular.  Talvez [a lua] tenha levado mais tempo para esfriar de sua formação do que esperávamos. Ou talvez a nossa compreensão das coisas que podem bater em Caronte seja errada, então ela é jovem, mas talvez não tão jovem quanto acreditávamos”.

2. As luas pequenas são estranhamente brilhantes
À medida que os cientistas pesquisam Caronte, eles também estão procurando dicas sobre como o sistema do planeta binário se formou. Por enquanto, suspeita-se que ele nasceu de uma colisão gigante similar a que formou a Lua da Terra. Pistas sobre este antigo evento catastrófico estão escondidas não só em Plutão e Caronte, mas também nas luas menores: Estige, Nix, Cérbero e Hidra. De acordo com a história em vigor, essas quatro pequenas luas foram estilhaços lançados no espaço pela colisão que formou Caronte, diz Simon Porter, membro da equipe e do Southwest Research Institute, em San Antonio, Estados Unidos. O problema é que as quatro pequenas luas não têm se encaixado tão bem nesta versão dos acontecimentos.

“As órbitas das pequenas luas são ainda mais estranhas do que pensávamos”, diz à NatGeo Kelsi Singer, integrante da equipe e também do Southwest Research Institute. Algumas das luas giram rapidamente e de forma assíncrona e estão em órbitas inclinadas. Eles também não têm exatamente as cores certas, sendo uniformemente mais brilhantes do que Caronte. Nix tem uma cratera avermelhada, enquanto Hidra parece ter vindo de dois pedaços de detritos que colidiram e grudaram um no outro, formando um corpo de dois lóbulos não muito diferente do cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko. Tudo isso faz delas uma coleção bastante heterogênea de pequenos satélites. “Elas eram um desafio para qualquer um tentando compreender a sua origem mesmo antes dos voos de varredura [da New Horizons] e todas as observações que coletamos em muitos aspectos só serviram para aprofundar o mistério”, diz Alex Parker, do Southwest Research Institute.

1. Plutão inchou 
Depois da passagem da New Horizons através do sistema de Plutão, ela capturou a silhueta de Plutão e Caronte. E quando a imagem de Plutão chegou à Terra, ela surpreendeu os cientistas. Iluminado por trás pelo sol, o planeta estava cercada por um azul brilhante e estranho. Além disso, este “revestimento” é dividido em várias camadas de neblina que os cientistas estão apenas começando a entender. A atmosfera de nitrogênio de Plutão foi descoberta em 1988, quando a luz de uma estrela distante brilhou através de suas camadas. Muitas vezes mais volumosa que a da Terra, a atmosfera de Plutão tem sido um enigma por menos duas décadas. Os cientistas tinham assumido que, à medida que o planeta se movesse para mais longe do Sol, sua atmosfera iria congelar e entrar em colapso, chovendo sobre a superfície do planeta. Mas isso não aconteceu – vista da Terra, ela ficou ainda inchada.

Até o sobrevoo da New Horizons, décadas de observações de Terra sugeriam que grandes quantidades de moléculas estavam escapando da gravidade de Plutão e flutuando no espaço. Porém, como a missão revelou, não só a atmosfera está menos inchada do que o esperado, também estava basicamente tudo no lugar. Agora, os cientistas suspeitam que algo “desconhecido e imprevisível” está ajudando a manter o ambiente fresco e relativamente estável.  Embora possa parecer frustrante ter décadas de dados questionados em apenas alguns minutos, este é exatamente o tipo de coisa que os cientistas gostam. “O sobrevoo realmente destacou o quão dinâmico Plutão deve ser. Por exemplo, as neblinas estruturadas na atmosfera ou a estrutura celular e suave nas planícies de Sputnik Planum”, explica Parker, acrescentando que os intervalos de tempo em que as mudanças de Plutão acontecem ainda são desconhecidos. “Nós realmente só temos esse único registro no tempo [como base]”.

Olhando para o futuro
No momento, a New Horizons navega para o seu próximo destino, um corpo no cinturão de Kuiper chamado provisoriamente de KBO-2014 MU69, e ela continua a transmitir dados para a Terra. Talvez esses dados respondam a algumas das dúvidas persistentes ao longo dos próximos anos, mas há bastante mistérios plutonianos para manter os cientistas entretidos e desejando mais uma visita ao planeta anão – talvez por uma sonda que entre em órbita. Plutão tem se revelado um enigma fascinante no Sistema Solar, alguns aspectos dos quais achamos que podemos explicar com um bom controle, ao passo que outros aspectos são ainda bastante variáveis”, garante White.  Para começar, ainda que a sonda tenha tido uma pequena amostra de alguns cenários espetaculares quando se aproximava Plutão, ele só poderia gravar um hemisfério em alta resolução. Ou seja, metade do planeta ainda está envolto em mistério.

