23 de abril de 2018

Encontramos evidências de que um planeta em nosso Sistema Solar foi destruído

Em 2008, a Terra foi atingida por um meteorito. Ninguém prestou muita atenção porque esse foi dos milhares de meteoritos que nos atingem o tempo todo. Um telescópio acompanhou seu progresso, enquanto ela atravessava quilômetros de nitrogênio, oxigênio e dióxido de carbono e seu exterior aquecia enquanto ele viajava pelo ar denso. Uma violenta explosão se seguiu, a 37 quilômetros do solo, enviando seus fragmentos rapidamente para as areias do Deserto da Núbia, no Sudão.

A explosão e o colapso foram apenas os momentos finais de uma jornada de bilhões de anos vagando pelo sistema solar. Agora, um novo estudo publicado na revista Nature Communications conta a incrível história de origem do meteorito. Com base nos materiais encontrados dentro dos diamantes que ele carregava, os pesquisadores acreditam que ele pode ser o remanescente de um planeta perdido ou de um embrião planetário – um corpo que ainda estava em sua infância quando o caos do sistema solar ancestral o obliterou.

Essa descoberta surpreendente pode nos ajudar a descobrir uma das questões mais duradouras da astronomia, a da formação dos planetas. De acordo com pesquisadores da École Polytechnique Fedérale de Lausanne, os diamantes do asteroide, chamado Almahata Sitta, se formaram em pressões consistentes com os primeiros protoplanetas do Sistema Solar.

Planetas em formação

Existem muitos mistérios sobre a formação de planetas, mas com base em nosso próprio Sistema Solar e estudando o crescente número de exoplanetas, sabemos mais ou menos como isso acontece. Tudo começa com grãos de poeira no disco protoplanetário em torno de uma estrela jovem. Graças a forças eletrostáticas, esses grãos começam a se prender uns aos outros. Se grãos de poeira suficientes se acumulam gradualmente para formar aglomerados maiores, e então o suficiente desses aglomerados colidem e se fundem, a coisa toda entra em colapso gravitacional em um corpo mais sólido entre 1 e 10 quilômetros de tamanho – um planetesimal.

A maioria dos planetesimais mantém esse tamanho. Mas alguns, com a ajuda de seu campo magnético e órbitas não convencionais, colidem e se juntam, frequentemente em alta velocidade, formando objetos maiores entre o tamanho da Lua e o tamanho de Marte, com um núcleo fundido. Estes são chamados de protoplanetas, os “embriões” dos planetas – o antigo Sistema Solar tinha centenas deles. Com o tempo, eles colidiram repetidamente entre si, fundindo-se em massas cada vez maiores até formarem os planetas que conhecemos hoje. Os astrônomos acreditam que os asteroides que flutuam pelo Sistema Solar são os restos das repetidas colisões dessa época que levaram o material de volta ao espaço. 

O Almahata Sitta foi um caso raro – a primeira vez que material de meteorito foi recuperado de um asteroide que havia sido rastreado do espaço e durante sua colisão com a Terra.  Mas essa não é a única coisa que o torna especial. Ele também é um tipo raro de meteorito chamado ureilite, que tem uma composição incomum em comparação com outros meteoritos rochosos – contém muito carbono na forma de nanodiamantes.

Os ureilites podem ser formados de três maneiras diferentes: transformação do carbono em diamante através de impactos de alta velocidade; deposição de vapor químico dentro da nebulosa solar; ou a alta pressão estática dentro de um corpo maior, como um protoplaneta. Até agora, nenhuma evidência havia sido encontrada para confirmar qualquer um desses métodos.

Porém, os pesquisadores, liderados pelo cientista planetário Farhang Nabiei, estudaram os diamantes dentro do meteorito e encontraram cristais de diamante relativamente grandes, individuais, de até 100 micrometros. Diamantes deste tamanho não poderiam ter sido formados em um evento de impacto, devido à curta duração dele, o que não daria tempo para que grandes cristais se formassem. Os pesquisadores disseram também que a deposição de vapor químico não produziria cristais deste tamanho. Sobra, então, a alta pressão estática.

Protoplaneta

Os diamantes não são a parte mais importante desta história. Eles são apenas as embalagens que carregam coisas muito mais preciosas guardadas em seu interior. Enquanto um joalheiro pode ver um pouco de rocha presa dentro de um diamante como uma falha, para um geólogo isso é o melhor que pode acontecer. Por causa de sua forte estrutura cristalina, os diamantes podem preservar minúsculos pedaços de material que de outra forma desapareceriam sob as inexoráveis condições do universo ao longo do tempo.

