16 de outubro de 2017

NASA projeta robô para pousar em Plutão

A imagem mostra a linha de tempo de entrada em Plutão: (1) Aproximação em velocidade interplanetária de aproximadamente 50.000 km/h (14 km/s); (2) lançamento do desacelerador; (3) entrada e descida através da atmosfera; (4) separação, giro e pouso; e (6) saltos para exploração superficial.[Imagem: L. Calçada (ESO)/GAC]

Arrasto aerodinâmico

Contratada pela NASA, a empresa GAC (Global Aerospace Corporation) desenvolveu o conceito de uma sonda espacial para pousar em Plutão. Se antes ir a Plutão era uma curiosidade científica - todos os planetas já haviam sido visitados -, agora essa curiosidade aumentou muito com os resultados obtidos pela sonda New Horizons, que mostrou um planeta-anão extremamente rico em formações geológicas e com estruturas que ainda estão fazendo os cientistas coçarem a cabeça em busca de hipóteses para explicá-las.

Ao contrário da New Horizons, que apenas passou chispando por Plutão, a ideia é desacelerar usando o atrito com a fina atmosfera de Plutão e então pousar suavemente. A pressão [atmosférica] na superfície de Plutão é apenas 10 milionésimos a da Terra, mas sua atmosfera é extremamente espalhada, estendendo-se por 1.600 km acima da superfície," explicou o professor Benjamin Goldman, idealizador do projeto.

"Essa atmosfera estendida e de densidade ultrabaixa é ideal para dissipar grandes quantidades de energia cinética por meio do arrasto aerodinâmico, mas a chave é fazer a área de arrasto muito grande, ao mesmo tempo mantendo o peso do sistema no mínimo."
Ou seja, a sonda não precisará apenas ser leve - ela deverá ser enorme, com uma área superficial equivalente a um campo de futebol. Essa área será fornecida pelo desacelerador, que irá se abrir na aproximação final ao planeta anão.

Robô saltador

Depois de pousar, o veículo passará para um "modo salto", tirando proveito da baixa força gravitacional do planeta anão. Esses saltos gastarão pouco combustível, tornando essa uma alternativa mais interessante do que um sistema de rodas e motores elétricos, que teriam que ser alimentados por fonte nuclear, já que Plutão está distante demais do Sol para usar painéis solares. Cada disparo do foguete deverá levar a sonda a centenas ou mesmo milhares de quilômetros de distância, o que permitirá estudar várias formações geológicas.
Se a tecnologia for aprovada pelo Escritório de Estudos Avançados da NASA, o próximo passo consistirá no desenvolvimento de um protótipo em pequena escala, a ser lançado da Estação Espacial Internacional como um cubesat. Na hipótese mais otimista, a missão poderia estar pronta para ir a Plutão em 12 anos.
Fonte: Inovação tecnológica

Alma revela detalhes incríveis da formação de planetas

Os astrônomos sabem que as estrelas no início possuem um disco massivo de poeira e gás e que com o passar do tempo nesse disco ocorrem condensações ou aglutinações e são essas aglutinações que acabam formando os planetas e asteróides e os outros objetos dos sistemas planetários. Porém a compreensão completa desse processo ainda não existe, e na verdade, existe um grande problema em todo esse processo.
Um processo chamado de desvio radial causado pelo arrasto no disco de poeira e gás faria com que os grãos de poeira se movessem na direção da estrela e não tivesse assim tempo suficiente para gerar os planetas, asteróides e outros objetos. Mas certamente existe algum contra-processo que não permite que isso aconteça, pois como sabemos os planetas são sim formados. Então, o que acontece no disco protoplanetário que evita que o desvio radial limpe completamente o disco?
Para entender esse processo, um grupo de astrônomos resolveu observar uma estrela jovem que ainda possui um disco protoplanetário, eles escolheram a V1247 Orionis, e para analisar em detalhe o que acontece ao redor da estrela eles usaram o ALMA, o conjunto de antenas do ESO no Chile. A resolução do ALMA é tão boa, que os pesquisadores conseguiram produzir uma imagem detalhada do disco ao redor da estrela e para a surpresa deles, o disco possuía duas partes. Um anel central bem definido de matéria e uma estrutura em forma crescente localizada mais distante da estrela.
Na região entre o anel e a estrutura crescente, os pesquisadores identificaram uma zona onde possivelmente um pequeno planeta está se formando e limpando o disco ali. E o segredo está aí, à medida que o planeta se movimenta ao redor da estrela ele gera regiões de alta pressão em ambos os lados de sua passagem, como os navios no mar. Essas áreas de alta pressão funcionariam então como barreiras que gerariam armadilhas para a poeira, assim as partículas de poeira ficariam ali aprisionadas por milhões de anos, ou seja, por tempo suficiente para se aglutinarem e formarem os planetas e outros objetos do sistema.
Além disso, as imagens da estrela mostraram duas dessas armadilhas de poeira, uma mais próxima e outra mais distante da estrela, o que está de acordo com as simulações computacionais. Assim, essas armadilhas de poeira seriam a resposta que os astrônomos procuram a muito tempo, sobre o porque que o desvio radial não consegue limpar o disco protoplanetário ao redor das estrelas e assim os planetas conseguem se formar.
Fonte: SPACE TODAY

