12 de set de 2016

Bilionário russo quer chegar ao planeta 'Proxima b' em vinte anos

O exoplaneta, localizado na zona habitável da estrela mais próxima do Sol, é o novo alvo do magnata que é apoiado por Stephen Hawking
(Foto: TechCrunch/CC BY 2.0) A serenidade no olhar de quem tem dinheiro para mandar uma nave a a outro sistema estrelar. 

Olhe para o alto. 41,3 trilhões de quilômetros nos separam da estrela mais próxima do Sol, a Proxima Centauri. E é lá que o empresário russo Yuri Milner, investidor em capital de risco com graduação em física, quer chegar. Mais precisamente, ao exoplaneta Proxima b, que orbita a estrela em sua zona habitável e teria, portanto, chances razoáveis de possuir água em estado líquido. A ideia não é utópica, e já tem o apoio de figuras como o físico Stephen Hawking. O Breakthrough Starshot prevê o uso de pequenas naves (menores que um iPhone) impulsionadas pelos fótons de um potente raio laser para viajar a 20% da velocidade da luz. Elas alcançariam o exoplaneta em 20 anos e seriam capazes de mandar um belo close de uma provável casa para o ser humano. 

Desenvolvido pela equipe de Philip Lubin, da Universidade da Califórnia, em Santa Bárbara, o projeto, que ainda está no papel, teve sua rota original alterada após a descoberta.  Até então, o objetivo era fazer um visita às redondezas de Alpha Centauri. Vista no nosso céu como um único “pontinho”, a estrela mais brilhante da constelação de Centauro é, na verdade, um sistema binário, formado por duas estrelas com um centro gravitacional comum. É provável que Proxima Centauri – a estrela mais próxima do Sol – tenha algum tipo de associação gravitacional com suas duas irmãs maiores, o que faria da dupla, na verdade, um sistema triplo. 

Proxima Centauri é uma pequena anã vermelha. Sua massa é cerca de oito vezes menor que a do Sol, e seu diâmetro, um sétimo do da nossa estrela. Em seu entorno, conforme revelado pela revista alemã Der Spiegel, orbita o Proxima b, planeta rochoso similar à Terra que teria potencial para abrigar vida por estar na região da órbita de sua estrela que pode abrigar água no estado líquido. Uma volta em torno da “Proxima”, ao que tudo indica, dura apenas 11 dias terrestres, uma ótima desculpa para organizar uma festa de ano novo três vezes por mês. E – e isso é o mais importante – ela está a “apenas” 4,22 anos-luz da Terra, uma distância que o projeto financiado por Milner poderia transpor em vinte anos. Por isso, uma "passadinha" no Proxima b agora é essencial. 

O nome dos "celulares" voadores hipotéticos é o trocadillho "starchip" (em inglês, nave espacial é starship)Eles seriam acoplados pelo equivalente espacial de uma vela de navio chamado "lightsail", que ao invés de impulsionada pelo vento seria antingida por um potente conglomerado de raios laser. A velocidade final seria próxima de 215 milhões de quilômetros por hora, o que tornaria Marte brincadeira de criança e permitira chegar a Proxima b em apenas 20 anos. Um tempo considerável em uma vida humana, mas menos de um piscar de olhos na escala cósmica. 
Fonte: GALILEU

Emissões de calor podem indicar se há ou não atmosfera em Proxima B

O exoplaneta está na zona habitável de sua estrela, onde pode existir água líquida, o que o torna uma esperança para nós, terráqueos
Ele é rochoso, está na zona habitável de sua estrela, onde pode existir água em estado líquido, e “só” 4,2 anos-luz (uma distância até curta, em termos cósmicos) o separam de nossa casa. Esse é o planeta Proxima B, um possível irmão para a Terra recém-descoberto orbitando a estrela Proxima Centauri, a mais próxima do Sol. E não para por aí: os pesquisadores Laura Kreidberg e Abraham Loeb, da Universidade de Harvard, nos Estados Unidos, afirmaram ao Business Insider que o Telescópio Espacial James Webb da NASA seria capaz de detectar, por meio da medição de emissões infravermelhas, a existência ou não de uma atmosfera no planeta. O método é descrito em um artigo ainda em estágio de pré-publicação disponível no arxiv.org.

Várias das características conhecidas do exoplaneta foram calculadas com base em sua influência gravitacional sobre a estrela que orbita. Sua translação é muito rápida – um ano, por lá, equivalente a 11,2 dias terrestres –, e ele está tão próximo de sua anã vermelha que o brilho da estrela impede, na prática, uma foto que não seja ofuscada pela luz. Para contornar o problema, há uma verdadeira enciclopédia de truques físicos e matemáticos que os astrônomos usam para saber tanto sobre corpos celestes tão distantes. A presença de uma atmosfera, no caso, pode ser prevista por meio da análise da distribuição do calor no planeta.

