7 de maio de 2018

Cientistas descobriram que um dos planetas do TRAPPIST-1 tem um núcleo de ferro

Em fevereiro de 2017 , uma equipe de astrônomos europeus anunciou a descoberta de um sistema de sete planetas orbitando a estrela vizinha TRAPPIST-1.  Além do fato de que todos os sete planetas eram rochosos, havia a vantagem adicional de três deles orbitando dentro da zona habitável do TRAPPIST-1 .
Desde então, vários estudos foram realizados para determinar se algum desses planetas poderia ou não ser habitável.
De acordo com esse objetivo, esses estudos se concentraram em saber se esses planetas possuem ou não atmosferas, suas composições e seus interiores.
Um dos estudos mais recentes foi conduzido por dois pesquisadores do Laboratório Cool Worlds da Columbia University , que determinaram que um dos planetas TRAPPIST-1 (TRAPPIST-1e) tem um grande núcleo de ferro - uma descoberta que poderia ter implicações para a habitabilidade do planeta.
O estudo - intitulado " TRAPPIST-1e tem um núcleo de ferro grande ", que apareceu recentemente on-line - foi conduzido por Gabrielle Englemenn-Suissa e David Kipping, um estudante de graduação e professor assistente de astronomia na Universidade de Columbia, respectivamente.
Por causa de seu estudo, Englemenn-Suissa e Kipping tiraram proveito de estudos recentes que colocaram restrições nas massas e raios dos planetas TRAPPIST-1.
Esses e outros estudos se beneficiaram do fato de o TRAPPIST-1 ser um sistema de sete planetas, o que o torna ideal para estudos de exoplanetas.
Como o professor Kipping disse ao Universe Today via e-mail:
"É um laboratório maravilhoso para a ciência exoplanetária por três razões.
Primeiro, o sistema possui sete planetas em trânsito. A profundidade dos trânsitos dita o tamanho de cada planeta para que possamos medir seus tamanhos com bastante precisão.
Segundo, os planetas interagem gravitacionalmente uns com os outros, levando a variações nos tempos dos trânsitos e estes têm sido usados ​​para inferir as massas de cada planeta, novamente para uma precisão impressionante.
Terceiro, a estrela é muito pequena, sendo um M-anão tardio, cerca de um oitavo do tamanho do Sol, e isso significa que os trânsitos parecem 8 ^ 2 = 64 vezes mais profundos do que se a estrela fosse do tamanho do Sol.
Portanto, temos muitas coisas trabalhando a nosso favor aqui ".
Juntos, Englemann-Suissa e Kipping usaram medições de massa e raio dos planetas TRAPPIST-1 para inferir a mínima e máxima fração de raio central (CRF) de cada planeta.
Isso se baseou em um estudo realizado anteriormente (junto com Jingjing Chen, candidato a PhD na Universidade de Columbia e membro do Cool Worlds Lab), no qual eles desenvolveram seu método para determinar o CRF de um planeta.
Como Kipping descreveu o método:
"Se você conhece a massa e o raio com muita precisão, como o sistema TRAPPIST-1, você pode compará-los com os previstos a partir de modelos teóricos de estrutura interna.
O problema é que estes modelos geralmente compreendem de possíveis quatro camadas, um núcleo de ferro, um manto de silicato, uma camada de água e um invólucro leve volátil (a Terra só tem os dois primeiros, sua atmosfera contribui desprezível para massa e raio).
Portanto, quatro incógnitas e duas grandezas medidas são, em princípio, um problema irrestrito e insolúvel. "
O estudo também levou em consideração trabalhos anteriores de outros cientistas que tentaram impor restrições à composição química do sistema TRAPPIST-1.
Nestes estudos, os autores assumiram que as composições químicas dos planetas estavam ligadas àquelas da estrela, que podem ser medidas. No entanto, Englemann-Suissa e Kipping adotaram uma abordagem mais "agnóstica" e simplesmente consideraram as condições de contorno do problema.
