7 de jul de 2017

Os sete planetas mais extremos já descobertos

Ilustração artística da estrela KELT-9 (esquerda) e do seu planeta superquente KELT-9b (direita).[Imagem: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (IPAC)]

Planetas extremos
Astrônomos descobriram recentemente o planeta mais quente já encontrado - com uma temperatura superficial maior do que a de algumas estrelas.  À medida que a caça aos planetas fora do nosso Sistema Solar continua, já descobrimos muitos outros mundos com características extremas. E a exploração do nosso próprio Sistema Solar também revelou alguns concorrentes muito estranhos.
Aqui estão sete dos mais extremos.
O planeta mais quente
A temperatura de um planeta depende principalmente de quão perto ele está da sua estrela hospedeira - e de quão quente essa estrela queima. Em nosso próprio Sistema Solar, Mercúrio é o planeta mais próximo do Sol, ficando a uma distância média de 57.910.000 km. As temperaturas no seu dia são de cerca de 430° C, enquanto o próprio Sol tem uma temperatura superficial de 5.500° C.
Mas estrelas mais maciças do que o Sol queimam mais quente. A estrela HD 195689 - também conhecida como KELT-9 - é 2,5 vezes mais maciça do que o Sol e tem uma temperatura superficial de quase 10.000° C. Um dos seus planetas, o KELT-9b, está muito mais perto da sua estrela hospedeira do que o Mercúrio está do Sol.
É por isso que ele é o mais quente que conhecemos, passando dos 4.300º C durante o dia - mais quente do que a maioria das estrelas, e apenas cerca de 1.100º C mais frio do que o nosso próprio Sol.
Os sete planetas mais extremos já descobertos
O OGLE-2005-BLG-390Lb é tão frio que qualquer gás em sua atmosfera já se congelou e está como um sólido em sua superfície. [Imagem: ESO]
O planeta mais frio
Com uma temperatura de apenas 50 graus acima do zero absoluto (-223° C), o exoplaneta OGLE-2005-BLG-390Lb leva o título do exoplaneta mais frio que se conhece.
Com cerca de 5,5 vezes a massa da Terra, ele provavelmente também é um planeta rochoso. Embora não esteja muito distante da sua estrela hospedeira, com uma órbita que o colocaria em algum lugar entre Marte e Júpiter em nosso Sistema Solar, sua estrela hospedeira é uma estrela de pequena massa, conhecida como anã vermelha.
Esse planeta de nome enigmático é popularmente chamado de Hoth, em referência a um planeta gelado da saga Star Wars. Contrariamente ao planeta ficcional, no entanto, ele não é capaz de sustentar atmosfera porque é tão frio que a maior parte dos seus gases virou gelo sólido.
Os sete planetas mais extremos já descobertos
             O maior planeta que se conhece é quase 30 vezes maior que Júpiter. [Imagem: NASA/G. Bacon (STScI)]
O maior planeta
Estrelas comuns como o Sol queimam fundindo hidrogênio em hélio. Mas há uma forma de estrela, chamada anã marrom, que é suficientemente grande para iniciar alguns processos de fusão, mas não suficientemente grande para sustentá-los.
O exoplaneta DENIS-P J082303.1-491201 b, com um um apelido igualmente impronunciável de 2MASS J08230313-4912012 b - tem 28,5 vezes a massa de Júpiter, o que o torna o planeta mais maciço listado no arquivo de exoplanetas da NASA.
É tão grande que se discute se ele é realmente um planeta - seria um gigante gasoso da classe Júpiter - ou se deveria ser classificado como uma estrela anã marrom. Ironicamente, sua estrela hospedeira é uma anã marrom.
Os sete planetas mais extremos já descobertos
menor exoplaneta já descoberto é do tamanho da Lua. [Imagem: NASA/Ames/JPL-Caltech]
O menor planeta
Apenas um pouco maior do que a nossa Lua e menor do que Mercúrio, o Kepler-37b é o menor exoplaneta já descobertoUm mundo rochoso, ele está mais perto da sua estrela hospedeira do que Mercúrio está do Sol. Isso significa que o planeta é muito quente para manter água líquida e, portanto, vida em sua superfície.
O planeta mais velho
O exoplaneta PSR B1620-26 b, com seus 12,7 bilhões de anos, é o planeta mais antigo que se conhece. Um gigante gasoso com 2,5 vezes a massa de Júpiter, ele aparentemente existe desde sempre - nosso Universo tem calculados 13,8 bilhões de anos, apenas um bilhão de anos mais velho do que o exoplaneta.
Os sete planetas mais extremos já descobertos
exoplaneta Próxima b não tem nada de extremo, mas é o exoplaneta mais próximo da Terra. [Imagem: ESO/M. Kornmesser]
O planeta mais jovem
O sistema planetário V830 Tauri tem apenas 2 milhões de anos de idade.
A estrela hospedeira tem a mesma massa que o nosso Sol, mas o dobro do raio, o que significa que ainda não se contraiu completamente na sua forma final. O planeta - um gigante gasoso com três quartos da massa de Júpiter - também provavelmente ainda está crescendo. Isso significa que ele está adquirindo mais massa colidindo frequentemente com outros corpos planetários, como asteroides em seu caminho - o que o torna um lugar pouco seguro.
Os sete planetas mais extremos já descobertos
maior onda do Sistema Solar fica em Vênus. [Imagem: Tetsuya Fukuhara et al. - 10.1038/ngeo2873gra]
O planeta com pior clima
Como os exoplanetas estão muito longe para que possamos observar seus padrões climáticos, neste quesito devemos voltar nossos olhos para o nosso próprio Sistema Solar.
Então, o título de planeta com pior clima vai para Vênus. Um planeta do mesmo tamanho da Terra, ele está envolto em nuvens de ácido sulfúrico. A atmosfera se move em torno do planeta muito mais rápido do que o planeta gira, com ventos atingindo velocidades de furacão de 360 km/h. Ciclones de olhos duplos giram constantemente acima de cada pólo.
Sua atmosfera é quase 100 vezes mais densa que a da Terra e é composta por mais de 95% de dióxido de carbono. O efeito estufa resultante cria temperaturas de pelo menos 462° C na superfície, que é realmente mais quente do que Mercúrio. Embora seja seco e hostil à vida, o calor pode explicar por que Vênus tem menos vulcões do que a Terra.
Fonte: Inovação Tecnológica