O que realmente fica no hemisfério do não-encontro de Plutão, menos ainda no hemisfério sul envolto em escuridão polar?”, pergunta o membro da equipe Bill McKinnon, da Universidade de Washington em St. Louis, EUA, referindo-se às áreas que passaram longe da sonda. Missões futuras também pode nos ajudar a entender a atividade de Plutão ao longo do tempo, o que falaria do passado do planeta, incluindo os dias primordiais do sistema solar, quando o pequeno mundo provavelmente orbitava mais perto do sol. “Como Plutão era quando orbitava mais perto do sol?”, questiona McKinnon. “Existe algum registro preservado desses ‘tempos de outrora’ em sua superfície? E, se não, o que conta para a evidência de um passado extraordinariamente geologicamente ativo?”
Sozinho novamente depois da passagem da New Horizons, Plutão é um mistério ainda maior para astrônomos do mundo todo.
Fonte: HypeScience.com
 [National Geographic, APOD]


XMM-NEWTON revela o passado explosivo da Via láctea

Esta impressão artística mostra a Via Láctea como poderá ter sido há 6 milhões de anos atrás durante uma fase "quasar" de atividade. Uma ligeira bolha laranja estende-se desde o Centro Galáctico até um raio de aproximadamente 20.000 anos-luz. Fora dessa bolha, um "nevoeiro" difuso de gás com uma temperatura de um milhão de graus poderá explicar a matéria em falta da Galáxia, totalizando 130 mil milhões de massas solares. Crédito: Mark A. Garlick/ESA

Uma bolha gigante em torno do centro da Via Láctea mostra que há seis milhões de anos atrás o buraco negro supermassivo da nossa Galáxia estava em chamas com uma energia furiosa. Ela também emite uma luz sobre o esconderijo da chamada matéria "em falta" da Galáxia. Enquanto a misteriosa matéria escura agarra a maioria das primeiras páginas de jornal, os astrónomos sabem que ainda lhes falta encontrar toda a matéria normal da Galáxia, denominada bariónica. Isso agora mudou, graças ao trabalho do observatório de raios-X XMM-Newton da ESA. Uma análise detalhada das observações de arquivo mostrou que há uma grande quantidade de matéria bariónica espalhado pela Galáxia. O XMM-Newton encontrou-a na forma de gás a uma temperatura de um milhão de graus que permeia tanto o disco da Galáxia, onde a maioria das estrelas se encontram, e um volume esférico que rodeia toda a Galáxia.

A nuvem esférica é vasta. Considerando que o Sol está apenas a 26.000 anos-luz do centro da Galáxia, a nuvem estende-se a uma distância de pelo menos 200.000 - 650.000 anos-luz. Fabrizio Nicastro, do Instituto Nacional de Astrofísica, Observatório Astronómico de Roma, Itália, e seus colegas foram no rastro dos bários perdidos há mais de 15 anos. A sua mais recente descoberta com o XMM-Newton mostra que há suficiente gás quente, a milhões de graus, na Galáxia para explicar isto tudo. Permaneceu despercebido por tanto tempo porque não emite luz visível. Em vez disso, os astrónomos descobriram-no porque o oxigénio na nuvem absorveu os raios-X em comprimentos de onda muito específicos de luz a ser emitida por objetos celestes mais distantes.

E esta não foi a única descoberta para a equipa à espera nos dados. Quando chegou a altura de modelar os dados com simulações de computador, para compreender a maneira pela qual o gás foi distribuído ao redor da galáxia, a equipa não obteve a resposta de que estava à espera. De acordo com a física gravitacional simples, espera-se que a densidade do gás diminua a partir do centro para fora", diz Nicastro. Neste quadro, a densidade do gás atingiria o seu pico no centro da Galáxia e seria menor nas arestas exteriores. Mas havia um problema. Passei três meses a tentar combinar os dados com esse modelo e simplesmente não conseguia", diz Nicastro.

Impressão de artista do XMM-Newton.
Crédito: ESA - C. Carreau

Depois de tentar tudo, ele mudou a densidade pico para fora do centro da Galáxia. A uma distância de cerca de 20.000 anos-luz do centro da galáxia o modelo encaixava melhor. Foi intrigante o porquê de isto melhorar as coisas até se lembrar que esta distância é também o tamanho de dois grandes "balões" de raios-gama encontrados em 2010 pelo observatório de raios-gama Fermi, da NASA, que se estendem dezenas de milhares de anos-luz acima e abaixo o centro de nossa Galáxia. Então Nicastro construiu um modelo de densidade diferente, no qual havia uma bolha central de gás de baixa densidade que se estende para o exterior a 20.000 anos-luz. Quando ele aplicou esse modelo nos seus dados de raios-X, descobriu que se encaixava perfeitamente.

"Isso foi inesperado e ao mesmo tempo muito emocionante", diz Nicastro. Isso significa que algo empurrou o gás para fora do centro da Galáxia, criando uma bolha gigante. Os astrónomos sabem que existe um buraco negro supermassivo no centro da nossa Galáxia. Encontra-se em silêncio e escuridão nos dias de hoje, mas a bolha indica que há seis milhões de anos atrás as coisas eram muito diferentes. O buraco negro supermassivo estava a despedaçar estrelas e nuvens de gás e a engolir o conteúdo. No caminho para a aniquilação, a matéria condenada estava a aquecer e a libertar grandes quantidades de energia que abria caminho através do halo de gás, abrindo a bolha.