"Essencialmente, dizemos que, dada a massa e o raio, não há modelos com núcleos menores que X que possam explicar a massa e o raio observados", disse ele.
"O núcleo pode ser maior que X, mas tem que ser pelo menos X, já que nenhum modelo teórico poderia explicar o contrário. Aqui, X corresponderia ao que poderíamos chamar de fração mínima de raio. Nós então jogamos o mesmo jogo para o máximo limite."
O que eles determinaram foi que o tamanho mínimo do núcleo de seis dos planetas TRAPPIST-1 era essencialmente zero.
Isso significa que suas composições poderiam ser explicadas sem necessariamente ter um núcleo de ferro - por exemplo, um manto de silicato puro poderia ser tudo o que existe.
Mas no caso do TRAPPIST-1e, eles descobriram que seu núcleo deve incluir pelo menos 50% do planeta em raio e no máximo 78%.
Compare isso com a Terra, onde o núcleo interno sólido de ferro e níquel e um núcleo externo líquido de uma liga fundida de ferro-níquel compreendem 55 por cento do raio do planeta.
Entre o limite superior e inferior do CRF do TRAPPIST-1e, eles concluíram que ele deve ter um núcleo denso, que é provavelmente comparável à Terra.
Esta descoberta pode significar que, de todos os planetas TRAPPIST-1, e é o mais "parecido com a Terra" e provavelmente terá uma magnetosfera protetora.
Como Kipping indicou, isso pode ter imensas implicações quando se trata de caçar exoplanetas habitáveis, e pode levar o TRAPPIST-1e ao topo da lista:
"Isso me deixa mais animado com o TRAPPIST-1e em particular. Esse planeta é um pouco menor que a Terra, fica bem na zona habitável e agora sabemos que tem um grande núcleo de ferro como a Terra.
Sabemos também que ele não possui um envelope leve e volátil graças a outras medições. Além disso, TRAPPIST-1 parece ser uma estrela mais quieta do que Proxima, então estou muito mais otimista sobre o TRAPPIST-1e como biosfera potencial do que o Proxima b agora. "
Esta é certamente uma boa notícia à luz de estudos recentes que indicaram que Proxima b provavelmente não será habitável.
Entre sua estrela emitindo chamas poderosas que podem ser vistas a olho nupara a probabilidade de uma atmosfera e água líquida não sobreviverem por muito tempo em sua superfície, o exoplaneta mais próximo de nosso Sistema Solar não é considerado um bom candidato para encontrar um mundo habitável ou vida extraterrestre.
Nos últimos anos, Kipping e seus colegas também se dedicaram ao Laboratório Cool Worlds para o estudo de possíveis exoplanetas ao redor de Proxima Centauri.
Usando o satélite de Microvariabilidade e Oscilação de Estrelas (MOST) da Agência Espacial Canadense , Kipping e seus colegas monitoraram Proxima Centauri em maio de 2014 e novamente em maio de 2015 para procurar por sinais de planetas em trânsito .
Embora a descoberta de Proxima b tenha sido feita pelos astrônomos do ESO usando o método de velocidade radial , essa campanha foi significativa ao chamar a atenção para a probabilidade de encontrar planetas terrestres e potencialmente habitáveis ​​em torno de estrelas próximas do tipo M (anã vermelha).
No futuro, Kipping e sua equipe também esperam realizar estudos do Proxima b para determinar se ele tem uma atmosfera e determinar qual seria o seu CRF.
Mais uma vez, parece que um dos muitos planetas rochosos que orbitam uma estrela anã vermelha (e que está mais perto da Terra) pode ser apenas um excelente candidato para estudos de habitabilidade!
Pesquisas futuras, que se beneficiarão com a introdução de telescópios de última geração (como o Telescópio Espacial James Webb) , sem dúvida revelarão mais sobre esse sistema e sobre todos os mundos potencialmente habitáveis ​​que ele possui.
Fonte: https://www.universetoday.com

Cientistas da NASA preveem: a Terra terá um “destino infernal”

