2 de maio de 2018

NGC 289: Redemoinho no Céu do Hemisfério Sul

Galáxias distantes estão se movendo mais rápido que a luz

Uma das primeiras coisas que aprendemos nas aulas de ciência é que nada pode viajar mais rápido do que a velocidade da luz. Essa é uma regra fundamental proposta por Albert Einstein em sua Teoria da Relatividade. Mas os físicos acreditam agora que pelo menos uma coisa pode quebrar esta regra, ou pelo menos parece quebrar – o próprio universo. Os astrônomos acreditam que há galáxias se afastando da nossa a uma velocidade maior que a velocidade da luz. Como resultado, provavelmente nunca conseguiremos vê-las.

Há 13,78 bilhões de anos, nosso universo, que se concentrava em um ponto muito pequeno e denso, explodiu em um evento que chamamos de Big Bang. Após a explosão, o universo expandiu a uma taxa de 10¹⁶ em uma fração de segundo, durante um período de inflação que ocorreu a uma velocidade maior que a da luz. Depois disso, seria de se imaginar que o universo se expandiria a uma taxa constante ou mesmo diminuiria sua velocidade. Se a velocidade diminuísse, poderíamos ver até o limite, pois não haveria nenhum lugar que fosse muito longe para a luz viajar.

Em vez disso, a taxa de expansão do universo tem acelerado. E há lugares no universo que estão tão distantes que os fótons nunca chegarão lá. Como resultado, as bordas do nosso cosmos permanecem na sombra. O que está além delas é um mistério que talvez nunca possamos resolver.

Essa expansão ainda está ocorrendo, a uma taxa cada vez maior. E não é apenas a matéria, mas o tecido do próprio universo. Além disso, as galáxias mais distantes parecem estar se movendo mais rápido do que as que estão mais perto de nós. Pode até haver algumas se movendo mais rápido que a luz – e se for esse o caso, dificilmente as detectaríamos.

A taxa de expansão universal é de 68 quilômetros por segundo por megaparsec. Um parsec é 3,26 milhões de anos-luz, enquanto um megaparsec contêm um milhão de parsecs. A cada parsec mais longe uma galáxia está da nossa, é preciso adicionar 68 km / s à sua velocidade.

Quando chegam a cerca de 4.200 megaparsecs de distância, as galáxias viajam mais rápido que a luz – só por curiosidade, 4.200 megaresecs é igual a 130.000.000.000.000.000.000.000 km. Os astrônomos conseguem calcular a que distância uma galáxia está pela distância que ela percorreu e pelo tempo necessário para percorrer essa distância, observando cuidadosamente a luz que vem dela.

Galáxias vermelhas

Podemos dizer a que distância uma galáxia se encontra por algo chamado desvio para o vermelho e pela mudança para o azul. Quando uma galáxia se afasta, a luz demora mais para chegar até nós. Todo esse espaço entre a galáxia e nós força o comprimento de onda da luz a se alongar, movendo-a em direção à parte vermelha do espectro. Isso é conhecido como desvio para o vermelho. Esses objetos que se afastam de nós parecem vermelhos enquanto aqueles que se movem em nossa direção, cujos comprimentos de onda encurtam, parecem azuis.

A coisa mais distante que podemos detectar é o fundo cósmico de microondas (CMB), um resíduo do que sobrou do Big Bang. Criado há 13,7 bilhões de anos, ele agora se estende homogeneamente 46 bilhões de anos-luz de distância em todas as direções.

De acordo com Paul Sutter, astrofísico da Universidade do Estado de Ohio, nos EUA, e cientista-chefe do Centro de Ciências COSI, a noção de que a velocidade da luz é a velocidade máxima para a matéria (ou para dados) vem da relatividade especial de Einstein. Mas isso é parte do que ele chama de “física local”. Pode e, de fato, deve ser aplicado às coisas próximas.

Longe, nas profundezas do espaço, no entanto, a relatividade geral se aplica, mas a relatividade especial não, e isso faz com a luz não seja mais exatamente o parâmetro, à medida que a velocidade mais alta se torna menos certa. A implicação de um universo em constante aceleração é uma morte cósmica melancólica. Ao longo de bilhões de anos, acredita-se que as galáxias se expandirão tão longe umas das outras que os gases que se reúnem para formar estrelas não conseguirão se unir.