O olho de Sauron ataca novamente!


Na constelação do Peixe Autral fica uma das estrelas mais brilhantes do céu, a Formalhaut, que foi traduzida do árabe como 'boca do peixe' pelos gregos. Formalhaut tem o dobro da massa do nosso Sol e é 16 vezes mais luminosa, melhor ainda, está a apenas 25 anos luz de distância. Por que isso é bom? Porque essa estrela tem algo muito interessante e se estivesse mais distante, talvez demorássemos muito para entender seu mistério.  Formalhaut é bem brilhante, mas quando olhamos para ela com instrumentos capazes de enxergar o infravermelho, vemos que ela é bem mais brilhante do que deveria ser. A causa mais comum para casos como esse é haver uma grande quantidade de poeira rodeando a estrela. A poeira absorve luz e esquenta, mas ao mesmo tempo emite esse calor na forma de radiação infravermelha. A nuvem que forma estrelas e planetas têm muito gás, mas muita poeira também, que vai sendo consumida durante a formação e o que sobrou vai sendo literalmente assoprado para fora do sistema. Apesar do Sistema Solar já ter uns 5 bilhões de anos, um pouco dessa poeira primordial ficou no nosso sistema e pode ser vista em locais muito escuros como a luz zodiacal. Como a idade estimada de Formalhaut é de aproximadamente 450 milhões de anos, essa é uma explicação bem plausível.