Ao que tudo indica, Proxima B sofre do mesmo problema que a nossa Lua: ele gira em torno de sua estrela sempre com a mesma face virada para ela. Pense no lado escuro da Lua, só que em uma distópica versão terrestre: de um lado é sempre noite, do outro, sempre dia. Se não houver nenhuma estrutura gasosa em torno do planeta, não haverá nada que permita redistribuir o calor intenso que alcança a região constantemente iluminada para a outra metade, escura.

Ou seja, ficamos com um frio congelante em um lado e um verão digno do Saara no outro. Se, por outro lado, houver gás, ele ajudará a distribuir o calor de maneira mais uniforme, o que muda a “assinatura” de calor do planeta e ajuda a esquentar a região de noite eterna. Como o infravermelho reemitido por um planeta rochoso é diferente do que o emitido originalmente pela estrela, o quebra-cabeças está resolvido: seria possível captar, no mar de calor emitido pela estrela, qual pequena parcela vem do planeta.

“Quando observamos a Lua, vemos suas diferentes fases iluminadas pelo Sol. Se você imaginar o planeta girando em torno da estrela, nós veríamos fases diferentes do planeta”, afirmou Loeb ao Business Insider. “Atrás da estrela, veríamos o lado em que é dia. Na frente, o que é noite. Como ela dá uma volta na estrela a cada 11,2 dias, veríamos a temperatura mudar com o tempo. Tudo lindo, não fosse um pequeno problema: o James Webb ainda não saiu do chão, e só será lançado em 2018. O que significa que, mesmo que a ideia dê certo, não haveria como confirmar nada, pelo menos por algum tempo. Só nos resta aguardar.
Fonte: GALILEU

Não tenha medo de cair em um buraco negro - você pode viver em um, como um holograma

o filme 'Interestelar', o personagem principal, Cooper, escapa de um buraco negro a tempo de ver sua filha, Murph, nos seus últimos dias. Algumas pessoas comentam que o filme é tão científico que devia ser mostrado em escolas. Mas, na verdade, muitos cientistas acreditam que ir parar em um buraco negro significaria o nosso fim. No entanto, um novo estudo sugere que esse pode não ser o caso. A pesquisa mostra que, em vez de sermos devorados, se caíssemos em um buraco negro seríamos absorvidos e viraríamos um holograma - sem nem perceber. O estudo desafia uma teoria rival que afirma que qualquer um que cai em um buraco negro atinge uma espécie de 'firewall' e é imediatamente destruído. 

Os buracos negros de Hawkins
Há quarenta anos, Stephen Hawking chocou a comunidade científica com a sua descoberta de que buracos negros não são negros. A física clássica afirma que qualquer coisa que caia através do horizonte de um buraco negro nunca mais vai escapar. Mas Hawking mostrou que buracos negros emitem radiação continuamente uma vez que efeitos quânticos são levados em consideração. Infelizmente, para a astrofísica típica, a temperatura dessa radiação é bem menor do que a do 'plano de fundo cósmico', o que significa que não conseguimos detectá-la com a tecnologia atual. 

Os cálculos de Hawking nos deixam perplexos. Se um buraco negro emite radiação de forma contínua, ele vai perder massa constantemente - eventualmente evaporando. Hawking percebeu que isso era um paradoxo: se um buraco negro pode evaporar, a informação sobre ele seria perdida para sempre. Isso singifica que, mesmo que a gente consiga medir a radiação de um buraco negro, poderíamos nunca descobrir que ele se formou, para começo de conversa. Isso viola uma regra importante da mecânica quântica: a de que a informação não pode ser perdida ou criada. 

Uma outra forma de analisar esse fenômeno é que a radiação de Hawking causa um problema para o determinismo em relação aos buracos negros. O determinismo significa que o estado do universo a qualquer tempo é unicamente determinado pelo seu estado a qualquer outro período. É dessa forma que podemos traçar a sua evolução, tanto astronômica quanto matemática, através da mecânica quântica.

perda do determinismo só aconteceria com a reconciliação da mecânica quântica com a teoria da gravidade de Einstein - um problema difícil cuja resolução é o objetivo final de muitos físicos. Estudiosos de buracos negros fazem um teste para qualquer potencial teoria da gravidade quântica: ela precisa explicar o que acontece com a informação que registra a história de um buraco negro.