A luz de outras galáxias também não poderá nos alcançar. E sem novas estrelas se formando, elas não serão nada para substituir as que se esgotaram. Isso significa um desvanecimento lento de toda a luz no universo e, em seu lugar, um cosmo para sempre envolto em trevas geladas. O universo vai literalmente apagar, a menos que outras forças possam neutralizar esse fenômeno. 
Fonte: https://hypescience.com

Hubble detecta hélio na atmosfera de um exoplaneta pela primeira vez

Astrônomos usando o Telescópio Espacial Hubble da NASA detectaram hélio na atmosfera do exoplaneta WASP-107b. Esta é a primeira vez que este elemento foi detectado na atmosfera de um planeta fora do sistema solar. A descoberta demonstra a capacidade de usar espectros de infravermelho para estudar atmosferas estendidas de exoplanetas.
A equipe internacional de astrônomos, liderada por Jessica Spake, estudante de doutorado na Universidade de Exeter, no Reino Unido, usou a Wide Field Camera 3 do Hubble para descobrir o hélio na atmosfera do exoplaneta WASP-107b. Esta é a primeira detecção desse tipo.
Spake explicou a importância da descoberta: "O hélio é o segundo elemento mais comum no universo após o hidrogênio. É também um dos principais constituintes dos planetas Júpiter e Saturno em nosso sistema solar. No entanto, até agora o hélio não foi detectado em exoplanetas - apesar das buscas por ele. "
A equipe fez a detecção analisando o espectro infravermelho da atmosfera do WASP-107b. Detecções prévias de atmosferas de exoplanetas estendidas foram feitas através do estudo do espectro em comprimentos de onda ultravioleta e óptica; Essa detecção, portanto, demonstra que as atmosferas de exoplanetas também podem ser estudadas em comprimentos de onda maiores.
A medição da atmosfera de um exoplaneta é realizada quando o planeta passa na frente de sua estrela hospedeira. Uma pequena porção da luz da estrela passa pela atmosfera do exoplaneta, deixando impressões digitais detectáveis ​​no espectro da estrela. Quanto maior a quantidade de um elemento presente na atmosfera, mais fácil será a detecção.
"O forte sinal do hélio que medimos demonstra uma nova técnica para estudar camadas superiores de atmosferas de exoplanetas em uma ampla gama de planetas", disse Spake. "Os métodos atuais, que usam luz ultravioleta, são limitados aos exoplanetas mais próximos. Sabemos que há hélio na alta atmosfera da Terra e essa nova técnica pode nos ajudar a detectar atmosferas em torno de exoplanetas do tamanho da Terra - o que é muito difícil com a tecnologia atual. "
O WASP-107b é um dos planetas de densidade mais baixa conhecido: enquanto o planeta é aproximadamente do mesmo tamanho que Júpiter, ele possui apenas 12% da massa de Júpiter. O exoplaneta é de cerca de 200 anos-luz da Terra e leva menos de seis dias para orbitar sua estrela hospedeira.
A quantidade de hélio detectada na atmosfera do WASP-107b é tão grande que sua atmosfera superior deve se estender por dezenas de milhares de quilômetros até o espaço. Isso também torna a primeira vez que uma atmosfera estendida foi descoberta em comprimentos de onda infravermelhos.
Como sua atmosfera é tão extensa, o planeta está perdendo uma quantidade significativa de seus gases atmosféricos no espaço - entre cerca de 0,1% a 4% da massa total da atmosfera a cada bilhão de anos.
A radiação estelar tem um efeito significativo na taxa em que a atmosfera de um planeta escapa. A estrela WASP-107 é altamente ativa, suportando a perda atmosférica. À medida que a atmosfera absorve a radiação, ela se aquece, de modo que o gás se expande rapidamente e escapa mais rapidamente para o espaço.
Já em 2000, previa-se que o hélio seria um dos gases mais facilmente detectáveis ​​em exoplanetas gigantes, mas até agora as buscas não tiveram sucesso.
David Sing, co-autor do estudo também da Universidade de Exeter, concluiu: "Nosso novo método, juntamente com futuros telescópios como o Telescópio Espacial James Webb da NASA, nos permitirá analisar atmosferas de exoplanetas com muito mais detalhes do que nunca "
O estudo da equipe aparece em 2 de maio de 2018, na edição online da revista científica Nature .
Fonte: http://hubblesite.org/news_release/news/2018-26

Saiba tudo sobre a sonda InSight – que decola para Marte no sábado

A nave da Nasa não está atrás de vida ou água: vai investigar os terremotos do planeta vermelho – e aprender mais sobre sua história de 4,5 bilhões de anos