Na década de 1990 o telescópio Hubble obteve uma imagem impressionante de Formalhaut em que fica bem clara a existência de um anel ao seu redor. Como ela é uma estrela muito brilhante, foi necessário usar um procedimento para ocultá-la e com isso revelar estruturas mais fracas ao seu redor. O resultado desse procedimento deixou a estrela com a cara do famoso olho de Sauron dos filmes dá série "O Senhor dos Anéis". Uma pequena estrutura não exatamente parte do anel chamou a atenção, pois se movimentava ano após ano em uma órbita ao redor da estrela. Inicialmente pensou-se em um planeta, mas investigações posteriores com o telescópio espacial Spitzer, lançado para observar no infravermelho, mostraram que a estrutura deve ser apenas um condensado de gás e um pouco de poeira.

embra daquele conjunto 66 de radiotelescópios para observar em comprimentos de onda de milímetros chamado ALMA? Então, pesquisadores usando esse conjunto de antenas que formam o maior observatório da Terra divulgaram um imagem de Formalhaut e seu anel. Nesse comprimento de onda, a origem da radiação é a emissão oriunda de gás ou poeira bem frios, tipo 200 graus abaixo de zero. A emissão da estrela, para as antenas do ALMA, não representa quase nada e nem atrapalha a emissão que vem do anel. Com isso foi possível estudar em detalhes a estrutura dele.

Por exemplo, ele é realmente uma elipse, como a imagem sugere, com a parte mais próxima da estrela a uma distância de 18 bilhões de km e a parte mais distante a 23 bilhões de km. Sua largura é de 2 bilhões de km, o que representa a órbita de Saturno e mais 500 milhões de km. Em outras palavras, é um anel muito grande. Ele bem pode ter sido formado pela ação de planetas, seja na borda interna quando na borda externa, varrendo a poeira da região, mas o fato de nem o Hubble e nem o Spitzer ter achado nada conspiram contra essa hipótese. 

ALMA (ESO/NAOJ/NRAO); M. MacGregor
Mas o mais legal que o ALMA encontrou no anel foi sua composição química. Ele é muito rico em monóxido de carbono, o temido CO, na forma de gelo. E o que a descoberta de um gás tóxico tem de legal? O gelo de CO está presente no núcleo de cometas, ou seja, estamos primeira vez observando cometas orbitando outra estrela! Na verdade devemos estar observando o farelo de cometas, mais do que o próprio núcleo, mas certamente eles estão lá!

Outro aspecto legal é que a abundância de CO medida no anel é muito parecida com a abundância do mesmo CO em cometas do nosso Sistema Solar. Isso é uma evidência muito forte em favor da teoria de formação de estrelas. Ainda que alguns detalhes devem mudar de estrela para estrela, no geral elas se formam a partir do colapso de uma nuvem de gás e poeira que forma um disco. A condensação central do disco leva a formação da estrela e o que sobra formam os planetas, cometas, asteroides e etc. 
Encontrar cometas em outra estrela, ainda que de forma indireta, com a mesma abundância de uma substância química encontrada em nosso sistema, indica não só que os processos de formação de estrelas foram muito parecidos, mas também que o impacto da estrela recém formada no resto da nuvem se processou de forma muito parecida. Com o passar do tempo esse anel deve desaparecer, com a ação do vento de Formalhaut ou mesmo com a aglutinação do material para formar planetas, ou mais cometas. Mas o fato dele estar a apenas 25 anos luz de distância nos permite estuda-lo para entendermos os detalhes da formação de novos mundos.
Créditos :  Cássio Barbosa

Uma visão para a M106

Image Credit & Copyright: Peter Feltoti

Grande, brilhante e bonita, a galáxia espiral conhecida como M106 domina essa bela paisagem cósmica. O campo de visão mostrado nessa imagem tem 2 graus de largura e mostra uma região na constelação de Canes Venatici, perto do que seria o cabo do asterismo conhecido como Big Dipper. Também conhecida como NGC 4258, a M106 está localizada a aproximadamente 23.5 milhões de anos-luz de distância da Terra, e tem cerca de 80 mil anos-luz de diâmetro, e é o maior membro do grupo de galáxias conhecido como Canes II. Para uma galáxia tão distante assim como a M106 sua distância é medida com certa precisão graças ao estudo dos Masers, ou emissões laser de micro-ondas. Essas emissões são muito raras mas ocorrem naturalmente, e são produzidas pelas moléculas nas nuvens moleculares que orbitam o núcleo galáctico ativo. Outra galáxia espiral proeminente na imagem, é vista de lado, é a NGC 4217, localizada abaixo da M106. A distância até a NGC 4217 é conhecida com menor precisão, mas estima-se que seja em torno dos 60 milhões de anos-luz.