A Terra pode se transformar em um planeta com uma superfície tão quente que tornará a vida impossível. A conclusão é de um estudo que teve a participação de uma cientista da NASA e que apresenta Vênus, o planeta menos habitável do Sistema Solar, como exemplo do que pode acontecer com a Terra. 
A cientista Giada Arney, da NASA, e o professor Stephen Kane, da Universidade da Califórnia, estudaram como Vênus se transformou no planeta menos habitável do Sistema Solar, com uma temperatura de superfície que atinge os 460 graus centígrados.
Os cientistas notam que Vênus já teria sido um planeta habitável, com condições semelhantes às da Terra, mas que foi se tornando impossível para a vida à medida que o planeta passava por processos geológicos que o transformaram no inferno que é hoje. Um cenário que pode vir a ocorrer na Terra, alertam na pesquisa publicada. 
O estudo se refere à teoria do químico sueco Svanthe Arrhenius, vencedor do Prêmio Nobel da Química em 1903. Ele defende que Vênus já teve rios, lagos e pântanos, bem como uma vegetação abundante. Mas com o aumento do brilho do Sol, o planeta deixou de ter um clima temperado e aqueles sinais de vida se transformaram em carbono, que serviu de “alimento” ao efeito de estufa, tornando o planeta inabitável. 
Arrhenius já previa que a Terra pode sofrer um processo semelhante daqui a milhões de anos, e Arney e Kane acreditam também que o aumento crescente da luminosidade do Sol pode tornar a vida impossível no nosso planeta.
Esses dados levam os cientistas a reforçar a importância de se estudar Vênus, até porque é o planeta que mais se parece com a Terra, tanto em termos de tamanho como de massa, de volume e de composição. 
“Vênus nos ensina que a habitabilidade não é um estado estático em que os planetas permanecem ao longo das suas vidas”, frisam os cientistas no estudo. Para eles, entender “a habitabilidade como um processo planetário depende crucialmente de entender o que aconteceu à suposta água perdida de Vênus” e o que exatamente o transformou num planeta infernal“, concluem.
Fonte: https://ciberia.com.br

O sol não vai morrer por 5 bilhões de anos, então por que os humanos têm apenas 1 bilhão de anos na Terra?

À medida que o Sol amadurece em um Gigante Vermelho, os oceanos ferverão e a Terra ficará inabitável. Fsgregs , CC BY-SA
Em alguns bilhões de anos, o sol se tornará um gigante vermelho tão grande que engolfará nosso planeta. Mas a Terra se tornará inabitável muito antes disso. Após cerca de um bilhão de anos, o sol ficará quente o suficiente para ferver nossos oceanos.
O sol é atualmente classificado como uma estrela de "sequência principal". Isso significa que está na parte mais estável de sua vida, convertendo o hidrogênio presente em seu núcleo em hélio. Para uma estrela do tamanho da nossa, esta fase dura pouco mais de 8 bilhões de anos. Nosso sistema solar tem pouco mais de 4,5 bilhões de anos, então o sol está um pouco acima da metade da sua vida útil estável.

Até as estrelas morrem

Depois de 8 bilhões de anos de queima de hidrogênio em hélio, a vida do sol fica um pouco mais interessante. As coisas mudam porque o sol terá esgotado o hidrogênio - tudo o que resta é o hélio. O problema é que o núcleo do sol não é quente ou denso o suficiente para queimar o hélio.
Em uma estrela, a força gravitacional puxa todos os gases para o centro. Quando a estrela tem hidrogênio para queimar, a criação de hélio produz pressão suficiente para equilibrar a atração gravitacional. Mas quando a estrela não tem mais nada no núcleo para queimar, as forças gravitacionais assumem o controle.
Eventualmente, essa força comprime o centro da estrela a tal ponto que começará a queimar hidrogênio em uma pequena concha ao redor do núcleo morto, que ainda está cheio de hélio. Assim que o sol começar a queimar mais hidrogênio, seria considerado um "gigante vermelho".
O processo de compressão no centro permite que as regiões externas da estrela se expandam para fora. O hidrogênio em chamas na casca ao redor do núcleo aumenta significativamente o brilho do sol. Porque o tamanho da estrela se expandiu, a superfície esfria e vai de branco-quente para vermelho-quente. Porque a estrela é mais brilhante, mais vermelha e fisicamente maior que antes, nós dublamos estas estrelas “ gigantes vermelhas ”.

