9 de nov de 2016

Explosão de raios gama pode ser a explicação para não termos encontrado aliens

As mortais explosões de raios gama poderiam ajudar a explicar o chamado Paradoxo de Fermi, a aparente contradição entre a alta chance de vida extraterrestre e a falta de provas de que ela realmente exista – teoria popularmente chamada de “O Grande Silêncio”.

O que são explosões de raios gama

Explosões de raios gama são breves, porém intensas, explosões de radiação eletromagnética de alta frequência. Essas explosões emitem tanta energia como o sol durante todo o seu tempo de vida, o que corresponde a 10 bilhões de anos. Sentiu a potência?  Os cientistas acreditam que essas explosões podem ser causadas por estrelas gigantes explodindo, as chamadas hipernovas, ou por colisões entre pares de estrelas mortas conhecidas como estrelas de nêutrons.

As explosões de raios gama ameaçam ou ameaçaram a Terra?

Se uma explosão de raios gama aconteceu em algum momento dentro da Via Láctea, isso poderia ter causado estragos extraordinários caso a energia liberada fosse apontada diretamente para a Terra, mesmo que tivesse ocorrido há milhares de anos-luz de distância. Embora os raios gama não penetrem na atmosfera da Terra, eles são fortes o suficiente para queimar o chão. Isso significa que eles iriam danificar quimicamente a atmosfera, destruindo a camada de ozônio que protege o planeta dos raios ultravioletas prejudiciais – e isso poderia provocar extinções em massa.

Também é possível que as explosões de raios gama possam vomitar raios cósmicos, que são partículas de alta energia que podem criar uma experiência semelhante a uma explosão nuclear para aqueles que estiverem na face da Terra que estiver de frente para a explosão, causando doenças horríveis de radiação. Os pesquisadores investigaram quão provável seria que uma explosão como esta pudesse ter causado danos ao nosso planeta em algum momento do passado.

Antes de continuar nesse raciocínio, é importante a gente saber um coisa: explosões de raios gama são tradicionalmente divididas em dois grupos: longas e curtas. O critério para essa divisão é o tempo de duração, que pode ser mais ou menos de 2 segundos. Rajadas longas de raios gama são associadas com a morte de estrelas massivas, enquanto rajadas curtas são provavelmente causadas pelas fusões de estrelas de nêutrons.

Na maioria dos casos, rajadas longas de raios gama acontecem em galáxias muito diferentes da Via Láctea, como, por exemplo, galáxias anãs pobres em qualquer elemento mais pesado que o hidrogênio e o hélio. Sendo assim, quaisquer explosões longas de raios gama na Via Láctea provavelmente serão confinadas em regiões da galáxia que tem baixa concentração de qualquer elemento mais pesado que o hidrogênio e hélio, disseram os pesquisadores.

E isso significa que…

Para os cientistas, a chance de que uma explosão longa de raios gama tenha provocado extinções em massa na Terra é de 50% nos últimos 500 milhões anos, 60% no último 1 bilhão ano, e mais de 90% nos últimos 5 bilhões de anos. Para efeito de comparação, o sistema solar tem cerca de 4,6 bilhões de anos.


Explosões curtas x explosões longas

Explosões curtas de raios gama acontecem cerca de cinco vezes mais do que as longas. No entanto, uma vez que essas rajadas curtas são mais fracas, os pesquisadores descobriram que tinham efeitos fatais insignificantes na Terra. Eles também calcularam que explosões de raios gama de galáxias fora da Via Láctea provavelmente não representam uma ameaça para a Terra. UFA!
Estes resultados sugerem que uma explosão de raios gama nas proximidades pode ter causado uma das cinco maiores extinções em massa na Terra, como a extinção do Ordoviciano que ocorreu 440 milhões de anos atrás. A extinção Ordoviciano foi o primeiro dos chamados Cinco Grandes Eventos de Extinção, e é considerada por muitos como a segunda maior de todos os tempos.

Até onde vai o perigo?

Os cientistas investigaram também o perigo que explosões de raios gama poderiam representar para a vida (se é que ela existe) em outros lugares na Via Láctea. A concentração de estrelas é mais densa em direção ao centro da galáxia, o que significa que mundos lá enfrentam um risco maior de explosões de raios gama.