Quando os astrónomos olham para o universo mais amplo, veem que uma pequena percentagem de galáxias contém um núcleo extremamente brilhante. Estes núcleos são denominados núcleos ativos de galáxias e, como resultado deste estudo, os astrónomos sabem agora que a nossa Via Láctea teve alguma vez um deles. Seis milhões de anos mais tarde, a onda de choque criada por esta atividade atravessou 20.000 anos-luz no espaço, criando a bolha que o XMM-Newton observou. Entretanto, o buraco negro supermassivo ficou sem 'alimento' nas proximidades, ficando tranquilo novamente.  Penso que a evidência da Via Láctea ter sido mais ativa no passado é agora forte", diz Nicastro. Demos um grande passo em frente com este resultado", diz Norbert Schartel, Cientista do Projeto da ESA para o XMM-Newton. "Isso significa que a próxima geração de telescópios de raios-X, tais como a missão ATHENA da ESA, terá muito que estudar após o seu lançamento em 2028."    
Fonte: Astronomia Online 



Essas imagens revelam as origens do vento solar

Concepção artística do vento solar

O vento solar, o constante fluxo de partículas carregadas que sai do astro-rei, foi descoberto em 1950. Desde então, ele parece confundir os cientistas. À medida que se aproxima da Terra, é tempestuoso. porém, próximo do sol, onde se origina, o vento é estruturado em raios distintos, muito parecido com o desenho simples que uma criança faz da nossa estrela. Os detalhes dessa transição de raios definidos na corona, a atmosfera superior do sol, até o vento solar turbulento do nosso planeta têm sido, até agora, um mistério.
Usando o Solar Terrestrial Relations Observatory (STEREO) da NASA, os cientistas fizeram, pela primeira vez, uma imagem da borda do sol que mostra essa transição. Um artigo sobre as descobertas foi publicado no The Astrophysical Journal. “Agora temos uma visão global da evolução do vento solar”, disse Nicholeen Viall, um coautor do estudo e cientista de energia solar do Goddard Space Flight Center da NASA. “Isso vai realmente mudar a nossa compreensão de como o ambiente espacial se desenvolve”.

O sol e sua atmosfera são feitos de plasma – uma mistura de partículas positiva e negativamente carregadas que se separaram em temperaturas extremamente altas, e que tanto carregam quanto viajam através do campo de linhas magnéticas. Material da corona do sol é liberado para o espaço, preenchendo o sistema solar com vento solar. Agora, os cientistas descobriram que, conforme o plasma viaja para mais longe do sol, as coisas mudam: a estrela começa a perder o controle magnético, formando o limite que define sua corona exterior – a “beira” do sol.  Conforme você vai para mais longe do sol, a força do campo magnético cai mais rápido do que a pressão do material”, disse Craig DeForest, principal autor do estudo e físico solar no Instituto de Pesquisa do Sudoeste em Boulder (EUA). “Eventualmente, o material começa a agir mais como um gás, e menos como um plasma magneticamente estruturado”.
Vista do vento solar da missão STEREO (à esquerda) e após o processamento no computador (à direita)

O rompimento dos raios definidos é semelhante à forma como a água dispara a partir de uma pistola. Primeiro, a água é um fluxo suave e unificado, mas, eventualmente, se divide em gotas cada vez menores até virar um “spray de neblina. As imagens apresentadas neste estudo capturam o plasma na mesma fase que um fluxo de água se desintegrando gradualmente em gotas.

Antes deste estudo, os cientistas já teorizavam que as forças magnéticas eram fundamentais para a definição da borda da corona. No entanto, o efeito nunca tenha sido observado, porque esse tipo de imagens é difícil de processar. A mais de 30 bilhões de quilômetros do sol, o plasma do vento solar é tênue, e contém elétrons flutuantes que dispersam a luz solar. Isto significa que podem ser vistos, mas são muito fracos e exigem um processamento cuidadoso. A fim de perceber a zona de transição, os cientistas tiveram que separar as características fracas do vento solar das fontes de ruído e luz de fundo mais de 100 vezes mais brilhantes: as outras estrelas, a luz difusa do próprio sol e até a poeira do interior do sistema solar. De certa forma, estas imagens estavam escondidas à vista de todos.

Imagens da corona e do vento solar são peças cruciais do quebra-cabeça para entender todo o sol, do seu núcleo até a borda. Com uma perspectiva global, os cientistas podem compreender melhor a física em grande escala desta região crítica, que afeta não só o nosso planeta, mas todo o sistema solar. Tais observações da missão STEREO também vão ajudar a próxima geração de observadores robóticos do astro-rei. Em 2018, a NASA deve lançar a missão Solar Probe Plus, que vai voar pela corona do sol, coletando mais informações valiosas sobre a origem e evolução do vento solar.
Fonte: Phys




Júpiter tem um polo sul como nenhum outro no sistema solar

A sonda Juno da NASA enviou as primeiras imagens do polo norte de Júpiter, tiradas durante seu primeiro voo rasante no planeta com os instrumentos ligados. As imagens mostram sistemas de tempestades e atividades climáticas diferentes de tudo visto anteriormente em qualquer um dos planetas gigantes gasosos do nosso sistema solar.
Juno executou com sucesso o primeiro de seus 36 voos rasantes orbitais no dia 27 de agosto, quando a nave espacial chegou a cerca de 4.200 quilômetros acima das rodopiantes nuvens de Júpiter. O download de seis megabytes de dados recolhidos durante o passeio de seis horas, acima do polo norte de Júpiter até seu polo sul, levou um dia e meio. Embora a análise desta primeira coleta de dados ainda esteja em curso, algumas descobertas ímpares já são visíveis.