O pesquisador Farhang Nabiei – da École Polytechnique Fédérale de Lausanne, na Suíça – examinava a relação entre os diamantes e as camadas de grafite que os cercavam quando começou a se perguntar sobre os bolsões de substâncias presas no interior.

Uma coisa fascinante sobre os diamantes é que, conforme eles estão se formando, eles frequentemente absorvem os minerais presentes em seu ambiente de formação. Usando microscopia eletrônica de transmissão e espectroscopia de perda de energia eletrônica, a equipe analisou os diamantes do Almahata Sitta para ver quais eram estes minerais. Eles descobriram sulfeto de cromita, fosfato e ferro-níquel embutidos no diamante, com composições e morfologias que só poderiam ter ocorrido sob maior pressão do que 20 gigapascals – quase 200.000 vezes a pressão atmosférica do nível do mar.

“Uma peça importante do quebra-cabeça é que os diamantes são grandes e zonados, o que apoia fortemente a ideia de que eles se formaram no interior de um corpo (e não em um impacto, por exemplo)”, aponta Rebecca Fischer, cientista planetária da Universidade de Harvard, nos EUA, não envolvida no estudo. Fischer ressalta que a composição do material provavelmente só se formaria em altas pressões.

Aqui na Terra, a maioria dos diamantes é formada em torno de apenas 4,5 gigapascals. O resultado da equipe sugere que os diamantes do Almahata Sitta se formaram em um protoplaneta de tamanho entre Mercúrio e Marte. Embora esta seja a primeira evidência convincente para um corpo tão grande que, desde então, desapareceu, sua existência no início do Sistema Solar foi prevista por modelos de formação planetária”, escreveram os pesquisadores em seu artigo.

Na imagem abaixo, é possível ver um pedaço do meteorito e seus diamantes. A parte azul são os diamantes, o cinza é o grafite e os pontos amarelos são os pedaços de materiais absorvidos.

“Modelos dinâmicos há muito sugerem a presença de muitos corpos do tamanho de Lua a Marte no Sistema Solar interno no início do acréscimo de planetas terrestres, mas geralmente se acredita que eles foram incorporados aos planetas ou perdidos – engolidos pelo Sol ou ejetados do Sistema Solar, por exemplo “, diz Fischer. “Isso é realmente uma prova intrigante de que realmente temos amostras de um desses corpos em nosso registro de meteoritos, os ureilites”, acrescenta.

“Corpos do tamanho de Marte eram comuns, e, ou se acumulavam para formar planetas maiores, ou colidiam com o Sol, ou eram ejetados do sistema solar. Este estudo fornece evidências convincentes de que este corpo era um grande planeta ‘perdido’ antes de ser destruído por colisões”, concluem os autores.

Mais meteoritos

Ainda há muitas outras amostras de ureilites para examinar e testar para ver se elas se encaixam na teoria do “planeta perdido”. “Isso levanta a questão, há mais deles?”, diz Thomas Sharp, geólogo da Universidade Estadual do Arizona que não esteve envolvido na nova pesquisa, mas estuda meteoritos usando ferramentas similares de microscopia eletrônica. “Existem outras amostras com diamantes nelas que precisam de mais caracterização para determinar se elas se formaram em grandes corpos em oposição a eventos de choque?”.

“Nós criamos uma imagem com base em uma amostra específica de ureilite, agora estamos tentando olhar para as outras amostras e encaixá-las nesta imagem”, diz Nabiei. O pesquisador está ansioso para apresentar seu trabalho e conversar com outros pesquisadores sobre o artigo. Ele diz que originalmente planejava discutir essa pesquisa em uma reunião da União Geofísica Americana em dezembro do ano passado.

“Eu estava realmente animado para falar sobre isso com as pessoas e todos os cientistas de lá, mas isso não aconteceu”, diz Nabiei. Ele é iraniano, e teve negado um visto para os EUA. “Vou apresentar (a pesquisa) em Paris, mas, pelo menos por enquanto, os EUA estão fora dos limites para nós”, lamenta.

Nabiei continuará sua pesquisa na Suíça, usando minúsculos fragmentos para reunir alguns dos buracos mais abertos na história do nosso sistema solar.

“Estamos olhando para inclusões que possuem dezenas de nanômetros e, em seguida, estamos falando de planetas que possuíam milhares de quilômetros de diâmetro”, compara. “São como dois extremos do alcance de tamanho. Eu nunca poderia imaginar que, apesar da microscopia, eu pudesse falar sobre a formação planetária”. 
FONTE: https://hypescience.com

Os astrônomos encontraram um 'Jupiter quente' tão escuro que absorve quase 99% da luz

Astrônomos descobriram um planeta tão escuro que absorve quase toda a luz que o atinge através de uma densa camada de neblina. Seus descobridores compararam-no ao carvão e é um dos planetas mais sombrios já descobertos. O planeta em questão, chamado WASP-104b, é um tipo de planeta conhecido como Júpiter quente. Júpiteres quentes são gigantes gasosos com massas na faixa de Júpiter, mas eles são extremamente próximos de suas estrelas, geralmente orbitando em um período de menos de 10 dias.