Desta maneira, planetas que ficam em uma região de cerca de 6.500 anos-luz ao redor do núcleo da Via Láctea, onde moram 25% das estrelas da galáxia, tem uma chance de 95% de um raio gama letal ter explodido por lá nos últimos bilhões de anos. Os pesquisadores sugerem que a vida, como é conhecida na Terra, poderia sobreviver com certeza só na periferia da Via Láctea, há mais de 32.600 anos-luz do núcleo galáctico.

Os pesquisadores analisaram também o perigo que explosões de raios gama podem representar para o universo como um todo. Eles sugerem que, devido a rajadas de raios gama, a vida como é conhecida na terra pode se desenvolver de forma segura em apenas 10% de galáxias. Eles também sugerem que esse tipo de vida só poderia ter se desenvolvido nos últimos 5 bilhões de anos. Antes disso, as galáxias seriam menores em tamanho, e explosões de raios gama teriam acontecido perto o suficiente para causar extinções em massa em todos os planetas que potencialmente poderiam abrigar alguma forma de vida.

A resposta para o Grande Silêncio

Esta poderia ser uma explicação, ou pelo menos um caminho, para solucionar o chamado Paradoxo de Fermi ou o “Grande Silêncio”, disse o autor do estudo Tsvi Piran, físico da Universidade Hebraica de Jerusalém. Por que não encontramos civilizações avançadas até agora? A Via Láctea é muito mais antiga do que o nosso sistema solar e havia tempo e espaço suficiente para formação de sistemas planetários com condições semelhantes às da Terra, com características propícias ao desenvolvimento da vida em outro lugar na galáxia. Então, por que não?

A resposta para isso pode ser justamente que explosões de raios gama têm atingido muitos planetas que poderiam abrigar vida. A crítica mais grave dessas estimativas, também segundo Piran, é que a gente tem mania de pensar na vida como a conhecemos, quando sempre existe a possibilidade de haver outras formas de vida, inclusive uma que seja resistente à radiação.
A pulga atrás da orelha continua.
Fonte: LiveScience

Esculpindo sistemas solares

O instrumento SPHERE do ESO revela discos protoplanetários a serem esculpidos por planetas recém nascidos
Estes três discos protoplanetários foram observados com o instrumento SPHERE, montado no Very Large Telecope do ESO. As observações foram feitas no intuito de compreender a evolução enigmática destes sistemas planetários bebés.Créditos:ESO

Novas observações muito nítidas revelaram estruturas notáveis em discos de formação planetária situados em torno de estrelas jovens. O instrumento SPHERE, montado no Very Large Telescope do ESO, tornou possível observar a dinâmica complexa de sistemas planetários jovens — incluindo um que vemos desenvolver em tempo real. Os resultados recentemente publicados por três equipas de astrónomos demonstram as capacidades impressionantes do SPHERE em capturar a maneira como os planetas esculpem os discos que os formam — mostrando a complexidade do meio no qual estes novos mundos nascem.

Três equipas de astrónomos utilizaram o SPHERE, um instrumento de vanguarda na busca de exoplanetas, montado no Very Large Telescope (VLT) no Observatório do Paranal do ESO, no intuito de compreenderem a evolução enigmática de jovens sistemas planetários. O aumento do número de exoplanetas conhecidos nos últimos anos faz com que o estudo destes objetos seja um dos mais dinâmicos campos da astronomia moderna. Sabe-se hoje que os planetas se formam a partir de vastos discos de gás e poeira situados em torno de estrelas recém nascidas, os chamados discos protoplanetários. Estes discos podem estender-se por centenas de milhões de quilómetros. Ao longo do tempo, as partículas nestes discos protoplanetários colidem, combinam-se e eventualmente vão crescendo até terem o tamanho de planetas. No entanto, os pormenores sobre a evolução destes discos de formação de planetas permanecem ainda um mistério.