“Este é o primeiro vislumbre do polo norte de Júpiter e ele se parece com nada que tenhamos visto ou imaginado antes”, diz Scott Bolton, pesquisador principal da Juno no Southwest Research Institute, em San Antonio, nos EUA, ao portal Phys.org. “É mais azul lá em cima do que em outras partes do planeta e há uma grande quantidade de tempestades. Lá não há nenhum sinal das faixas ou zonas latitudinais e cintos aos quais estamos acostumados – est​a imagem é dificilmente reconhecível como Júpiter. Nós estamos vendo sinais de que as nuvens têm sombras, possivelmente indicando que elas estão a uma altitude superior a outros [elementos] característicos”, aponta.

Polo sul único
Uma das descobertas mais notáveis ​​dessas primeiras imagens dos polos norte e sul de Júpiter é algo que o imager da JunoCam não viu. “Saturno tem um hexágono no polo norte”, conta Bolton. “Não há nada em Júpiter que se assemelhe a qualquer coisa perto disso. O maior planeta do nosso sistema solar é verdadeiramente único. Temos mais 36 voos rasantes para estudar o quão único ele realmente é.  Junto com a JunoCam, que tirou as fotos durante o sobrevoo, todos os oito instrumentos científicos da Juno estavam ligados e coletando dados. O Jovian Infrared Auroral Mapper (Jiram), equipamento fornecido pela Agência Espacial Italiana para mapear auroras por meio de infravermelho, coletou algumas imagens marcantes de Júpiter em suas regiões polares norte e sul.

“O Jiram está observando sob a pele de Júpiter, nos dando nossas primeiras imagens de infravermelho do planeta”, declarou Alberto Adriani, co-pesquisador do Jiram no Istituto di Astrofísica e Planetologia Spaziali, em Roma, na Itália. “Estas primeiras imagens de infravermelhos dos polos norte e sul de Júpiter estão revelando pontos mornos e quentes que nunca foram vistos antes. E mesmo que nós soubéssemos que as primeiras imagens em infravermelho do polo sul de Júpiter poderiam nos mostrar a aurora austral do planeta, ficamos maravilhados ao vê-la pela primeira vez. Nenhum outro instrumento, na Terra ou no espaço, conseguiu ver as auroras austrais. Agora, com o Jiram, vemos que ela parece ser muito brilhante e bem estruturada. O alto nível de detalhe das imagens vai nos dizer mais sobre a morfologia e a dinâmica da aurora”.

Rádio extraterrestre
Entre os conjuntos de dados mais originais recolhidos por Juno durante a sua primeira varredura científica por Júpiter estão os da missão Radio / Plasma Onda Experiment (Waves), que registrou transmissões de sons fantasmagóricos que emanam acima do planeta. Estas emissões de rádio são conhecidas desde os anos 1950, mas nunca tinham sido analisadas a partir de um ponto de vista tão próximo.

“Júpiter está falando conosco de uma forma que apenas mundos gigantes gasosos conseguem”, afirma Bill Kurth, co-pesquisador do Waves da Universidade de Iowa, nos EUA. “O Waves detectou as emissões de assinatura de partículas energéticas que geram as auroras enormes que circundam o polo norte de Júpiter. Essas emissões são as mais fortes no Sistema Solar. Agora estamos tentando descobrir de onde os elétrons vêm e o que os está gerando. A sonda Juno foi lançada no dia 5 de agosto de 2011, do Cabo Canaveral, na Flórida, e chegou ao planeta vermelho em 4 de julho de 2016.
Fonte: Phys.org


Caça ao planeta nove revela novos objetos extremamente distantes no sistema solar

Na corrida para descobrir o nono planeta proposto no nosso Sistema Solar, Scott Sheppard (Instituto Carnegie) e Chadwick Trujillo (Universidade do Norte do Arizona) observaram vários objetos nunca antes vistos a distâncias extremas do Sol no nosso Sistema Solar. Sheppard e Trujillo já apresentaram as suas descobertas mais recentes ao Centro de Planetas Menores da União Astronómica Internacional para denominações oficiais. Um artigo sobre as descobertas foi também aceite para publicação na revista The Astronomical Journal. Quantos mais objetos forem encontrados a distâncias extremas, melhores as hipóteses de restringir a localização do novo planeta que Sheppard e Trujillo previram existir bem para lá de Plutão (ele próprio desclassificado como planeta) em 2014.

A colocação e órbitas destes pequenos e denominados objetos trans-neptunianos extremos poderá ajudar a determinar o tamanho e a distância ao Sol, porque a gravidade do planeta influencia os movimentos de objetos mais pequenos muito além de Neptuno. Os objetos são chamados trans-neptunianos porque as suas órbitas em torno do Sol são muito maiores do que a de Neptuno. Em 2014, Sheppard e Trujillo anunciaram a descoberta de 2012 VP113 (com a alcunha de "Biden"), que tem a órbita mais distante conhecida no nosso Sistema Solar. Nessa altura, Sheppard e Trujillo também notaram que o punhado de objetos trans-neptunianos extremos conhecidos estão agrupados com ângulos orbitais semelhantes. Isto levou-os a prever a existência de um planeta a mais de 200 vezes a distância da Terra ao Sol.