O planeta anão HAUMEA tem um anel

Nos confins do Sistema Solar, para lá da órbita de Neptuno, existe uma cintura de objetos compostos por gelo e rochas, entre os quais se destacam quatro planetas anões: Plutão, Éris, Makemake e Haumea. Este último é o menos conhecido dos quatro e foi recentemente o objeto de uma campanha de observação internacional que foi capaz de estabelecer as suas principais características físicas. O estudo, liderado por astrónomos do Instituto de Astrofísica da Andaluzia e publicado na revista Nature, revela a presença de um anel em redor do planeta anão.

Os objetos trans-neptunianos são difíceis de estudar devido ao seu pequeno tamanho, ao seu baixo brilho e às enormes distâncias que nos separam. Um método muito eficiente, mas complexo, baseia-se no estudo de ocultações estelares, a passagem desses objetos em frente de uma estrela (como um pequeno eclipse). Permite aos astrónomos determinarem as principais características físicas de um objeto (tamanho, forma e densidade) e foi aplicado com sucesso aos planetas anões Plutão, Éris e Makemake.

"Nós previmos que Haumea ia passar em frente de uma estrela no dia 21 de janeiro de 2017, e doze telescópios de dez diferentes observatórios europeus focaram-se no evento," afirma José Luis Ortiz, investigador do Instituto de Astrofísica da Andaluzia (IAA-CSIC), responsável pelo estudo. "Estes meios técnicos permitiram-nos reconstruir, com uma precisão muito alta, a forma e o tamanho do planeta anão Haumea e descobrir, para nossa surpresa, que é consideravelmente maior e menos refletor do que se pensava anteriormente. É também muito menos denso do que se pensava, o que respondeu a perguntas que estavam pendentes acerca do objeto."

Haumea é um objeto interessante: gira em torno do Sol numa órbita elíptica que demora 284 anos para completar (atualmente está cinquenta vezes mais longe do Sol do que a Terra), e completa uma rotação sob si próprio a cada 3,9 horas, muito menos do que qualquer outro corpo com mais de 100 km de comprimento no Sistema Solar. Esta velocidade de rotação torna-o achatado, dando-lhe uma forma elipsoidal semelhante a uma bola de rugby. Os dados recém-publicados revelam que Haumea mede 2320 km no seu eixo maior - quase o mesmo que Plutão -, mas que não tem uma atmosfera global.

Primeiro objeto trans-neptuniano com um anel

"Uma das descobertas mais interessantes e inesperadas foi a descoberta de um anel em torno de Haumea. Até alguns anos atrás, só conhecíamos a existência de anéis em torno dos planetas gigantes; recentemente, a nossa equipa descobriu que dois corpos pequenos situados entre Júpiter e Neptuno, pertencentes a um grupo chamado centauros, têm anéis densos em seu redor, o que se revelou uma grande surpresa. Agora descobrimos que corpos ainda mais distantes do que os centauros, maiores e com características gerais muito diferentes, também podem ter anéis," comenta Pablo Santos-Sanz, outro membro da equipa do IAA-CSIC.

De acordo com os dados obtidos a partir da ocultação estelar, o anel fica no plano equatorial do planeta anão, tal como o seu maior satélite, Hi'iaka, e exibe uma ressonância 3:1 em relação à rotação de Haumea, o que significa que as partículas geladas que compõem o anel giram três vezes mais devagar do que o planeta anão gira sob o seu próprio eixo.