O SPHERE é uma adição recente ao
complemento de instrumentos do VLT que, com a sua combinação de tecnologias inovadoras, nos fornece um método poderoso para obter imagens diretas de detalhes extremos em discos protoplanetários [1]. A interação entre estes discos e os planetas que se estão a formar no seu seio pode fazer com que os discos tomem diversas formas: enormes anéis, braços em espiral ou vazios ensombrados. Estas formas são de particular interesse, uma vez que ainda estamos à procura de uma ligação clara entre estas estruturas e os planetas que as esculpem — um mistério que os astrónomos pretendem resolver sem demora. Felizmente, as capacidades especializadas do SPHERE tornam possível a observação direta destas notáveis estruturas.

Por exemplo, a RXJ1615 é uma estrela jovem situada na constelação do
Escorpião, a 600 anos-luz de distância da Terra. Uma equipa liderada por Jos de Boer, do Observatório de Leiden na Holanda, descobriu um sistema complexo de anéis concêntricos em torno da jovem estrela, criando uma forma que parece uma versão titânica dos anéis que rodeiam Saturno. No passado, apenas se obtiveram algumas imagens de uma tão intricada escultura de anéis num disco protoplanetário e, mais excitante ainda, todo o sistema parece ter apenas 1,8 milhões de anos de idade. O disco apresenta indícios de ter sido esculpido por planetas ainda em processo de formação.

A idade do novo disco protoplanetário detectado faz da RXJ1615 um sistema notável, uma vez que a maioria dos outros exemplos de discos protoplanetários detectados até à data são relativamente velhos ou evoluídos. Os resultados inesperados da equipa de de Boer foram rapidamente seguidos pelas descobertas de uma equipa liderada por Christian Ginski, também do Observatório de Leiden. Esta equipa observou a jovem estrela HD97048, situada na constelação do Camaleão, a cerca de 500 anos-luz de distância da Terra. Através de análise muito detalhada, os investigadores descobriram que o jovem disco que rodeia esta estrela está também estruturado em anéis concêntricos. A simetria destes dois sistemas é um resultado surpreendente, uma vez que a maioria dos sistemas protoplanetários observados até à data contêm uma multitude de braços em espiral assimétricos, vazios e vórtices. Estas descobertas aumentam significativamente o número de sistemas conhecidos com anéis múltiplos altamente simétricos.

Um exemplo particularmente espetacular do disco assimétrico mais comum foi capturado por um grupo de astrónomos liderado por Tomas Stolker do Instituto de Astronomia Anton Pannekoek, na Holanda. Este disco rodeia a estrela HD135344B, situada a cerca de 450 anos-luz de distância. Embora esta estrela tenha já sido bem estudada no passado, o SPHERE permitiu observar o disco protoplanetário da estrela com o maior detalhe obtido até à data. Pensa-se que a enorme cavidade central e duas estruturas em forma de braços em espiral proeminentes foram criadas por um ou mais
protoplanetas massivos, destinados a tornarem-se mundos do tipo de Júpiter.

Adicionalmente, foram observadas quatro tiras escuras, aparentemente sombras lançadas pelo movimento do material no seio do disco da HD135344B. Notavelmente, uma das tiras teve uma variação notória nos meses que decorreram entre os períodos de observação: um exemplo raro de evolução planetária a decorrer em tempo real de observação, e apontando para mudanças a ocorrer nas regiões do disco interno que não podem ser diretamente detectadas pelo SPHERE. Para além de produzirem belas imagens, estas sombras cintilantes dão-nos uma oportunidade única de investigar a dinâmica das regiões mais internas do disco.

Tal como com os anéis concêntricos descobertos por de Boer e Ginski, estas observações obtidas pela equipa de Stolker provam que o meio complexo e em mudança dos discos que rodeiam as estrelas jovens são ainda capazes de nos mostrar novas descobertas surpreendentes. Ao compreenderem melhor estes discos protoplanetários, estas equipas avançam cada vez mais no caminho de compreenderem como é que os planetas esculpem os discos que os formam — e portanto compreenderem a própria formação planetária.
Fonte: ESO

Astrônomos da USP descobrem Super-Netuno e Super-Terra em estrela gêmea do Sol

Impressão artística de exoplaneta sendo engolido por uma estrela – Crédito da imagem: Gabi Perez /IAC

