27 de set de 2016

Uma estrela próxima de nós está gerando um enorme planeta gelado

A TW Hydrae vista pelo ALMA – os anéis escuros são considerados locais de formação planetária e o anel escuro externo é a possível localização de um exoplaneta bebê, parecido com Urano ou Netuno.

Uma jovem estrela parecida com o Sol, TW Hydrae, está mostrando sinais de que um enorme exoplaneta está se formando dentro de seu disco protoplanetário. TW Hydrae é uma espécie de celebridade em círculos protoplanetários. Com 10 milhões de anos de idade, acredita-se que a estrela é semelhante ao nosso sol quando era jovem e, à medida que as nossas técnicas observacionais têm melhorado, os astrônomos foram hipnotizados pelo disco protoplanetário da estrela, que contém vários anéis que podem ser indicativos de planetas prestes a nascer.  Pesquisas anteriores já haviam demonstrado que é provável que um pequeno exoplaneta esteja nascendo muito perto da estrela, levando a especulações de que este poderia ser o local de nascimento de um exoplaneta parecido com a Terra. Agora, os astrônomos usaram dados do Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), localizado no alto no deserto de Atacama, no Chile, para acrescentar outra camada de provas mostrando que o anel externo proeminente da estrela pode conter um exoplaneta gigante e gelado em suas primeiras fases de nascimento.

Vizinho perfeito
O ALMA, um interferômetro composto por 66 antenas de rádio, pode observar o sistema de TW Hydrae com uma precisão surpreendente. Durante seus estudos do disco protoplanetário da estrela, astrônomos conseguiram usá-lo como uma espécie de “placa de petri” protoplanetária devido à sua proximidade com a Terra (a uma distância de apenas 175 anos-luz) e seu alinhamento fortuito. O disco é quase perfeitamente na nossa frente, permitindo aos astrônomos estudarem o nascimento planetário em ação. Ao estudar dois comprimentos de onda de emissões de rádio diferentes da poeira quente no disco da TW Hydrae, diferentes tamanhos de partículas de poeira podem ser analisados.

De acordo com modelos teóricos do disco protoplanetário, se um exoplaneta bebê estiver presente, os anéis escuros incorporados no interior do disco brilhante deverá conter partículas de pó de menor dimensão do que o resto do disco. Como esperado, em pesquisas realizadas por Takashi Tsukagoshi e sua equipe na Universidade de Ibaraki, no Japão, o vácuo mais proeminente, localizado a cerca de 22 UA (22 vezes a distância entre a Terra e o Sol), contém poucas partículas grandes e é cheio de partículas de poeira menores.

Lugar de honra
De acordo com os modelos dos cientistas, se um planeta estiver se formando dentro deste anel escuro, processos de fricção estão fazendo com que partículas de poeira maiores sejam forçadas para fora do anel à medida que o exoplaneta bebê orbita a estrela. Partículas de poeira menores, no entanto, permanecem inalteradas e preenchem o anel escuro. Com esta informação, os pesquisadores conseguiram calcular a massa e a composição do provável do planeta. De acordo com seus cálculos, esta estrela parecida com o Sol está no processo de formar um exoplaneta gigante de gelo, semelhante a Urano ou Netuno.

“Combinado com o tamanho órbita e o brilho da TW Hydrae, o planeta seria um planeta gigante de gelo”, afirmou Tsukagoshi. Ao estudar este sistema de estrelas muito jovens, os astrônomos não só têm um assento na primeira fila das complexidades da formação planetária, eles estão olhando para o passado, quando o nosso sol era jovem, e vendo como alguns dos maiores planetas do nosso sistema solar provavelmente se formaram.
FONTE: HYPESCIENCE.COM

Cientistas confirmam: o universo não tem direção

O universo não está girando ou se expandindo em qualquer direção em particular, de acordo com o teste mais rigoroso já feito. Olhando para o céu à noite, vemos um universo irregular: planetas orbitando estrelas em sistemas solares, estrelas agrupadas em galáxias, que por sua vez formam enormes aglomerados de galáxias. Mas cosmólogos acreditam que esse efeito é apenas local: que, se olharmos em escalas suficientemente grandes, o universo é na verdade uniforme. A grande maioria dos cálculos feitos sobre o nosso universo começam com a hipótese de que o universo é praticamente o mesmo, qualquer que seja a sua posição e em qualquer direção que você olhar.