"Existem diferentes explicações possíveis para a formação do anel; pode ser originário de uma colisão com outro objeto, ou da dispersão de material de superfície devido à alta velocidade de rotação do planeta anão," realça Ortiz (IAA-CSIC). É a primeira vez que um anel foi descoberto em torno de um objeto trans-neptuniano, e mostra que a presença de anéis pode ser muito mais comum do que se pensava anteriormente, tanto no nosso Sistema como noutros sistemas planetários.
Fonte: Astronomia OnLine

Jato notável do Quasar 4C + 19.44

Quasares são galáxias com buracos negros supermassivos no seu centro. Muita energia está sendo irradiada de regiões perto d núcleo do quasar que ele é muito mais brilhante do que a galáxia como um todo. Boa parte dessa radiação é emitida nos comprimentos de onda de rádio, produzida por elétrons que estão sendo ejetados do núcleo em velocidades muito próximas da velocidade da luz, normalmente m jatos estreitos bipolares que têm centenas de milhares de anos-luz de comprimento. As partículas carregadas em movimento rápido podem também espalhar fótons de luz, emitindo-os no intervalo de energias do raio-X. Mesmo depois de mais de duas décadas de estudo, contudo, ainda não se tem uma conclusão clara sobre o mecanismo físico que na verdade é o responsável pela emissão de raios-X. Em quasares bem poderosos, contudo, as características da emissão sugerem que a emissão de raios-X é dominada pelo campo magnético e não pelo espalhamento.

O principal autor de um novo artigo sobre o impressionante jato no quasar 4C+19.44 é o astrônomo Dan Harris, que morreu em Dezembro de 2015 depois de uma carreira impressionante. Seus colegas de equipe, Dan Schwartz, Nicholas Lee e Aneta Siemiginowska, trabalharam para finalizar a pesquisa juntos com uma equipe internacional de astrônomos. Os cientistas fizeram um estudo detalhado de alta resolução espacial  para estudar o jato emitido por esse quasar que tem cem mil anos-luz de comprimento, usando dados dos telescópios espaciais Chandra (no raio-X), Spitzer (no infravermelho) e Hubble (no óptico), além de observações feitas no comprimento de ondas de rádio pelo Very Large Array.

A combinação dessas observações feitas com múltiplos comprimentos de onda com alta resolução espacial, permitiu que a equipe medisse as características da emissão de forma sistemática em dez distintos nós localizados ao longo dos jatos. Eles descobriram que tanto a intensidade do campo magnético e a velocidade das partículas, são quase constantes ao longo do comprimento dos jatos, no mínimo quando o processo de espalhamento domina. Mas os cientistas não foram capazes de exluir os efeitos magnéticos como os responsáveis por produzir algumas emissões de raios-X. Eles então concluíram, contudo, que para o processo magnético ficar ativo, qualquer elétron pode contribuir para isso e precisa pertencer a uma população separada que é distinta dos elétrons que dominam o processo de espalhamento.

Fonte: https://www.cfa.harvard.edu 

Telescópios do ESO observam a primeira luz de uma fonte de ondas gravitacionais

Os telescópios do ESO no Chile detectaram a primeira contrapartida visível de uma fonte de ondas gravitacionais. Estas observações históricas sugerem que este objeto único é o resultado de uma fusão entre duas estrelas de nêutrons. Os efeitos cataclísmicos deste tipo de fusão — eventos há muito previstos chamados quilonovas — dispersam no Universo elementos pesados, tais como o ouro e a platina. Esta descoberta, publicada em vários artigos científicos na revista Nature e em outras revistas especializadas, mostra também a melhor evidência recolhida até agora de que explosões de raios gama de curta duração são causadas pela fusão de estrelas de nêutrons. 
Astrônomos observaram pela primeira vez tanto ondas gravitacionais como luz (radiação eletromagnética) emitidas pelo mesmo evento, graças a um esforço de colaboração global e às reações rápidas das infraestruturas do ESO e de outras instituições em todo o mundo. 
Em 17 de agosto de 2017, o LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) do NSF nos Estados Unidos da América, trabalhando em sincronia com o Interferômetro Virgo na Itália, detectou ondas gravitacionais passando pela Terra. Este evento, o quinto a ser detectado, recebeu o nome de GW170817. Cerca de dois segundos depois, dois observatórios espaciais, o Fermi Gamma-ray Space Telescope da NASA e o INTEGRAL (INTErnacional Gamma Ray Astrophysics Laboratory) da ESA, detectaram uma explosão de raios gama de curta duração com origem na mesma região do céu.