Uma equipe internacional de cientistas liderada pela USP descobriu dois novos exoplanetas – uma super-Terra e um super-Netuno – em órbitas muito próximas à sua estrela mãe, uma gêmea do Sol. No passado, essa estrela deve ter abrigado mais planetas, pois apresenta evidências de ter engolido material rochoso. O grupo liderado pelo astrônomo Jorge Melendez, professor do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas da USP, observou a HIP 68468, uma estrela muito parecida ao Sol, durante 43 noites entre 2012 e 2016. As observações utilizaram o HARPS, um sofisticado instrumento para a detecção de exoplanetas que está acoplado ao telescópio de 3,6m do Observatório Europeu do Sul (ESO) no Observatório La Silla, na periferia do deserto do Atacama.

Uma análise detalhada das observações levou à detecção de HIP 68468c, um planeta com 26 vezes a massa da Terra. Isso equivale a um planeta com massa 50% maior à de Netuno, ou seja, um super-Netuno. No entanto, enquanto Netuno orbita o Sol a 30 vezes a distância Terra-Sol, o HIP 68468c orbita a sua estrela a apenas 0,7 vezes a distância Terra-Sol. O super-Netuno não poderia ter se formado tão perto da sua estrela, e deve ter migrado de uma região externa para a zona interna do sistema planetário.

Além da descoberta do super-Netuno, a equipe encontrou fortes indícios de uma super-Terra orbitando a apenas 0,03 vezes a distância Terra-Sol, ou seja, com órbita 10 vezes menor que a de Mercúrio, o planeta mais interno do Sistema Solar. A super-Terra HIP 68468b deve ter 3 vezes a massa da Terra, mas a equipe de astrônomos continuará as observações para confirmar sua detecção porque existe 2% de probabilidade de alarme falso.
O excesso de lítio observado em HIP 68468 sugere que essa estrela deve ter engolido uma super-Terra seis vezes mais massiva que a Terra – Créditos: Jorge Melendez, IAG/USP

Os pesquisadores também descobriram que a gêmea solar HIP 68468 apresenta um excesso do elemento lítio. Esse elemento é destruído em estrelas como o Sol, mas a HIP 68468 apresenta um conteúdo de lítio 4 vezes maior ao esperado para a sua idade (6 bilhões de anos). Planetas preservam o lítio pois suas temperaturas não são altas o suficiente para destruir esse elemento. Por isso, se um planeta é engolido por sua estrela, pode causar um aumento significativo do lítio na atmosfera da estrela. Outra evidência de que a HIP 68468 devorou um planeta é que a estrela apresenta um excesso de elementos refratários, que são abundantes em planetas rochosos do sistema solar ou no núcleo de planetas gigantes gasosos.  A modelagem do excesso de lítio e de elementos refratários indica que a gêmea solar deve ter engolido uma super-Terra com 6 vezes a massa da Terra. De acordo com o professor Jorge Melendez, cerca de 15% de estrelas gêmeas do Sol estudadas apresentam excesso de lítio. “Isso sugere que cerca de 15% das estrelas como o Sol devem ter devorado planetas”, explica.  A estrela HIP 68468 está localizada a 300 anos-luz de distância da Terra, na direção da constelação de Centaurus. Ela faz parte das 63 gêmeas solares que estão sendo observadas pela equipe para a detecção de exoplanetas.
 
Além de Melendez, a equipe internacional inclui Sylvio Ferraz-Mello, Jhon Yana-Galarza, Leonardo dos Santos, Lorenzo Spina (IAG/USP), Marcelo Tucci Maia (LNA), Alan Alves-Brito (UFRGS), Megan Bedell, Jacob Bean (University of Chicago), Ivan Ramirez (University of Texas at Austin), Martin Asplund, Luca Casagrande (The Australian National University), Stefan Dreizler (University of Göttingen), Hong-Liang Yan, Jian-Rong Shi (Chinese Academy of Sciences), Karin Lind (Max Planck Institute for Astronomy) e TalaWanda Monroe (Space Telescope Science Institute).
Fonte: IAG/USP



NGC 3603:Um aglomerado com surto explosivo de formação estelar

 Crédito de Imagem: NASA, ESA, Hubble Heritage (STScI / AURA) -ESA / Hubble Colaboração;
  Agradecimento: J. Maiz Apellaniz (Inst. Astrofísica Andalucia) e outros, & Davide de Martin (skyfactory.org)