Se, no entanto, o universo estivesse se expandindo preferencialmente numa direção, ou girando em torno de um eixo de uma forma semelhante à Terra em rotação, este pressuposto fundamental, e todos os cálculos que dependem dele, estaria errado. Agora, cientistas da University College London e do Imperial College de Londres colocaram esta hipótese a prova através do teste mais rigoroso já feito, e descobriram que há apenas uma chance de 1 em 121.000 que o universo não seja o mesmo em todas as direções.

Luz mais antiga
Para fazer isso, eles usaram mapas da radiação cósmica de fundo em microondas (CMB): a luz mais antiga do universo, criada logo após o Big Bang. Os mapas foram produzidos utilizando medições da CMB tomada entre 2009 e 2013 pelo satélite Planck, da Agência Espacial Europeia, proporcionando uma imagem da intensidade e, pela primeira vez, a polarização (em essência, a orientação) da CMB em todo o céu. Anteriormente, os cientistas já haviam procurado padrões no mapa CMB que pudessem sugerir um universo em rotação. O novo estudo considerou o maior número possível de universos com direções preferenciais ou rotações, e determinou os padrões que eles criariam na CMB.

Um universo que gira sobre um eixo, por exemplo, iria criar padrões em espiral, enquanto um universo em expansão em diferentes velocidades ao longo de diferentes eixos iria criar pontos quentes e frios alongados. Stephen Feeney, do Departamento de Física no Imperial College, trabalhou com uma equipe liderada por Daniela Saadeh, do University College London, para procurar esses padrões na CMB observada. Os resultados mostram que nenhuma possibilidade analisada estava correta, e que o universo provavelmente não tem uma direção definida.

Cosmologia está segura
“Este trabalho é importante porque testa um dos pressupostos fundamentais em que quase todos os cálculos cosmológicos são baseados: que o universo é o mesmo em todas as direções. Se este pressuposto estivesse errado, e nosso universo girasse ou se estendesse em uma direção mais do que outra, teríamos de repensar a nossa imagem básica do universo”, avalia Feeney.  Nós colocamos este pressuposto ao seu exame mais exigente, testando uma enorme variedade de giros e expansões que nunca foram considerados antes.

Quando comparamos essas previsões com as últimas medições do satélite Planck, encontramos evidências de que o universo é o mesmo em todas as direções”, aponta. Saadeh acrescenta: “Não podemos descartar a possibilidade completamente, mas nós calculamos as probabilidades de que o universo prefere uma direção em relação a outra em apenas 1 em 121.000. Estamos muito contentes que o nosso trabalho confirma o que a maioria dos cosmólogos acredita. Por agora, a cosmologia está segura”.
FONTE: Phys.org


Hubble avista possíveis plumas água em Europa

Esta composição mostra plumas "suspeitas" em erupção à posição das 7 horas, no limbo da lua de Júpiter, Europa. As plumas, fotografadas pelo instrumento STIS do Hubble, foram vistas em silhueta à medida que a lua passava em frente de Júpiter. A sensibilidade ultravioleta do Hubble permitiu discernir estas características que sobem a mais de 160 km acima da superfície gelada de Europa. Pensa-se que a água vem de um oceno subterrâneo em Europa. Os dados do Hubble foram obtidos no dia 26 de janeiro de 2014. A imagem de Europa, sobreposta nos dados do Hubble, foi construída com dados da Galileo e das Voyager. Crédito: NASA/ESA/W. Sparks (STScI)/Centro Científico de Astrogeologia do USGS

Usando o Telescópio Espacial Hubble da NASA, astrónomos captaram o que podem ser plumas de vapor de água em erupção à superfície da lua de Júpiter, Europa. Este achado reforça outras observações do Hubble que sugerem que a lua gelada tem plumas de vapor de água de alta altitude. A observação aumenta a possibilidade de que missões a Europa sejam capazes de "provar" o oceano da lua sem ter que perfurar quilómetros de gelo. O oceano de Europa é considerado um dos lugares mais promissores que podem, potencialmente, abrigar vida no Sistema Solar," afirma Geoff Yoder, administrador associado do Diretorado de Missões Científicas da NASA em Washington, EUA. "Estas plumas, se realmente existem, podem fornecer outra maneira de 'provar' a subsuperfície de Europa."