A sua massa, que possivelmente varia entre várias Terras até ao equivalente a Neptuno, está a orientar esses objetos menores em tipos similares de órbitas. Há quem já o tenha chamado de Planeta X ou Planeta Nove. Trabalhos posteriores a 2014 mostraram que este nono planeta massivo provavelmente existe restringindo as suas possíveis propriedades. A análise de órbitas de corpos pequenos "vizinhos" sugere que é várias vezes mais massivo que a Terra, possivelmente até 15 vezes e, no seu ponto orbital mais próximo, está pelo menos 200 vezes mais longe do Sol que a Terra (mais de 5 vezes mais distante que Plutão).

Ilustração das órbitas dos novos e anteriormente conhecidos objetos extremamente distantes do Sistema Solar. O agrupamento da maioria das suas órbitas indica que são provavelmente influenciados por algo massivo e muito distante, o proposto Planeta Nove. Crédito: Robin Dienel

"Os objetos encontrados muito além de Neptuno têm a chave para desbloquear as origens e a evolução do Sistema Solar," explicou Sheppard. "Apesar de pensarmos que existem milhares destes objetos pequenos, ainda não encontrámos muitos porque estão tão longe. Os objetos menores podem levar-nos ao muito maior planeta que pensamos existir. Quantos mais descobrirmos, mais seremos capazes de compreender o que se passa no Sistema Solar exterior. Sheppard e Trujillo, juntamente com David Tholen da Universidade do Hawaii, estão a realizar o maior e mais profundo levantamento de objetos para lá de Neptuno e da Cintura de Kuiper e já percorreram quase 10% do céu, até à data, usando alguns dos maiores e mais avançados telescópios e câmaras do mundo, como a DEC (Dark Energy Camera) acoplada ao telescópio Blanco de 4 metros do NOAO no Chile e a japonesa HSC (Hyper Suprime Camera) acoplada ao telescópio Subaru de 8 metros no Hawaii.

À medida que encontram e confirmam objetos extremamente distantes, analisam se as suas descobertas encaixam nas teorias maiores sobre como as interações com um planeta massivo distante podem ajudar a moldar o Sistema Solar exterior. Neste momento, estamos a lidar com estatísticas de números muito baixos, assim que não compreendemos bem o que se passa no Sistema Solar exterior," afirma Sheppard. "Terá que ser encontrado um maior número de objetos trans-neptunianos a fim de determinar totalmente a estrutura do nosso Sistema Solar exterior."

Segundo Sheppard, "estamos agora numa situação semelhante à que Alexis Bouvard sofreu, em meados do século XIX, quando notou que o movimento orbital de Úrano era peculiar, o que eventualmente levou à descoberta de Neptuno. Os novos objetos que submeteram para designação ao Centro de Planetas Menores incluem 2014 SR349, o que aumenta a classe de objetos trans-neptunianos extremos e raros. Exibe características orbitais parecidas com os corpos extremos previamente conhecidos cujas posições e movimentos levaram Sheppard e Trujillo a propor, inicialmente, a influência do Planeta Nove.

Outro novo objeto extremo que encontraram, 2013 FT28, tem algumas características parecidas com outros objetos extremos, mas também algumas diferenças. A órbita de um objeto é definida por seis parâmetros. O agrupamento de vários destes parâmetros é o argumento principal para a existência de um nono planeta no Sistema Solar exterior. 2013 FT28 mostra um agrupamento semelhante em alguns desses parâmetros (o seu semieixo maior, excentricidade, inclinação e argumento do ângulo periélico) mas um desses parâmetros, um ângulo chamado longitude do periélio, é diferente dos outros objetos extremos, o que torna esta particular tendência à aglomeração menos forte.

Outra descoberta, 2014 FE72, é o primeiro objeto da distante Nuvem de Oort encontrado com uma órbita totalmente fora da de Neptuno. Tem uma órbita que leva o objeto para tão longe do Sol (cerca de 3000 vezes mais longe que a Terra) que provavelmente é influenciado por forças da gravidade externas ao Sistema Solar, como outras estrelas e a maré galáctica. É o primeiro objeto observado a uma distância tão grande.
Fonte: Astronomia Online
 


Primeiras estrelas formaram-se mais tarde do que se pensava

Impressão de artista de uma porção da linha temporal do Universo, por volta da "época da reionização" - o processo que ionizou a maioria do material no cosmos. A ilustração começa com a libertação da Radiação Cósmica de Fundo (esquerda), a luz mais antiga da história do cosmos, que data até 380.000 anos após o Big Bang, e continua até à direita, com a formação das primeiras estrelas e galáxias do Universo. Crédito: ESA - C. Carreau


O satélite Planck da ESA revelou que as primeiras estrelas do Universo começaram a formar-se mais tarde do que as observações anteriores da Radiação Cósmica de Fundo indicavam. Esta nova análise também mostra que essas estrelas foram as únicas fontes necessárias para explicar a reionização dos átomos no cosmos, tendo completado metade deste processo quando o Universo tinha atingido os 700 milhões de anos. Com a grande quantidade e variedade de estrelas e galáxias que habitam o Universo atual, é difícil imaginar quão diferente o nosso cosmos de 13,8 mil milhões de anos era quando tinha apenas alguns segundos de idade. Nessa fase inicial, era uma sopa quente e primordial de partículas, principalmente eletrões, protões, neutrinos e fotões - as partículas da luz.