A rede LIGO-Virgo posicionou a fonte numa grande região do céu austral, com uma área correspondente a várias centenas de Luas Cheias, contendo milhões de estrelas. Quando a noite caiu no Chile, muitos telescópios observaram esta região do céu em busca de novas fontes. Entre estes telescópios encontravam-se o VISTA (Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy) e o VST (Telescópio de Rastreio do VLT) do ESO instalados no Observatório do Paranal, o telescópio REM (Rapid Eye Mount) no Observatório de La Silla do ESO, o telescópio LCO de 0,4 metros no Observatório Las Cumbres e o DECcam americano no Observatório Inter-americano de Cerro Tololo. O telescópio Swope de 1 metro foi o primeiro a anunciar um novo ponto de luz. Esta fonte aparecia muito próximo de NGC 4993, uma galáxia lenticular na constelação da Hidra (ou Cobra Fêmea), e as observações do VISTA localizaram esta fonte no infravermelho praticamente na mesma altura. À medida que a noite progredia para oeste no globo terrestre, os telescópios Pan-STARRS e Subaru, instalados nas ilhas havaianas, também observaram esta fonte, vendo-a evoluir rapidamente.

“Há aquelas ocasiões raras em que um cientista se depara com a oportunidade de testemunhar uma nova era se iniciando,” disse Elena Pian, astrônoma no INAF, na Itália, e autora principal de um dos artigos publicados na Nature. “Esta é uma dessas ocasiões!” 
O ESO lançou uma das suas maiores campanhas de observação de “alvo de oportunidade” e muitos telescópios do ESO e com parceria do ESO observaram o objeto nas semanas que se seguiram à detecção [2]. O Very Large Telescope (VLT), o New Technology Telescope (NTT), o VST do ESO, o telescópio MPG/ESO de 2,2 metros e o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) observaram o evento e os seus efeitos num grande domínio de comprimentos de onda. Cerca de 70 observatórios em todo o mundo observaram este evento, incluindo o Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA.

As estimativas de distância, obtidas tanto a partir dos dados de ondas gravitacionais como de outras observações, concordam que GW170817 se encontrava à mesma distância que NGC 4993, a cerca de 130 milhões de anos-luz da Terra, o que faz desta fonte o evento de ondas gravitacionais mais próximo detectado até hoje e também uma das fontes de explosões de raios gama mais próxima já observada. 
As ondas no espaço-tempo chamadas ondas gravitacionais são criadas por massas em movimento, mas apenas as mais intensas, criadas por variações rápidas na velocidade de objetos muito massivos, é que conseguem ser atualmente detectadas. Um evento desse tipo tem origem na fusão de estrelas de nêutrons, os núcleos colapsados e extremamente densos de estrelas de elevada massa, que restam após uma explosão de supernova. Estas fusões têm sido, até agora, a hipótese principal para explicar as explosões de raios gama de curta duração. Acredita-se que um evento explosivo, 1000 vezes mais brilhante que uma nova típica — a chamada quilonova — siga este tipo de evento.

As detecções quase simultâneas das ondas gravitacionais e dos raios gama emitidos pela GW170817 fizeram pensar que este objeto seria na realidade uma quilonova, há muito procurada, e as observações obtidas nas infraestruturas do ESO revelaram propriedades notavelmente próximas das previsões teóricas. As quilonovas foram sugeridas há mais de 30 anos mas este trabalho marca a sua primeira observação confirmada. Na sequência da fusão das duas estrelas de nêutrons, uma erupção de elementos químicos pesados em expansão rápida deixou a quilonova, movendo-se a uma velocidade de 1/5 da velocidade da luz. A cor da quilonova variou desde muito azul a muito vermelha em poucos dias, uma variação mais rápida do que a observada em qualquer outra explosão estelar. 
“Quando o espectro apareceu nas telas, percebi que se tratava do evento transiente mais incomum que já tinha observado,” comentou Stephen Smartt, que liderou as observações com o NTT do ESO no âmbito do extenso programa de observação ePESSTO (Public ESO Spectroscopic Survey of Transient Objects). “Nunca tinha visto nada assim. Os nossos dados, em conjunto com os dados de outros grupos, mostraram que esta não é uma supernova ou uma estrela variável situada em primeiro plano, mas sim algo verdadeiramente notável.”
Os espectros do ePESSTO e do instrumento X-shooter do VLT sugerem a presença de césio e telúrio, ejetados pelas estrelas de nêutrons coalescentes. Estes e outros elementos pesados, produzidos durante a fusão das estrelas, seriam lançados para o espaço pela quilonova subsequente. Estas observações apontam para a formação de elementos mais pesados que o ferro através de reações químicas ocorrendo no interior de objetos estelares de alta densidade, a chamada nucleossíntese de processo-r, algo que tinha apenas sido teorizado até hoje.
 “Os dados que temos até agora ajustam muitíssimo bem à teoria. Trata-se de um triunfo para os teóricos, uma confirmação de que os eventos LIGO-Virgo são absolutamente reais e de uma conquista para o ESO, por ter conseguido juntar um conjunto tão surpreendente de dados sobre a quilonova,” acrescenta Stefano Covino, autor principal de um dos artigos na Nature Astronomy.  A grande força do ESO consiste em dispôr de uma vasta gama de telescópios e instrumentos para estudar os grandes projetos astronômicos complexos num curto espaço de tempo. Entramos numa nova era da astronomia multi-mensageira!” conclui Andrew Levan, autor principal de um dos artigos científicos.
Fonte: ESO