As plumas têm uma altura estimada em 200 km antes de, presumivelmente, choverem de volta para a superfície de Europa. Europa tem um enorme oceano global que contém o dobro da água dos oceanos da Terra, mas está protegido por uma camada de gelo extremamente frio e duro e de espessura desconhecida. As plumas oferecem uma oportunidade tentadora para recolher amostras provenientes do subsolo sem ter que pousar ou perfurar o gelo. A equipa, liderada por William Sparks do STScI (Space Telescope Science Institute), em Baltimore, viu estas projeções enquanto observava o limbo de Europa à medida que a lua passava em frente de Júpiter.

O objetivo original da proposta de observação pela equipa era determinar se Europa tem uma atmosfera fina e estendida, ou exosfera. Usando o mesmo método de observação que deteta atmosferas em redor de planetas em órbita de outras estrelas, a equipa percebeu que se houvesse libertação de vapor de água a partir da superfície de Europa, esta observação seria uma excelente maneira de a captar.

"A atmosfera de um planeta extrasolar bloqueia parte da luz estelar que está por trás," explica Sparks. "Se houver uma fina atmosfera em redor de Europa, tem potencial para bloquear alguma da luz de Júpiter, e podíamos vê-la como uma silhueta. E assim fomos à procura de características de absorção em redor do limbo de Europa, enquanto o satélite passava em frente de Júpiter."

Em 10 ocorrências separadas abrangendo 15 meses, a equipa observou Europa a passar em frente de Júpiter. Eles viram o que podem ser plumas em erupção em três dessas ocasiões. Este trabalho fornece elementos comprovativos para plumas de água em Europa. Em 2012, a equipa liderada por Lorenz Roth do SwRI (Southwest Research Institute) em San Antonio, EUA, detetou evidências de vapor de água em erupção a partir das frias regiões polares sul de Europa e alcançando mais de 160 km para o espaço. Embora ambas as equipas tenham usado o instrumento STIS (Space Telescope Imaging Spectrograph) do Hubble, cada uma usou um método independente para chegar à mesma conclusão.

Quando calculamos, de forma completamente diferente, a quantidade de material necessária para criar estas características de absorção, é muito parecida com o que Roth e equipa descobriram," comenta Sparks. "As estimativas para a massa são semelhantes, as estimativas para a altura das plumas são semelhantes. A latitude dos dois candidatos a plumas que vemos corresponde à dos seus trabalhos anteriores."

Mas, até ao momento, as duas equipas ainda não detetaram as plumas usando as suas técnicas independentes simultaneamente. As observações, até agora, sugerem que as plumas podem ser altamente variáveis, o que significa que podem entrar esporadicamente em erupção por algum tempo e depois desaparecer. Por exemplo, as observações da equipa de Roth, separadas das deteções da equipa de Sparks por menos de uma semana, não detetaram quaisquer plumas. A ser confirmado, Europa será a segunda lua no Sistema Solar em que se sabe existirem plumas de vapor de água. Em 2005, a sonda Cassini detetou jatos de vapor de água e poeira expelidos a partir da superfície da lua de Saturno, Encélado.

Os cientistas podem usar a visão infravermelha do Telescópio Espacial James Webb da NASA, com lançamento previsto para 2018, para confirmar a atividade de plumas em Europa. A NASA também está a formular uma missão a Europa com uma carga que poderá confirmar a presença de plumas e estudá-las de perto durante vários voos rasantes. As capacidades únicas do Hubble permitiram capturar estas plumas, mais uma vez demonstrando a sua competência para fazer observações que nunca foi construído para fazer," comenta Paul Hertz, diretor da Divisão de Astrofísica na sede da NASA em Washington. "Esta observação abre um mundo de possibilidades, e estamos ansiosos que as missões futuras - como a do Telescópio Espacial James Webb - deem seguimento a descoberta emocionante."

O trabalho de Sparks e colegas será publicado na edição de 29 de setembro da revista The Astrophysical Journal.
FONTE: ASTRONOMIA ONLINE

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...