Neste ambiente denso, o Universo era como um nevoeiro "opaco", pois as partículas de luz não podiam viajar quaisquer distâncias significativas sem colidirem com eletrões. À medida que o cosmos se expandia, o Universo tornava-se mais frio e mais rarefeito até que, após mais ou menos 380.000 anos, tornou-se finalmente "transparente". Nessa altura, as colisões entre partículas eram extremamente esporádicas e os fotões podiam viajar livremente através do cosmos. Hoje, os telescópios como o Planck podem observar esta luz fóssil por todo o céu, luz esta a que chamamos Radiação Cósmica de Fundo. A sua distribuição no céu revela pequenas flutuações que contêm uma riqueza de informações sobre a história, composição e geometria do Universo.

A libertação da Radiação Cósmica de Fundo aconteceu num momento em que os eletrões e os protões se uniram para formar átomos de hidrogénio. Este é o primeiro momento, na história do cosmos, em que a matéria se encontrava num estado eletricamente neutro. Depois disso, passaram-se algumas centenas de milhões de anos até que estes átomos se unissem e, eventualmente, dessem origem à primeira geração de estrelas do Universo. À medida que estas primeiras estrelas nasciam, encheram os seus arredores com luz, que subsequentemente dividiu átomos neutros, transformando-os de volta às suas partículas constituintes: eletrões e protões. Os cientistas referem-se a este período como a "época de reionização". Não demorou muito para que a maioria do material do Universo se tornasse completamente ionizado - à exceção de poucos locais isolados -, e assim ficou desde então.
Sumário da história de quase 14 mil milhões de anos do Universo, mostrando em particular os eventos que contribuíram para a radiação cósmica de fundo em micro-ondas.  O cronograma da secção superior da ilustração mostra uma impressão de artista da evolução do cosmos em larga escala. Os processos variam entre a inflação, a breve era de expansão acelerada do Universo quando tinha apenas uma pequena fração de um segundo, a libertação da CMB, a forma mais antiga de luz do Universo, impressa no céu quando o cosmos tinha apenas 380.000 anos; e da "Idade das Trevas" até ao nascimento das primeiras estrelas e galáxias, que reionizaram o Universo quanto tinha apenas algumas centenas de milhões de anos, até ao presente.  Pequenas flutuações quânticas geradas durante o período inflacionário são as sementes das estruturas futuras: as estrelas e galáxias de hoje. Depois do fim da inflação, as partículas de matéria escura começaram a aglomerar-se em torno destas sementes cósmicas, construindo lentamente uma teia cósmica de estruturas. Mais tarde, depois da libertação da CMB, a matéria normal começou a cair na direção destas estruturas, eventualmente dando origem às estrelas e galáxias.  As imagens circulares na secção inferior mostram ampliações de alguns processos microscópicos que tiveram lugar durante a história cósmica: desde pequenas flutuações geradas durante a inflação, até à sopa densa de luz e partículas que preencheram o Universo jovem; passando pela última dispersão de luz pelos eletrões, que deram origem à CMB e à sua polarização, até à reionização do Universo, provocada pelas primeiras estrelas e galáxias, que induziram polarização adicional na CMB.Crédito: ESA


As observações de galáxias muito distantes, que albergam buracos negros supermassivos, indicam que o universo tinha sido completamente reionizado quando tinha aproximadamente 900 milhões de anos. O ponto de partida deste processo, no entanto, é muito mais difícil de determinar e tem sido um tema muito debatido nos últimos anos. A Radiação Cósmica de Fundo diz-nos quando a época de reionização começou e, por sua vez, quando as primeiras estrelas se formaram no Universo," explica Jan Tauber, cientista do projeto Planck da ESA. Para fazer esta medição, os cientistas aproveitam o facto de que uma fração da Radiação Cósmica de Fundo é polarizada: parte da luz vibra numa direção preferencial. Isto deriva dos fotões da Radiação Cósmica de Fundo que ressaltam dos eletrões - algo que aconteceu muito frequentemente na sopa primordial, antes da Radiação Cósmica de Fundo e novamente depois, quando a luz das primeiras estrelas trouxe eletrões livres de volta para o palco cósmico.

"É nas pequenas flutuações da polarização da Radiação Cósmica de Fundo que podemos ver a influência do processo de reionização e deduzir quando começou," acrescenta Tauber. A primeira estimativa da época de reionização surgiu em 2003 pelo WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) da NASA, sugerindo que este processo possa ter começado no início da história cósmica, quando o Universo tinha apenas um par de centenas de milhões de anos. Este resultado era problemático porque não existem evidências de que quaisquer estrelas se tenham formado até então, o que significaria postular outras fontes exóticas que poderiam ter motivado a reionização naquela altura. Esta primeira estimativa foi em pouco tempo corrigida, pois os dados subsequentes do WMAP empurraram o tempo inicial para épocas posteriores, indicando que o Universo só se tornou significativamente reionizado, pelo menos, aos 450 milhões de anos da sua história.