Morte ardente da Terra

É amplamente compreendido que a Terra, como planeta, não sobreviverá à expansão do Sol em uma estrela gigante vermelha. A superfície do sol provavelmente alcançará a órbita atual de Marte - e, embora a órbita da Terra também possa ter se expandido ligeiramente para fora, não será suficiente para evitar que ela seja arrastada para a superfície do Sol, e então nosso planeta desintegrar-se rapidamente.
A vida no planeta terá problemas muito antes de o próprio planeta se desintegrar. Mesmo antes de o sol terminar de queimar hidrogênio, ele terá mudado de seu estado atual. O sol tem aumentado seu brilho em cerca de 10% a cada bilhão de anos que passa queimando hidrogênio. O aumento de brilho significa um aumento na quantidade de calor que o nosso planeta recebe. À medida que o planeta aquece, a água na superfície do nosso planeta começará a evaporar.
Um aumento da luminosidade do sol em 10% em relação ao nível atual não parece muito, mas essa pequena mudança no brilho da nossa estrela será bastante catastrófica para o nosso planeta. Essa mudança é um aumento suficiente de energia para mudar a localização da zona habitável em torno de nossa estrela. A zona habitável é definida como o intervalo de distâncias de qualquer estrela onde a água líquida pode ser estável na superfície de um planeta.
Magnífica erupção de massa coronal. NASA , CC BY
Com um aumento de 10% no brilho de nossa estrela, a Terra não estará mais dentro da zona habitável. Isto marcará o começo da evaporação de nossos oceanos. Quando o sol deixar de queimar o hidrogênio em seu núcleo, Marte estará na zona habitável e a Terra ficará quente demais para manter a água em sua superfície.

Modelos incertos

Esse aumento de 10% no brilho do sol, desencadeando a evaporação de nossos oceanos, ocorrerá nos próximos bilhões de anos. As previsões de quão rapidamente esse processo se desdobrará depende de com quem você fala. A maioria dos modelos sugere que, à medida que os oceanos evaporam, mais e mais água estará presente na atmosfera, e não na superfície. Isso atuará como um gás de efeito estufa , aprisionando ainda mais o calor e fazendo com que mais e mais oceanos evaporem, até que o solo esteja praticamente seco e a atmosfera retenha a água, mas a uma temperatura extremamente alta.
Como a atmosfera satura com água, a água contida nas partes mais altas de nossa atmosfera será bombardeada pela alta energia do sol, que irá separar as moléculas e permitir que a água escape como hidrogênio e oxigênio, eventualmente sangrando a Terra. de água.
Onde os modelos diferem é na velocidade com que a terra atinge este ponto sem retorno. Alguns sugerem que a Terra se tornará inóspita antes da marca de 1 bilhão de anos, uma vez que as interações entre o planeta de aquecimento e as rochas, oceanos e placas tectônicas secarão o planeta ainda mais rápido. Outros sugerem que a vida pode durar um pouco mais de 1 bilhão de anos, devido às diferentes exigências das diferentes formas de vida e às liberações periódicas de produtos químicos críticos pelas placas tectônicas.
A Terra é um sistema complexo - e nenhum modelo é perfeito. No entanto, parece provável que não tenhamos mais de um bilhão de anos para a vida prosperar em nosso planeta.
Fonte: https://theconversation.com/us

Os cientistas descobriram quando e como o nosso sol vai explodir, e vai ser épico

É uma pena que os humanos não estejam por perto para ver isso.