Os astrônomos acham a estrela do tipo sol que devorou ​​seus próprios planetas

Os astrônomos descobriram que uma estrela parecida com o Sol que espreitava cerca de 350 anos-luz de distância consumiu o equivalente roco de 15 Terra.


Astrônomos descobriram que uma estrela parecida com o Sol localizada a cerca de 350 anos-luz de distância da Terra está consumindo uma quantidade de rocha equivalente a 15 Terras. Chamada de Krono, o Titã que comia crianças na mitologia grega, a estrela é o caso mais claro e dramático já conhecido de uma estrela parecida com o Sol consumindo seus próprios planetas, disse Semyeong Oh, astrofísico da Universidade de Princeton em Nova Jersey e principal autor do artigo que descreve o estudo.
“Mesmo se o Sol comece todos os planetas do Sistema Solar interno, ele não chegaria nem perto à anomalia que nós observamos nessa estrela”, disse David hogg, co-autor do estudo do Flatiron Institute em Nova York. A pesquisa não começou buscando por uma estrela consumindo seus planetas. Os astrofísicos estavam analisando um catálogo de novos dados estelares obtidos pela sonda GAIA da Agência Espacial Europeia, procurando por pares de estrelas com velocidades e trajetórias similares. 
Esses pares de estrelas são normalmente formados por estrelas g6emeas que são formadas muito próximas com o mesmo ingrediente. As análises finais levaram à identificação de Kronos e de seu irmão menos conhecido Krios. Cujas designações oficiais são HD 240430 e HD 240429, e elas estão a cerca de 350 anos-luz de distância da Terra.
Os elementos cruciais para essa descoberta foram, primeiro confirmar que o par de estrelas era de fato uma estrela binária, e depois observar a química incomum de Kronos. Outros pares foram identificados com uma química diferenciada, mas nenhum com uma química tão diferenciada como o par Kronos e Krios.
A maioria das estrelas que são ricas em metal como a Kronos, possuem todos os outros elementos enriquecidos no mesmo nível. Já Kronos possui elementos voláteis suprimidos, o que faz dela uma estrela bem estranha no contexto geral dos padrões de abundância estelar.
Em outras palavras, Kronos, tem um nível extremamente alto e fora do normal de minerais formadores de rochas, incluindo magnésio, alumínio, sílica, ferro, cromo, sem ter um nível igual de elementos voláteis, aqueles que na sua maior parte são encontrados na forma gasosa, como o oxigênio, o carbono, nitrogênio, e o potássio.
Fonte: http://www.financialexpress.com

Sob a galáxia

A imagem acima mostra a Grande Nuvem de Magalhães, uma galáxia satélite da Via Láctea, pairando acima do horizonte sul nessa bela foto feita do Observatório de Las Campanas no Chile. Nos céus escuros de Setembro do deserto de Atacama, a pequena galáxia se espalha de forma impressionante por cerca de 10 graus no céu, ou o equivalente a 20 Luas Cheias. A sensibilidade da câmera digital usada para fazer essa imagem também conseguiu registrar a aeroluminescência, um brilho apagado e invisível ao olho. Em primeiro plano pode-se ver o brilho de luzes terrestres das casas que abrigam os astrônomos que trabalham nos observatórios. E o topo achatado da montanha vista ao longo do horizonte, sob a galáxia é o Pico de Las Campanas, o lar do futuro Giant Magellan Telescope.
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