Nasa está de malas prontas de novo. Será lançada da Califórnia na manhã do próximo sábado (5) a sonda InSight, projetada para detectar e analisar os terremotos de Marte. Os dados sismográficos servirão para investigar a crosta, o manto e o núcleo do planeta vermelho – e descobrir no que seu recheio é ou não parecido com o da Terra.
Se tudo der certo, a InSight decolará às 8h15 da manhã (horário de Brasília) a bordo de um foguete Atlas V-401 da base aérea de Vandenberg, no meio do caminho entre São Francisco e Los Angeles, e levará seis meses para chegar a Marte. Será o primeiro lançamento interplanetário na costa oeste dos EUA – boa parte das missões não-tripuladas da Nasa saíram de Cabo Canaveral, na Flórida.
O nome InSight é um trocadilho com a palavra inglesa insight, que não tem uma tradução ideal em português, mas significa algo como “sacada” ou “percepção”. Na verdade, as letras formam o interminável acrônimo Interior Exploration Using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport (exploração do interior, usando investigação sísmica, geodésica e transporte de calor).
Bruce Banerdt, cientista-chefe da missão, afirmou ao New York Times que a sonda pousará em uma região chamada Elysium Planitia – o pedaço mais monótono da superfície de Marte: “Nós escolhemos o mais próximo de um estacionamento de 100 quilômetros que deu para encontrar”. É provável que não haja montanhas ou sequer pedras no campo de visão do veículo.
O isolamento geográfico é proposital: ao contrário de boa parte dos jipinhos enviados ao planeta vermelho até agora, a InSight não vai lá procurar indícios de água ou vida microscópica. Na verdade, ela não vai procurar nada, porque não tem rodas: a sonda de 625 kg passará toda a duração da missão – um ano marciano, o equivalente a 728 dias terrestres – em um ponto fixo da superfície, analisando o solo. Nesse caso, a prioridade é garantir um local de pouso seguro e estável. E quanto mais lisa a pista, melhor.
As informações da InSight não servirão só para munir os astronautas do futuro com informações sobre prováveis “martemotos” (marsquakes) – como foram apelidados os tremores de terra do nosso vizinho cósmico. A análise de abalos sísmicos nos dará informações sobre a história geológica de Marte desde sua formação, há 4,5 bilhões de anos. Em última instância, isso significa entender melhor a juventude conturbada do Sistema Solar.
A sonda carregará vários instrumentos científicos, que, assim como ela, foram batizados com siglas. Dois têm funções bem simples: o HP3, de fabricação alemã, é basicamente um termômetro enterrado, capaz de medir quanto calor o interior do planeta emana para a superfície sem interferência das variações climáticas lá fora. Ele tem alguns truques, porém – como emitir seus próprios pulsos de calor para ver como eles se distribuem pelo solo. Já o SEIS, de origem francesa, é responsável por captar vibrações sutis na superfície – tanto as causadas por fenômenos no interior de Marte quanto as motivadas por choques de meteoritos ou tempestades.
A InSight terá companhia na viagem: em sua cola irão dois satélites de comunicação chamados Mars Cube One, ou MarCO. Anexos a parte, elas têm o tamanho aproximado de maletas de executivo – as típicas de desenhos animado – e vão intermediar o envio das informações do solo marciano para o solo terráqueo. Essas duas anteninhas escudeiras não são essenciais para a missão, mas servirão como um teste valioso para a implantação, em um futuro ainda distante, de uma rede de telecomunicações interplanetária.
Boa viagem, InSight. Não vá ficar entediada com a paisagem.
Fonte: https://super.abril.com.br

ESA e NASA em averiguações para trazer solo MARCIANO para a TERRA

O nosso planeta vizinho, Marte, em 2016. Algumas características proeminentes do planeta são claramente visíveis: o antigo e inativo vulcão Syrtis Major; a brilhante e oval bacia Hellas Planitia; a região Arabia Terra no centro; as características escuras de Sinus Sabaeous e Sinus Meridiani ao longo do equador; e a pequena calote polar sul.Crédito: NASA, ESA e Equipa de Legado do Hubble (STScI/AURA), J. Bell (ASU) e M. Wolf (SSI)

A ESA e a NASA assinaram no passado dia 27 de abril uma declaração de intenções para explorar conceitos para missões, de modo a trazer amostras de solo marciano para a Terra.  As naves espaciais em órbita e na superfície de Marte fizeram muitas descobertas emocionantes, transformando a nossa compreensão do planeta e revelando pistas para a formação do nosso Sistema Solar, bem como nos ajudam a compreender o nosso planeta natal. O próximo passo é trazer amostras para a Terra para análises detalhadas em laboratórios sofisticados, onde os resultados podem ser verificados de forma independente, e as amostras podem ser reanalisadas, à medida que as técnicas de laboratório continuam a melhorar.