IC 342 – A galáxia escondida

A IC 342 é um objeto cósmico que desafia os astrônomos. Embora seja brilhante, a galáxia está localizada perto do equador do disco galáctico da Via Láctea, onde o céu é repleto de gás cósmico, estrelas brilhantes, e espessas faixas de poeira escura. Para os astrônomos observarem a intrigante estrutura da IC 342, eles precisam vasculhar através de uma grande quantidade de material contido dentro da nossa própria galáxia. Como resultado, a IC 342 é difícil de ser registrada e isso dá a ela o apelido de Galáxia Escondida.  Localizada próxima da Via Láctea, em termos astronômicos, essa galáxia espiral estaria entre as mais brilhantes do céu se não fosse pela sua localização no meio de tanta poeira. A galáxia é muito ativa, como é indicado pela grande quantidade de cores  visíveis nessa imagem do Hubble, que mostra a região bem central da galáxia. Uma mistura de regiões de formação de estrelas azuis e quentes, avermelhadas, regiões de gás mais frio, e linhas de poeira opacas podem ser vistas na imagem, tudo isso junto ao redor do núcleo brilhante da galáxia. Em 2003, os astrônomos confirmaram que esse núcleo da galáxia é um tipo específico de região central conhecida como um núcleo HII, o nome indica a presença de hidrogênio ionizado. Os núcleos desse tipo são caracterizados por criarem muitas novas estrelas quentes.

Gravidade: o que é e como ela atua?

O que é gravidade?

A gravidade é uma das quatro forças fundamentais da natureza, juntamente com as forças eletromagnética, forte e fraca.
[box]As forças eletromagnéticas descrevem os fenômenos elétricos e magnéticos, as forças fracas são aquelas que explicam os processos de decaimento radiativo, tais como o decaimento nuclear e de várias partículas “estranhas”, e as forças fortes são aquelas responsáveis pelos fenômenos que ocorrem a curta distância no interior do núcleo atômico.[/box]
A gravidade é a força que atrai dois corpos um para o outro. Por causa dela, maçãs caem em direção ao solo, e os planetas do nosso sistema orbitam o sol. Quanto maior a massa de um objeto, mais forte sua atração gravitacional.
A gravidade é o que nos faz ter peso. Quando nos pesamos, a balança indica o quanto a gravidade está agindo em nosso corpo. A fórmula para determinar o peso de qualquer objeto ou pessoa é: peso é igual a massa vezes a gravidade. Na Terra, a gravidade é uma constante de 9,8 metros por segundo ao quadrado, ou 9,8 m/s².
Historicamente, filósofos como Aristóteles pensavam que objetos mais pesados aceleravam em direção ao chão mais rápido. Experimentos posteriores, no entanto, mostraram que este não era o caso. A razão pela qual uma pluma cai mais lentamente do que uma bola de boliche é por causa da resistência do ar, que atua na direção oposta à da aceleração devido à gravidade.

Newton, pai da gravidade

Sir Isaac Newton foi o físico que desenvolveu a Teoria da Gravitação Universal, na década de 1680. Ele descobriu que a gravidade atua sobre toda a matéria e é uma função de massa e distância.
Todo objeto atrai todos os outros objetos com uma força que é proporcional ao produto das suas massas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas. A equação é geralmente expressa como:
“Fg = G (m1 ∙ m2) / r2” sendo que
  • Fg é a força gravitacional;
  • m1 e m2 são as massas dos dois objetos;
  • r é a distância entre os dois objetos;
  • G é a constante gravitacional universal.