Demorou duas décadas para que cientistas criassem uma possível solução. Eles sugeriram que a informação gravada em um buraco negro é proporcional à área de sua superfície (em duas dimensões) em vez do volume (três dimensões). Isso poderia ser explicado pela gravidade quântica, onde as três dimensões do espaço podem ser reconstruídas de um mundo com duas dimensões sem gravidade - como um holograma. Pouco tempo depois, a teoria das cordas, a teoria mais estudada da gravidade quântica, foi revelada como holográfica, da mesma forma.

Usando a holografia podemos descrever a evaporação de um buraco negro em um mundo de duas dimensões sem gravidade, no qual as regras da mecânica quântica se aplicam. O processo é determinista, com pequenas imperfeições de radiação sendo gravadas na história do buraco negro. Então a holografia nos diz que a informação não é perdida em buracos negros, mas encontrar as falhas nos argumentos originais de Hawking está sendo extremamente difícil. 


Bolas de pelo vs. Firewalls
O que exatamente os buracos negros descrevem através da teoria quântica é algo difícil de ser analisado. Em 2003, Samir Mathur propôs que os buracos negros seriam uma espécie de 'bola de pelos', que não teriam um horizonte reto. As flutuações quânticas próximas da região do horizonte gravariam as informaçãoes da história do buraco negro e, assim, a proposta de Mathur resolveria o paradoxo da perda de informação. No entanto, a ideia foi criticada já que implica que alguém caindo dentro dessa bola teria uma experiência bem diferente do que alguém caindo no buraco negro descrito pela teoria da relatividade de Einstein. 

A descrição que a teoria da relatividade tem de buracos negros sugere que, uma vez em que você passa pelo horizonte do evento, a superfície do buraco negro, você pode ir cada vez mais fundo. Uma vez que você faça isso, o espaço e tempo se deformam até que atingem um ponto chamado 'singularidade'. Nesse ponto, as leis da física deixam de existir. (Mas, na verdade, você morreria bem cedo nessa jornada já que você seria desmembrado por forças intensas). 

No universo de Mathur, no entanto, não há nada além do horizonte do evento. Atualmente, uma teoria rival na gravidade quântica afirma que qualquer um que cai em um buraco negro bate em uma 'firewall', uma barreira, e é imediatamente destruído. A proposta da parede foi criticada já que, assim como as bolas de pelo, possuem comportamentos drasticamente diferentes no horizonte do que os buracos negros da relatividade.

Mas Mathur argumenta que, para um observador externo, alguém caindo em uma bola de pelos pareceria como alguém caindo em um buraco negro de Einstein, mesmo que aqueles caindo tenham experiências diferentes. Outros trabalhando em teorias da bola de pelos e da barreira podem sentir que esses argumentos estão baseados no exemplo que ele usou - ele descreve um tipo muito especial de bola de pelos, bem diferente das necessárias para descrever buracos negros realistas de acordo com a astrofísica. 

O debate sobre o que acontece quando alguém cai em um buraco negro vai continuar por algum tempo. A questão chave não é compreender que a região do horizonte é construída como um holograma - mas como, exatamente, isso acontece. 


*Marika Taylor é professora de astrofísica da Universidade de Southampton
O artigo foi publicado primeiramente no The Conversation. Leia o original, em inglês,
Fonte: GALILEU


Parece, mas a Terra não tem tanta água assim!


Embora os oceanos cubram cerca de 70% da superfície da Terra e pareçam abundantes e inesgotáveis, a quantidade de água na Terra não é tão grande quanto parece. A imagem acima é um modelo matemático que mostra toda a reserva hídrica do planeta, acomodada dentro de uma pequena esfera de 1400 km de diâmetro. Toda a água da Terra está lá dentro, incluindo mares, rios, lagos, reservas subterrâneas e geleiras.

A imagem é um convite à reflexão, pois nem de longe podemos imaginar que a aparente vastidão de água disponível caiba em um espaço relativamente pequeno, responsável por sustentar a vida de toda a fauna e flora do planeta desde que as primeiras formas de vida surgiram, há pouco mais de 3.6 bilhões de anos, no período Arqueano.

Até hoje, os pesquisadores não são unânimes em afirmar como surgiu ou veio parar a água na Terra. Alguns sustentam que o precioso líquido está por aqui desde a formação do planeta e foi liberado aos poucos, durante as transformações ocorridas logo no início da formação do Sistema Solar. Outros cientistas acreditam que grande parte da água também tenha sido trazida de fora, por meio do choque de cometas e asteroides.