Marte na Terra

Trazer Marte à Terra não é um empreendimento simples - seria necessário, pelo menos, três missões a partir da Terra e uma, nunca-antes realizada, para o lançamento de um foguetão a partir de Marte. Uma primeira missão, a Mars Rover 2020 da NASA, deverá recolher amostras da superfície em latas do tamanho de uma caneta, enquanto explora o Planeta Vermelho. Até 31 caixas serão preenchidas e preparadas para uma coleta posterior - geocaching interplanetário.

No mesmo período, o ExoMars da ESA, que também deverá aterrar em Marte em 2021, irá perfurar até dois metros abaixo da superfície, para procurar evidências de vida. Uma segunda missão, com um pequeno rover, aterraria nas proximidades e recuperaria as amostras numa operação marciana de busca-e-resgate. Este rover traria as amostras de volta ao seu módulo e as colocá-las-ia num MAV (Mars Ascent Vehicle, Veículo de subida de Marte em português) - um pequeno foguetão para lançar um contentor do tamanho de uma bola de futebol para a órbita de Marte.

Um terceiro lançamento, a partir da Terra, forneceria uma aeronave enviada para orbitar Marte e reunir-se com os contentores de amostras. Assim que as amostras estivessem recolhidas e carregadas de forma segura num veículo de entrada na Terra, a aeronave retornaria à Terra, libertando o veículo para aterrar nos Estados Unidos, onde as amostras seriam recuperadas e colocadas em quarentena para análise detalhada por uma equipa de cientistas internacionais.

Estudar os conceitos

O comunicado assinado no ILA Berlim pelo Diretor de Exploração Humana e Robótica da ESA, David Parker, e pelo Administrador Associado da NASA para a Diretoria da Missão Científica, Thomas Zurbuchen, descreve os potenciais papéis que cada agência espacial poderia executar e como podem oferecer apoio mútuo.  David diz: "Uma missão de retorno de amostras de Marte é uma visão tentadora, mas realizável, que se encontra na interseção de muitas boas razões para explorar o espaço.

"Não há dúvida de que, para um cientista planetário, a oportunidade de trazer amostras primitivas e cuidadosamente escolhidas do Planeta Vermelho de volta à Terra para examinar, utilizando as melhores instalações, é uma perspetiva de dar água na boca. Reconstruir a história de Marte e responder a perguntas do passado são apenas duas áreas de descoberta que avançarão dramaticamente devido esta missão.

"Os desafios de ir a Marte e voltar exigem que estes sejam abordados por uma parceria internacional e comercial - os melhores dos melhores. Na ESA, com os nossos 22 estados membros e outros parceiros colaboradores, a cooperação internacional faz parte do nosso ADN. "

"Missões anteriores a Marte revelaram antigos riachos e a química certa que poderia ter apoiado a vida microbiana no Planeta Vermelho, " disse Thomas, "uma amostra forneceria um salto crítico na nossa compreensão do potencial de Marte para albergar vida.

"Estou ansioso para conectar e colaborar com parceiros internacionais e comerciais para enfrentar os excitantes desafios tecnológicos pela frente - que nos permitiriam levar para casa uma amostra de Marte.  Os resultados dos estudos sobre a missão serão apresentados no conselho da ESA, a nível ministerial, em 2019, para uma decisão de continuar a desenvolver estas missões.

Infraestrutura em posição

A sonda ExoMars da ESA já está a circundar Marte para investigar a sua atmosfera. A semana passada transmitiu dados do rover Curiosity da NASA para a Terra, provando, também, o seu valor como um satélite de retransmissão. Esta colaboração demonstra uma boa cooperação com a NASA e fornece uma infraestrutura essencial de comunicação em torno do Planeta Vermelho. As descobertas da missão ExoMars podem ajudar a decidir quais as amostras a armazenar e a trazer para a Terra durante a missão de retorno de amostras de Marte.
Fonte: http://www.ccvalg.pt

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