A equação de Newton funciona muito bem para prever de que maneira objetos como os planetas do sistema solar se comportam.

Einstein, generalizador da gravidade

Newton publicou seu trabalho sobre a gravitação em 1687. Suas ideias reinaram como a melhor explicação até que Albert Einstein veio com a sua Teoria Geral da Relatividade, em 1915.
Na teoria de Einstein, a gravidade não é uma força, mas sim a consequência do fato de que deforma o espaço-tempo da matéria. Uma previsão da relatividade geral é que a luz se desvia em torno de objetos maciços.
Com sua brilhante ideia de que tempo e espaço são relativos e estão profundamente entrelaçados, Einstein acabou redefinindo a teoria de Newton, ligando massa e gravidade ao espaço-tempo.
Segundo a Teoria Geral da Relatividade, em alguns tipos de brinquedo comuns em parques de diversões, a rotação da máquina mantém as pessoas grudadas na cadeira pela força centrífuga, como se houvesse uma “gravidade artificial”. A gravidade real também funciona assim – o sol curva tanto o espaço ao seu redor que mantém a Terra em sua órbita, como se ela estivesse “grudada na cadeira” (a mesma ideia explica porque estamos “presamos” ao chão do planeta e não “caímos” para o espaço profundo – por causa da curvatura criada pela Terra no espaço ao seu redor).
Einstein também descobriu que, quanto maior a gravidade, mais lento é o ritmo da passagem do tempo. Por isso, ele chamou essa força de “curvatura no tecido espaço-tempo”.

Curiosidades

  • A gravidade na lua é cerca de 16% do que na Terra, Marte tem cerca de 38% da atração da Terra, enquanto o maior planeta do sistema solar, Júpiter, tem 2,5 vezes a gravidade da Terra.
  • Embora ninguém tenha “descoberto” a gravidade, reza a lenda que o famoso astrônomo Galileu Galilei fez alguns dos primeiros experimentos com gravidade, derrubando bolas da Torre de Pisa para ver quão rápido elas caíam.
  • Isaac Newton tinha apenas 23 anos e estava voltando da universidade quando percebeu uma maçã caindo em seu jardim e começou a desvendar os mistérios da gravidade (no entanto, é provavelmente um mito que a maçã tenha caído na sua cabeça – é mais possível que o acontecimento tenha apenas despertado a ideia no físico).
  • Uma das primeiras medidas da Teoria da Relatividade de Einstein foi o desvio da luz das estrelas perto do sol durante um eclipse solar em 29 de maio de 1919.
  • Buracos negros são estrelas maciças colapsadas com uma gravidade tão forte que nem a luz consegue escapar deles.
  • A Teoria Geral da Relatividade de Einstein é incompatível com a mecânica quântica, o conjunto de leis bizarras que governa o comportamento das partículas minúsculas, como fótons e elétrons, que compõem o universo.
Fonte: LiveScience 

Cem bilhões de estrelas fracassadas podem estar escondidas em nossa galáxia

As anãs marrons, estrelas falhas que não conseguiram começar a fusão nuclear e que são mais parecidas com planetas do que com estrelas, são muito mais abundantes na nossa Via Láctea do que os astrônomos imaginavam. Uma nova pesquisa sugere que uma enorme quantidade de 100 bilhões deste corpos celestiais pequenos e fracos pode estar à espreita em toda a Via Láctea.
Como a maioria das estrelas, as anãs marrons se formam quando nuvens de gás interestelar e poeira colapsam sob sua própria gravidade. Nas estrelas de sequência principal, como o nosso sol, o calor e a pressão inflamam o núcleo através da fusão nuclear. Mas algumas estrelas aspirantes nunca alcançam esse ponto: em vez disso, elas entram em um estado estável antes que a fusão possa começar. Sem fusão, essas estrelas falhadas não emitem muita luz, e podem ser difíceis de observar para os astrônomos. Este novo estudo tenta identificar a quantidade de anãs marrons que se escondem na Via Láctea, revelando um número que é muito maior do que o esperado.
Estudos anteriores determinaram que há cerca de seis estrelas para cada anã marrom em nossa vizinhança cósmica. Esses estudos apenas analisaram anãs marrons dentro de uma faixa de cerca de 1.500 anos-luz da Terra, onde objetos tão fracos e pequenos são mais fáceis de detectar. No entanto, toda a Via Láctea abrange uma distância muito maior, de cerca de 100.000 anos-luz, e nossa vizinhança não é exatamente representativa de toda a galáxia.