Visualização da polarização da Radiação Cósmica de Fundo, detetada pelo satélite Planck da ESA por todo o céu.  A Radiação Cósmica de Fundo é um retrato da luz mais antigo do Universo, impressa no céu quando o Universo tinha apenas 380.000 anos. Mostra pequenas flutuações de temperatura que correspondem a regiões de densidades ligeiramente diferentes, representando as "sementes" de todas as estruturas futuras: as estrelas e galáxias de hoje.  Uma pequena fração da Radiação Cósmica de Fundo é polarizada - vibra numa direção preferida. Isto é um resultado do último encontro desta luz com eletrões, antes de começar a sua viagem cósmica. Por esta razão, a polarização da Radiação Cósmica de Fundo retém informações acerca da distribuição de matéria no início do Universo, e o seu padrão no céu segue o padrão das pequenas flutuações observadas na temperatura da Radiação Cósmica de Fundo.  Na imagem, a escala de cores representa diferenças de temperatura na radiação cósmica de fundo, enquanto a textura indica a direção da luz polarizada. Os padrões vistos na textura são característicos da polarização de "modos-E", o tipo de polarização dominante na radiação cósmica de fundo.  Para fins de ilustração, ambos os conjuntos de dados foram filtrados para mostrar principalmente o sinal detetado em escalas de aproximadamente 5º no céu. No entanto, as flutuações tanto na temperatura como na polarização estão presentes e foram observadas pelo Planck também a escalas angulares muito mais pequenas. Crédito: ESA e Colaboração Planck

Isto aliviou, mas não resolveu completamente o puzzle: embora as primeiras das "primeiras" estrelas já tivessem sido observadas quando o Universo tinha 300 a 400 milhões de anos, não está claro se estas estrelas eram as principais culpadas pela total reionização do cosmos ou se outras fontes adicionais e mais exóticas desempenharam, igualmente, um papel. Em 2015, a Colaboração Planck forneceu novos dados para resolver o problema, movendo a época de reionização até mais tarde na história cósmica e revelando que este processo estava a meio quando o Universo tinha cerca de 550 milhões de anos. O resultado foi baseado nos primeiros mapas de todo o céu da polarização da Radiação Cósmica de Fundo pelo Planck, obtidos com o seu instrumento LFI (Low-Frequency Instrument).

Agora, uma nova análise de dados de outro detetor do Planck, o HFI (High-Frequency Instrument), que é mais sensível a este fenómeno do que qualquer outro até agora, mostra que essa reionização começou ainda mais tarde - muito mais tarde do que quaisquer outros dados anteriores sugeriam. "As medições altamente sensíveis do HFI demonstraram claramente que a reionização foi um processo muito rápido, começando relativamente tarde na história cósmica e tendo reionizado o Universo a 50% quando este tinha mais ou menos 700 milhões de anos," comenta Jean-Loup Puget do Institut d'Astrophysique Spatiale em Orsay, França, investigador principal do HFI do Planck. "Estes resultados estão agora ajudando-nos a modelar o início da fase de reionização."

"Nós também confirmámos que não são necessários outros agentes, além das primeiras estrelas, para reionizar o Universo," salienta Matthieu Tristram, cientista da Colaboração Planck do Laboratoire de l'Accélérateur Linéaire em Orsay, França. O novo estudo localiza a formação das primeiras estrelas muito mais tarde do que se pensava na linha do tempo cósmico, sugerindo que a observação da primeira geração de galáxias está bem ao alcance dos instrumentos astronómicos futuros e, possivelmente, até mesmo de alguns dos atuais.

Na verdade, é provável que algumas das primeiras galáxias já tenham sido detetadas com exposições longas, como o Hubble Ultra Deep Field do Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA, e será mais fácil do que o esperado avistar muitas mais com observatórios futuros como o James Webb da NASA/ESA/CSA.
Fonte: Astronomia Online

Estrela enigmática pode apenas... estar nascendo

Estrela enigmática pode apenas... estar nascendo

[Imagem: ESA/Herschel/PACS/Hi-GAL Project/KU Leuven]


Estrela sem idade
No centro desta imagem, capturada pelo telescópio espacial Herschel, da ESA, está um objeto cósmico verdadeiramente peculiar: uma estrela, chamada IRAS 19312+1950. Localizada a mais de 12.000 anos-luz de nós, esta estrela tem sido um enigma para os astrônomos desde sua descoberta por mostrar sinais conflitantes que indicam, ao mesmo tempo, que ela pode ser extremamente velha e extremamente nova. Os observatórios detectaram sinais de emissão normalmente associados com estrelas velhas do tipo tardio: masers de óxido de sílica e hidroxilas - o equivalente a micro-ondas de um laser de luz visível. Mas detectaram também características observadas em estrelas do tipo mais jovem, como uma nuvem envolvente rica em compostos químicos geralmente observados em torno de estrelas jovens e em regiões de formação de estrelas.