Devido a essa proximidade, esses planetas também são extremamente quentes. Eles não são uma raridade, mas eles têm um conjunto de características que os tornam um pouco misteriosos. Um deles é que os Júpiteres quentes são relativamente escuros. A maioria deles reflete cerca de 40% da luz das estrelas que os atinge.

O WASP-104b pode ser o mais escuro já encontrado até o momento. De acordo com pesquisadores da Universidade de Keele, no Reino Unido, ela absorve mais de 97% a 99% da luz. A razão para essa escuridão provavelmente tem a ver com a proximidade do planeta à sua estrela, uma anã amarela a cerca de 466 anos-luz de distância de nós, na constelação de Leão. Como a maioria dos Júpiteres quentes, o WASP-104b é travado gravitacionalmente, o que significa que um lado está sempre voltado para sua estrela hospedeira.

E está tão perto da estrela, uma distância de cerca de 4,3 milhões de quilômetros, que leva apenas 1,75 dias para completar uma órbita completa. WASP-104b tem uma atmosfera espessa e nebulosa, provavelmente contendo sódio atômico e potássio, que absorvem luz no espectro visível, tornando o planeta muito escuro no lado diurno. O lado do dia é tão quente que quase não formam nuvens, as nuvens são tipicamente muito reflexivas, como Vênus.

No lado da noite, longe da luz das estrelas, nuvens podem se formar, mas esse lado nunca vê a luz do dia, então não há luz por perto para refletir. Mesmo sendo mais escuros do que o normal, os Júpiteres quentes não são mais difíceis de detectar que os planetas normais. Em vez disso, nós os detectamos observando um regular e periódico escurecimento dos níveis normais de luz da estrela à medida que o planeta se move na frente deles. Isso é chamado de método de trânsito, e é como o Kepler, o caçador de planetas da NASA.

Mas como eles são tão grandes e tão próximos de suas estrelas, os Júpiteres quentes também podem ser detectados usando o método de velocidade radial . É quando uma estrela balança levemente, puxada para um pequeno movimento circular pela atração gravitacional exercida pelo corpo que a orbita. Eles também não são realmente preto fosco, como o carvão, o tom ou o Vantablack, essa comparação é para a reflexão, não para a luz emitida.

Por causa de seu calor extremo, eles devem brilhar, um roxo profundo, como uma contusão ou um vermelho derretido. Imagine uma brasa brilhando em uma fogueira. O Júpiter quente mais escuro que conhecemos até hoje é um planeta chamado TrES-2b , que reflete apenas 0,1% da luz que o atinge. Mas, conforme as investigações continuam, pode ser que o WASP-104b tenha um potencial real de contestar esse título.
A pesquisa da equipe foi publicada no arXiv e está aguardando revisão.
Fonte: https://www.sciencealert.com

NGC 2655 Uma Galáxia Lenticular

Esse objeto bonito, parecido com uma nuvem, pode não parecer muito com uma galáxia, já que ele não apresenta uma forma bem definida, não apresenta braços espirais e nem um bulbo central como numa galáxia elíptica, mas sim, esse objeto é uma galáxia, uma galáxia conhecida como galáxia lenticular. As galáxias lenticulares estão entre as galáxias espirais e as galáxias elípticas, elas tem uma forma de disco como as espirais, mas elas não formam mais uma grande quantidade de estrelas novas, ou seja, possuem somente populações de estrelas velhas, como as galáxias elípticas.

Essa galáxia lenticular em questão é conhecida como NGC 2655 e seu núcleo é extremamente luminoso, o que faz com que ela ainda seja classificada como uma galáxia do Tipo Seyfert. As galáxias do tipo Seyfert são um tipo de galáxias ativas com linhas de emissão no seu espectro fortes e características. Essa luminosidade é produzida à medida que a matéria é dragada no disco de acreção de um buraco negro supermassivo localizado no seu centro. A estrutura do disco externo da NGC 2655, por outro lado, parece tranquila, mas com uma forma estranha. A dinâmica complexa do gás na galáxia, sugere que ela pode ter tido um passado turbulento, incluindo fusões e interações com outras galáxias.