Três vezes mais

Usando observações do espaço profundo feitas no Very Large Telescope do European Southern Observatory no norte do Chile, uma equipe internacional de astrônomos pesquisou grupos de estrelas na Via Láctea para determinar o quão comum esses objetos realmente são. O time, liderado por Koraljka Muzic, da Universidade de Lisboa, em Portugal, e Aleks Scholz, da Universidade de St Andrews, na Escócia, começou a buscar anãs marrons em regiões próximas de formação de estrelas em 2006.
Enquanto eles estavam conduzindo sua pesquisa “Substellar Objects in Near Young Clusters” (SONYC), os pesquisadores descobriram que o conjunto de estrelas NGC 1333 continha um número excepcionalmente alto de anãs marrons. Em vez de uma anã marrom por cada seis estrelas, cerca de um terço das estrelas neste conjunto de estrelas são anãs marrons – três vezes a estimativa anterior.
A princípio, eles não tinham certeza se o NGC 1333 era apenas um ponto bizarro cheio de anãs marrons ou se essa observação tinha maiores implicações. Assim, os pesquisadores expandiram sua pesquisa para examinar um pedaço maior da Via Láctea. Eles então viraram o telescópio para outro grupo de estrelas chamado RCW 38, que fica a 5.500 anos-luz de distância, na constelação de Vela. Este grupo não só está aproximadamente cinco vezes mais distante da Terra do que as regiões previamente pesquisadas, mas também é mais densamente povoado, com astros maiores e brilhantes.
Para detectar as anãs marrons no RCW 38, os pesquisadores usaram uma câmera especial de ótica adaptativa no Very Large Telescope do European Southern Observatory chamada NACO. Este instrumento combina duas tecnologias: o Nasmyth Adaptive Optics System (NAOS), que neutraliza a distorção causada pela turbulência na atmosfera da Terra, e o Near-Infrared Imager and Spectrograph (CONICA), uma câmera e espectrômetro infravermelho. Como as anãs marrons emitem luz vermelha e infravermelha, essas tecnologias permitiram que os pesquisadores observassem os objetos distantes, fracos e minúsculos escondidos entre uma multidão de estrelas grandes e brilhantes.
Mais uma vez, os pesquisadores contaram cerca de um terço de anãs marrons em RCW 38. “Isso está de acordo com os valores encontrados em outras regiões jovens formadoras de estrelas, não deixando evidências de diferenças ambientais na eficiência da produção de anãs marrons e estrelas de massa muito baixas possivelmente causadas por altas densidades estelares ou presença de numerosas estrelas maciças “, escreveram os autores do estudo em um documento de pesquisa.
“Nós encontramos muitas anãs marrons nesses aglomerados. E seja qual for o tipo de aglomerado, as anãs marrons são realmente comuns”, disse Scholz em um comunicado. “Anãs marrons se formam ao lado de estrelas em cachos, então nosso trabalho sugere que há uma enorme quantidade de anãs marrons lá fora”.
Os pesquisadores determinaram que o número mínimo de anãs marrons na Via Láctea está em algum lugar entre 25 bilhões e 100 bilhões. Mas há provavelmente muito mais do que isso, os pesquisadores suspeitam, porque há muitas mais anãs marrons na galáxia que são muito pequenas e fracas para serem detectadas nos telescópios de hoje. 
Fonte: HypeScience.com 
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