Embrião de estrela
Novas observações em infravermelho do Herschel e do telescópio espacial Spitzer, da NASA, sugerem agora que parece não ser nem exatamente uma coisa e nem outra, mas sim uma estrela em formação - não uma estrela de pleno direito, seja jovem ou antiga. Em outras palavras, é uma protoestrela. Embora exiba características atípicas dos seus pares, os astrônomos acreditam que seja um embrião estelar que se aproxima do fim da sua fase de "acumulação", o período em que uma estrela nascente se alimenta de material circundante para fomentar o seu crescimento. Apesar de a região não ter sido apontada antes como um berçário estelar, existem sinais de estrelas recém-formadas e juvenis nas proximidades que dão suporte a esta hipótese. O corpo celeste inusitado tem cerca de 10 vezes a massa do Sol e emite cerca de 20.000 vezes mais energia. Ela parece ser rica em oxigênio, e tem jatos de gás saindo dos dois polos a velocidades de pelo menos 90 km/s. Além disso, ela está rodeada e obscurecida por uma nuvem de gás em colapso, poeira e gelo - incluindo grandes quantidades de gelo de água e dióxido de carbono - que contêm uma massa total equivalente a algo entre 500 e 700 sóis.
Fonte: Inovação Tecnológica

Estrelas intergalácticas – estrelas fora das galáxias

As estrelas intergalácticas são estrelas solitárias que não pertencem a nenhuma galáxia em particular. As galáxias são enormes aglomerados de estrelas e de muitos outros tipos de corpos celestes. Durante muito tempo acreditou-se que as estrelas localizavam-se apenas nas galáxias. Hoje sabemos que tal não é assim. As primeiras estrelas intergalácticas foram descobertas em 1997 no Aglomerado de Virgem, um aglomerado de galáxias que deverá de ter mais de 2.000 galáxias. O estudo das estrelas intergalácticas no Aglomerado de Virgem levou à estimativa que a massa dessas estrelas deverá de rondar 10% de toda a massa do aglomerado, o que equivaleria a aproximadamente 1 trilião de estrelas solitárias. Atualmente existem estimativas que apontam para que entre 30% a 50% de todas as estrelas, são estrelas “errantes” que não estão localizadas em nenhuma galáxia.

 Existem duas teorias que tentam explicar as estrelas intergalácticas.  A teoria mais aceite defende que quando se dá a colisão de duas ou mais galáxias, muitas das estrelas que as constituem são lançadas para o espaço intergaláctico devido à ação da força de gravidade. Outra teoria diz-nos que as estrelas podem ser lançadas para fora das suas galáxias devido à ação dos buracos negros supermaciços. Essa teoria defende que num sistema binário de estrelas, uma das estrelas é puxada para dentro do buraco negro supermaciço (que geralmente se localiza no centro da galáxia), enquanto que a outra é lançada para longe a uma velocidade suficientemente elevada para vencer a força de gravidade da galáxia, e assim a estrela passa a “vagar livremente” pelo espaço.
Fonte: Site Astronomia

Aglomerado Globular ou Enxame Globular

Um aglomerado globular (também conhecido como enxame globular) é um grupo de estrelas ligadas gravitacionalmente entre si, grupo esse bastante denso, com forma esférica, e que orbita ao redor de uma galáxia. Os aglomerados globulares geralmente possuem algumas centenas de milhares de estrelas, podendo mesmo chegar a possuir vários milhões de estrelas. Este tipo de aglomerado de estrelas pode ter algumas centenas de anos-luz de diâmetro. A região central de um aglomerado globular é muito mais denso em termos de estrelas que as regiões periféricas. Vejamos o caso do enxame globular Omega Centauri, o maior enxame globular da nossa galáxia, a Via Láctea. Omega Centauri tem cerca de 10 milhões de estrelas e um diâmetro de aproximadamente 150 anos-luz. O número de aglomerados globulares varia de galáxia para galáxia. Por exemplo, a Via Láctea tem mais de 150 aglomerados globulares. Já a Galáxia de Andrómeda (também designada por M31), poderá ter por volta de 500.
Fonte: Site Astronomia

Tão azul...porque?

Apesar da cor azul ter muitas associações na vida corrente como, por exemplo, frio, tristeza, serenidade, a verdade é que para os astrónomos esta cor tem um significado muito diferente, como é demonstrado por esta galáxia em espiral vista de perfil, a Messier 98. Messier 98, também conhecida por NGC 4192, situa-se aproximadamente a 50 milhões de anos-luz de distância na constelação de Coma Berenices. Nesta bela imagem obtida pelo New Technology Telescope (NTT) do ESO, a periferia da galáxia, cheia de gás e poeira, encontra-se pontilhada de bolsas de luz azulada. Estas regiões estão repletas de estrelas muito jovens, tão quentes que resplandecem num tom azul brilhante. Estas estrelas jovens têm temperaturas tão elevadas que emitem intensa radiação, queimando algum do material denso que as rodeia. Pensa-se que, no total, a Messier 98 contém cerca de um bilião de estrelas!
O NTT é um telescópio de 3,58 metros instalado no Observatório de La Silla, pioneiro no uso da óptica ativa e o primeiro telescópio do mundo a ter um espelho principal controlado por computador.
Créditos: ESO



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