Como ficará nosso Sol depois que ele morrer? Os cientistas fizeram novas previsões sobre como será o final do nosso Sistema Solar e quando isso acontecerá. E os humanos não estarão por perto para ver o ato final. Anteriormente, os astrônomos pensavam que se transformaria em uma nebulosa planetária, uma bolha luminosa de gás e poeira, até que evidências sugerissem que teria que ser um pouco mais massiva.

Agora, uma equipe internacional de astrônomos virou-o novamente e descobriu que uma nebulosa planetária é de fato o mais provável cadáver solar.
O Sol tem cerca de 4,6 bilhões de anos - aferido na idade de outros objetos no Sistema Solar que se formaram na mesma época. E, com base em observações de outras estrelas, os astrônomos prevêem que chegará ao fim de sua vida em mais 10 bilhões de anos.
Há outras coisas que acontecerão ao longo do caminho, é claro. Em cerca de 5 bilhões de anos, ele deve se transformar em um gigante vermelho. O núcleo da estrela encolherá, mas suas camadas externas se expandirão para a órbita de Marte, engolindo nosso planeta no processo. Se ainda estiver lá.
Uma coisa é certa: nesse momento, certamente não estaremos por perto. Na verdade, a humanidade só tem cerca de um bilhão de anos a menos que encontremos uma saída dessa rocha. Isso porque o Sol está aumentando em brilho em cerca de 10% a cada bilhões de anos .
Isso não parece muito, mas esse aumento no brilho acabará com a vida na Terra. Nossos oceanos vão evaporar e a superfície ficará quente demais para a formação de água. Nós seremos tão kaput quanto você puder.
É o que vem depois da gigante vermelha que se mostrou difícil de definir. Váriosestudos anteriores descobriram que, para uma nebulosa planetária brilhante se formar , a estrela inicial precisa ter sido duas vezes maior que o Sol.
Agora, uma equipe internacional de astrônomos usou a modelagem computacional para determinar que, como 90% de outras estrelas, nosso Sol é mais provável que se encolha de uma gigante vermelha para se tornar uma anã branca e então termine como uma nebulosa planetária.
"Quando uma estrela morre, ejeta uma massa de gás e poeira - conhecida como envelope - no espaço. O envelope pode ser tanto quanto a metade da massa da estrela. Isso revela o núcleo da estrela, que neste ponto da vida da estrela está sendo executado. sem combustível, eventualmente desligando-se e antes de finalmente morrer ", explicou o astrofísico Albert Zijlstra, da Universidade de Manchester, no Reino Unido, um dos autores do novo artigo.
"É só então que o núcleo quente faz o envelope ejetado brilhar por cerca de 10.000 anos - um breve período na astronomia. Isto é o que torna a nebulosa planetária visível. Alguns são tão brilhantes que podem ser vistos de distâncias extremamente grandes medindo dezenas de milhões de anos-luz, onde a própria estrela teria sido muito fraca para ver. "
O modelo de dados que a equipe criou realmente prevê o ciclo de vida de diferentes tipos de estrelas, para descobrir o brilho da nebulosa planetária associada a diferentes massas estelares.
As nebulosas planetárias são relativamente comuns em todo o Universo observável, com as famosas incluindo a Nebulosa da Hélice, a Nebulosa do Olho do Gato, a Nebulosa do Anel e a Nebulosa da Bolha.
Eles são chamados de nebulosas planetárias não porque eles realmente têm algo a ver com planetas, mas porque, quando os primeiros foram descobertos por William Herschel no final do século XVIII, eles eram similares em aparência aos planetas através dos telescópios da época.
Cerca de 25 anos atrás, os astrônomos notaram algo peculiar: as mais brilhantes nebulosas planetárias em outras galáxias têm aproximadamente o mesmo nível de brilho. Isso significa que, teoricamente, pelo menos, observando as nebulosas planetárias em outras galáxias, os astrônomos podem calcular a que distância elas estão.
Os dados mostraram que isso estava correto, mas os modelos contradizem-no, o que tem incomodado os cientistas desde que a descoberta foi feita.
"Antigas estrelas de baixa massa deveriam criar nebulosas planetárias mais fracas do que estrelas jovens e mais massivas. Isso se tornou uma fonte de conflito para o passado por 25 anos.
"Os dados diziam que você poderia obter nebulosas brilhantes de estrelas de baixa massa como o Sol, os modelos disseram que isso não era possível, nada menos do que duas vezes a massa do Sol daria uma nebulosa planetária muito fraca para ver."
Agora, os novos modelos resolveram esse problema mostrando que o Sol é sobre o limite inferior de massa de uma estrela capaz de produzir uma nebulosa visível.
Mesmo uma estrela com massa menor que 1,1 vezes a do Sol não produzirá nebulosas visíveis. Estrelas maiores até 3 vezes mais massivas que o Sol, por outro lado, produzirão as nebulosas mais brilhantes.
Para todas as outras estrelas no meio, o brilho previsto é muito próximo do que foi observado.
"Este é um bom resultado", disse Zijlstra. "Não só agora temos uma maneira de medir a presença de estrelas de eras de alguns bilhões de anos em galáxias distantes, que é um alcance notavelmente difícil de medir, como também descobrimos o que o Sol fará quando morrer!" "
A pesquisa foi publicada na revista Nature Astronomy .
Fonte: https://www.sciencealert.com