Futuro da Água

Independentemente de onde a água tenha vindo, as incertezas sobre o seu destino são muito grandes, principalmente no que diz respeito à enorme poluição produzida principalmente pelas indústrias e populações, capazes de contaminar as reservas e mananciais por períodos inimagináveis. Naturalmente, não será por esse motivo que a água se esgotará do planeta, mas é um dos fatores, senão o mais importante, que faz com que a qualidade da água potável seja uma das principais preocupações dos gestores e governos.

Exemplo Marte

Além das causas antropogênicas, a dinâmica natural de muito longo prazo também preocupa.
Os estudos mostram que Marte já foi um planeta com rios e oceanos possivelmente caudalosos, mas que por algum motivo ainda não perfeitamente conhecido, desapareceram em algum momento do passado. Assim, o estudo sobre a geologia de Marte pode dar pistas significativas de como a Terra também poderá perder suas reservas hídricas daqui a milhões ou bilhões de anos.  
Fonte: APOLO 11.COM 



4 descobertas astronômicas sem explicação

Quando se fala em astronomia, cada descoberta significa novas e mais profundas perguntas, muitas delas sem qualquer explicação.

Estes são cinco dos exemplos de maior destaque: 

A ilha mágica de Titã: trata-se da maior lua de Saturno e um dos objetos espaciais mais parecidos com a Terra, com atmosfera, corpos líquidos, vento, chuva e, aparentemente, também atividade geológica. Em 2007, a sonda Cassini registrou imagens do lago Ligeia Mare, o segundo maior dessa lua. Seis anos depois, um novo registro fotográfico mostrava o aparecimento de massa terrestre em uma região que antes era apenas oceano. Pouco tempo depois, um novo registro fotográfico revelou que a ilha tinha desaparecido misteriosamente.

Anéis em um asteroide: no nosso Sistema Solar, existem quatro planetas com anéis: Júpiter, Saturno, Urano e Netuno. Foi bastante estranho para os cientistas encontrar um asteroide que também possui anéis. Com 250 km de diâmetro, ele apresenta um sistema de anéis de rocha espacial nunca antes visto e de origem desconhecida. 
 
Campo magnético lunar:
embora, atualmente, a Lua seja inerte magneticamente, há quatro milhões de anos, ela estava rodeada por um escudo magnético que a protegia de ventos solares e objetos espaciais. A ciência não consegue explicar como esse campo magnético era maior que o da Terra, sendo que a massa da Lua é consideravelmente menor. A origem e a razão do sumiço do seu campo magnético suscitam grandes interrogações.

Urano, a tempestade perfeita: com uma atmosfera composta por hidrogênio e hélio com gelo, Urano é o planeta mais frio do Sistema Solar. Contudo, apesar de não abrigar nenhuma fonte capaz de condensar nuvens, no planeta ocorrem grandes tempestades, das quais os cientistas conseguiram registrar várias imagens de alta resolução.
Fonte: HISTORY

O incrível nascimento da Lua

Há 4,5 bilhões de anos, nasceu nosso único satélite, fruto de uma colisão entre a Terra e outro planeta. Só que a batida foi mais violenta do que imaginávamos

7 rochas lunares trazidas das missões Apollo revelaram a verdade sobre a colisão que deu origem à Lua
1: O choque
Antes, acreditava-se que Theia, planeta que colidiu com a Terra, tinha tamanho similar ao de Marte e que tinha se chocado conosco a 45°. A pesquisa revelou que o choque foi frontal - e tirou Theia do mapa.
2: A Lua
Boa parte de Theia se incorporou à Terra, e os fragmentos dessa mistura, mais homogênea do que imaginávamos, deram origem à Lua. Resultado: o oxigênio do satélite é exatamente igual ao nosso.
3: O mistério
A chave para reconstruir o impacto foi essa assinatura química. Se a colisão tivesse sido mais de relance, como acreditávamos, seria possível ver diferenças nas marcas deixadas por Theia - mas não há.
Fonte: Super Interessante


Jovem MAGNETAR é provavelmente o PULSAR mais lento já detectado

Imagem de RCW 103. Crédito: raios-X - NASA/CXC/Universidade de Amesterdão/N. Rea et al; ótico: DSS

Usando o Observatório de raios-X Chandra da NASA e outros observatórios de raios-X, astrónomos encontraram evidências para o que é provavelmente um dos pulsares mais extremos, ou estrelas de neutrões em rotação, já detetados. A fonte exibe propriedades de uma estrela de neutrões altamente magnetizada, ou magnetar, mas o seu período de rotação deduzido é milhares de vezes mais longo do que qualquer outro pulsar já observado.