A NGC 2655 está localizada a cerca de 80 milhões de anos-luz de distância da Terra na constelação de Camelopardalis. Camelopardalis contém muitos outros objetos interessantes do chamado céu profundo, incluindo o aglomerado estelar aberto NGC 1501, o belo asterismo Cascata de Kemble e a galáxia de explosão de estrelas, NGC 2146.
Crédito: ESA/Hubble & NASA, A. Fillipenko

Sem saída? Alienígenas em planetas "super-terras" podem ser aprisionados pela gravidade

As superterras são versões gigantes da Terra, ou seja, planetas com condições similares ao nosso, mas muito maiores.Algumas pesquisas científicas têm sugerido que tais planetas são ainda mais habitáveis do que os mundos do mesmo tamanho que o nosso.
No entanto, um novo estudo alemão afirma que seria difícil para qualquer civilização alienígena explorar o espaço a partir de tal exoplaneta. 

Já descobrimos vários tipos de exoplanetas em torno de outras estrelas. A classe de exoplanetas chamados “superterras” compreende planetas que podem atingir até dez vezes a massa do nosso.

Várias superterras se encontram nas zonas habitáveis de suas estrelas, onde teoricamente as temperaturas podem suportar água líquida na sua superfície e, assim, potencialmente, a vida como é conhecida na Terra. Alguns artigos também sugeriram que essas superterras poderiam ser ainda habitáveis que planetas mais semelhantes ao nosso, porque suas massas maiores lhes conferem uma atração gravitacional mais forte e por consequência atmosferas mais espessas, que protegem melhor a vida dos raios cósmicos nocivos vindos do espaço. 

Se de fato existe vida em uma superterra distante, tais alienígenas poderiam ter desenvolvido uma civilização avançada capaz de viajar pelo universo. Só que a forte atração gravitacional de tais planetas também pode tornar mais difícil para os extraterrestres decolarem a partir desses mundos. Segundo o autor do novo estudo, Michael Hippke, pesquisador independente afiliado ao Observatório de Sonneberg, na Alemanha, em planetas mais massivos, o voo espacial seria exponencialmente mais caro.

Hippke calculou o tamanho necessário de um foguete (tendo como modelo um foguete convencional terrestre) para escapar de uma superterra 70% maior que o nosso planeta, e dez vezes mais massiva. Essas são aproximadamente as especificações do planeta alienígena Kepler-20b, que fica a cerca de 950 anos-luz da Terra. Em tal mundo, a velocidade de escape é cerca de 2,4 vezes maior que na Terra.

Dentre outros cálculos feitos pelo cientista, ele descobriu que, para lançar o equivalente à missão Apollo, que foi da Terra à lua, um foguete em uma superterra precisaria ter uma massa de cerca de 400.000 toneladas métricas, devido às exigências de combustível – essa é mais ou menos a massa da Grande Pirâmide de Gizé, no Egito. O desafio é certamente o peso do combustível que os foguetes convencionais utilizam. Lançar um foguete de um planeta requer muito combustível, o que os torna pesados, o que requer mais combustível, e assim por diante.

Assumindo que um foguete em uma superterra funcionaria tão bem quanto o Falcon Heavy da SpaceX, lançar uma carga como o Telescópio Espacial James Webb, da NASA, exigiria 60.000 toneladas de combustível, aproximadamente a massa dos maiores navios de guerra oceânicos.Por conta disso, Hippke acredita que possíveis civilizações de superterras sejam muito menos propensas a explorar as estrelas. “Em vez disso, [os aliens] estariam até certo ponto presos em seu planeta natal e, por exemplo, usariam mais lasers ou radiotelescópios para comunicação interestelar, em vez de enviar sondas ou naves espaciais”, argumentou. 

Claro, podem existir outras maneiras de se alcançar a órbita que não seja através de foguetes convencionais. Por exemplo, cientistas já teorizaram sobre o uso de elevadores espaciais, ou seja, elevadores que viajam por cabos gigantes saindo da atmosfera. Um dos principais fatores limitadores dessa tecnologia é a resistência do material do cabo. O material mais adequado conhecido hoje, o nanotubo de carbono, é apenas forte o suficiente para a gravidade da Terra, e não está claro se materiais mais fortes são fisicamente possíveis.

Outra possibilidade é a propulsão de pulso nuclear, que envolve a detonação de uma série de bombas atômicas atrás de um veículo para lançá-lo ao espaço. Esta estratégia oferece mais poder de elevação do que os foguetes convencionais, e pode ser uma das únicas possibilidades para uma civilização deixar um planeta com mais de dez vezes a massa da Terra.

Essa tecnologia, movida a energia nuclear, representaria desafios técnicos e políticos, no entanto, uma vez que uma falha no lançamento poderia causar efeitos dramáticos no ambiente. De qualquer forma, aliens inteligentes poderiam estar dispostos a correr os riscos. 
Fonte: Space
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