 A meros 20.000 anos-luz do nosso Sol, o aglomerado estelar NGC 3603 reside no braço espiral próximo de Carina, em nossa Galáxia Via Láctea. NGC 3603 é bem conhecido dos astrônomos como uma das maiores regiões de formação estelar em nossa galáxia. O aglomerado estelar aberto central contém milhares de estrelas mais massivas que o nosso Sol, objetos que provavelmente foram gerados há apenas um ou dois milhões de anos em um único surto explosivo de formação estelar. De fato, os astrônomos julgam que o aglomerado vizinho NGC 3603 representa um exemplo altamente conveniente dos massivos aglomerados que habitam as mais distantes e famosas “starburst galaxies” (galáxias com surto explosivo de formação estelar), tais como a M82, a M94, a NGC 253, a NGC 3310, a NGC 1313 e a UGC 11411, todas essas já abordadas aqui em nosso blog “Eternos AprendizesEnvolvendo o aglomerado estelar NGC 3603 se espalham as nuvens natais de brilhante gás interestelar e poeira obscura, esculpidas pela energética radiação e ventos estelares. Registrada pelo Telescópio Espacial Hubble, a imagem em destaque cobre uma área com diâmetro de cerca de 17 anos luz.
Fonte: APOD




Especulações e Estudos Sobre Outros Planetas

Os modelos teóricos “apontam” que a formação de estrelas primordiais começou a cerca de 100 milhões de anos depois do big bang, que ocorreu há 13,82 bilhões de anos atrás, e essas estrelas tinham elementos mais pesados que o Hélio (He), porém a metalicidade era pequena. Posteriormente, ocorreram explosões de estrelas, que explodiram em supernovas, e ao decorrer do tempo, elementos mais pesados foram criados, até a formação de discos protoplanetários.

Existem as chamadas estrelas CEMP, que são estrelas pobres em Ferro, porém, são ricas em carbono, sendo que uma das principais explicações para esse fato é a formação dessas estrelas a partir do remanescente de supernovas primordiais. Segundo essa explicação, houve  colapso, e nele foi criado um buraco negro, sendo que a camada mais externa foi expulsa, liberando Hidrogênio (H), Oxigênio (O), Carbono (C), Nitrogênio (N) e o Iodo (I). Com isso, estrelas CEMP poderiam formar discos protoplanetários, com abundância em carbono (C), mas, com baixo teor de Ferro (Fe).

Estudos com base em estatísticas utilizando dados de mais de 3.000 exoplanetas indicam que as estrelas com baixo teor de ferro (Fe) não costumam ter gigantes gasosos em seus sistemas, ou seja, os gigantes gasosos nesses sistemas planetários devem ser difíceis de ser encontrados.

Segundo alguns estudos que foram realizados, as atmosferas desses planetas não teriam alta concentração de O2 e O3 e nem mesmo de dióxido de carbono (CO2). As composições atmosféricas desses planetas provavelmente seriam de moléculas mais pobres em oxigênio que a atmosfera terrestre, podendo ter CO se for um exoplaneta quente, ou CH4 caso seja um exoplaneta frio. Esses planetas não seriam muito densos devido à ausência de metal, e poderiam ter um campo magnético fraco por causa da falta de ferro e elementos pesados em seus núcleos, porém, especula-se que eles possam ter diamantes em seus núcleos, ou talvez na crosta, porque eles são feitos de carbono, que ao ser superaquecido se transforma em diamante.

Um exemplo é o exoplaneta 55 Cancri e, um exoplaneta que os astrônomos detectaram variações térmicas, que foram atribuídas às erupções vulcânicas, ou seja, talvez ele tenha grande volume de diamante, porque foi detectado carbono, e sua temperatura possa superar os 2000 K. Podemos pensar nesses planetas como planetas escuros, talvez ricos em diamantes, questão que foi levantada, sendo planetas misteriosos e intrigantes, assim como qualquer outro exoplaneta, um estudo fascinante.
 Fonte: SPACE TODAY
 http://exoplanetashabitables.blogspot.com.br/

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