Há já décadas que os astrónomos sabem que existe uma fonte compacta e densa no centro de RCW 103, o remanescente de uma explosão de supernova localizado a cerca de 9000 anos-luz da Terra. Esta imagem mostra RCW 103 e a sua fonte central, conhecida oficialmente como 1E 161348-5055 (diminutivo 1E 1613), em três bandas de radiação raios-X detetadas pelo Chandra. Na imagem, a forma menos energética de raios-X assume tons vermelhos, a intermédia, tons verdes e os raios-X mais energéticos tons azuis. A brilhante fonte azulada de raios-X no meio de RCW 103 é 1E 1613. Os dados de raios-X foram combinados com uma imagem ótica do DSS (Digitized Sky Suvey).

Os observadores tinham previamente acordado que 1E 1613 é uma estrela de neutrões, uma estrela extremamente densa criada pela supernova que produziu RCW 103. No entanto, a variação regular no brilho de raios-X da fonte, com um período de aproximadamente seis horas e meia, apresentou um quebra-cabeças. Todos os modelos propostos tinham problemas em explicar esta periodicidade lenta, mas as ideias principais eram: ou uma estrela de neutrões em rotação que gira extremamente devagar devido a um mecanismo inexplicado, ou uma estrela de neutrões de rápida rotação que está em órbita de uma estrela normal num sistema binário.

No dia 22 de junho de 2016, um instrumento a bordo do telescópio Swift da NASA captou a libertação de uma explosão breve de raios-X oriunda de 1E 1613. A deteção do Swift chamou a atenção dos astrónomos porque a fonte exibia flutuações intensas e extremamente rápidas, numa escala de milissegundos, semelhantes a outros magnetares conhecidos. Estes objetos exóticos possuem os mais poderosos campos magnéticos do Universo - biliões de vezes superiores ao do Sol - e podem entrar em erupção com enormes quantidades de energia.

Tentando investigar em maior profundidade, uma equipa de astrónomos liderada por Nanda Rea da Universidade de Amesterdão rapidamente pediu a outros dois telescópios espaciais - o Observatório de raios-X Chandra da NASA e o NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array) - para acompanhar as observações.

Novos dados deste trio de telescópios de alta energia, e dados de arquivo do Chandra, Swift e do XMM-Newton da ESA confirmaram que 1E 1613 tem as propriedades de um magnetar, tornando-se apenas o 30.º conhecido. Estas propriedades incluem as relativas quantidades de raios-X produzidos a diferentes energias e a forma como a estrela de neutrões arrefeceu após a explosão de 2016 e após outra ocorrida em 1999. A hipótese de sistema binário é considerada improvável porque novos dados mostram que a força da variação periódica em raios-X muda dramaticamente tanto com a energia dos raios-X como com o tempo. No entanto, este comportamento é típico para os magnetares.

Mas o mistério da rotação lenta permanecia. A fonte gira uma vez a cada 24.000 segundos (6,6 horas), muito mais devagar do que os magnetares mais lentos conhecidos até agora, cuja rotação situa-se nos 10 segundos. Assim sendo, seria a estrela de neutrões com a mais lenta rotação já detetada.

Os astrónomos esperam que uma única estrela de neutrões gire rapidamente após o seu nascimento na explosão de supernova e que vá ficando mais lenta à medida que perde energia com o passar do tempo. No entanto, os investigadores estimam que o magnetar dentro de RCW 103 tenha mais ou menos 2000 anos, tempo insuficiente para o pulsar abrandar para um período de 24.000 segundos por meios convencionais.

Embora ainda não se saiba porque é que 1E 1613 gira tão devagar, os cientistas têm algumas ideias. O cenário principal é que detritos da estrela que explodiu caíram de volta para as linhas do campo magnético em redor da estrela de neutrões, fazendo-a girar mais lentamente com o tempo. Estão sendo feitas pesquisas por outros magnetares de lenta rotação a fim de estudar esta ideia em mais detalhe.

Outro grupo, liderado por Antonino D'Aì do Instituto Nacional de Astrofísica em Palermo, Itália, acompanhou 1E 1613 em raios-X usando o Swift e no infravermelho próximo e visível usando o telescópio de 2,2 metros do ESO em La Silla, Chile, para procurar qualquer contrapartida de baixa energia à explosão de raios-X. Eles também concluem que 1E 1613 é um magnetar com um período de rotação muito lento.

Um artigo descrevendo os resultados da equipa de Rea foi publicado na edição de 2 de setembro da revista The Astrophysical Journal Letters e está disponível online. O artigo que descreve os achados da equipa de D'Aì foi aceite para publicação na revista Monthly Notices da Sociedade Real Astronómica e também está disponível online.
Fonte: Astronomia Online


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