O pedaço de rocha incomum no pico da cratera TYCHO na LUA

Por que existe um grande pedaço de rocha perto do centro do pico da Cratera Tycho? A Cratera Tycho na Lua é uma das feições mais fáceis de se observar do nosso satélite, ela é visível até a olho (veja o quadro destacado no canto inferior direito). Mas no centro da  Tycho (o quadro em destaque na parte superior esquerda) há algo incomum – uma rocha de 120 metros de diâmetro. Este pedaço de rocha foi fotografado em altíssima resolução ao nascer do sol, durante a última década, pela sonda Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO). A principal hipótese da origem é que a rocha foi lançada durante a tremenda colisão que formou a cratera Tycho há cerca de 110 milhões de anos e, por acaso, voltou para baixo, bem perto do centro da recém-formada montanha central. Ao longo dos próximos bilhões de anos, os impactos de meteoros e os terremotos devem degradar lentamente o centro da Cratera Tycho, provavelmente fazendo com que o pedaço de rocha caia de uma altura de 2000 metros no assoalho da cratera e se desintegre.

De crianças a bebês

Na escuridão do Universo distante, as galáxias lembram vaga-lumes brilhantes, velas trêmulas, brasas chamuscadas flutuando de uma fogueira, lâmpadas brilhando suavemente. Esta Imagem da Semana , capturada pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA / ESA , mostra um enorme grupo de galáxias ligadas por gravidade: um cluster chamado RXC J0032.1 + 1808.
Esta imagem foi tirada pela Advanced Camera for Surveys e Wide-Field Camera 3 do Hubble como parte de um programa de observação chamado RELICS (Reionization Lensing Cluster Survey) . A Relics analisou 41 aglomerados de galáxias com o objetivo de encontrar as galáxias mais distantes do próximo Telescópio Espacial James Webb da NASA / ESA / CSA (JWST) para estudar.
Com previsão de lançamento em 2018, o JWST foi projetado para ver em comprimentos de onda de infravermelho, o que é extremamente útil para observar objetos distantes. Como um resultado da expansão do universo , objectos muito distantes são altamente redshifted (a sua luz é deslocado para a extremidade mais vermelha do espectro) e telescópios de modo infravermelhos são necessários para estudá-los. Enquanto o Hubble atualmente tem a capacidade de ver bilhões de anos no passado para ver galáxias “bebês”, o JWST terá a capacidade de estudar galáxias “bebês”, as primeiras galáxias que se formaram no Universo.
Crédito: ESA / Hubble e NASA, RELICS
Fonte: http://spacetelescope.org/images/potw1819a/
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