28 de maio de 2018

Estudo examina a história das pequenas luas de Saturno

A formação de Atlas, uma das pequenas luas interiores de Saturno. A sua forma achatada, em forma de ravioli, é o resultado de uma colisão e fusão entre dois corpos de tamanho idêntico. A imagem é uma instantâneo da colisão, antes da reorientação da lua, devido às marés, ficar completa.Crédito: A. Verdier

As pequenas luas interiores de Saturno parecem-se com ravioli e com "spaetzle" (massa alemã) gigantes. A sua forma espetacular foi revelada pela sonda Cassini. Pela primeira vez, investigadores da Universidade de Berna mostram como essas luas foram formadas. As formas peculiares são um resultado natural das colisões e fusões entre pequenas luas de tamanho semelhante, como demonstram simulações em computador.

Quando Martin Rubin, astrofísico da Universidade de Berna, viu as imagens das luas de Saturno, Pã e Atlas, na internet, ficou intrigado. As imagens obtidas pela sonda Cassini em abril de 2017 mostravam objetos que a NASA descreveu no seu comunicado de imprensa como discos voadores com diâmetros de aproximadamente 30 km. Com os seus grandes cumes e centros bulbosos, Pã e Atlas também se assemelham com raviolis gigantes. Martin Rubin queria saber como é que estes objetos peculiares se formaram e perguntou ao colega Martin Jutzi se poderiam ser o resultado de colisões, semelhantes àquela que formou o cometa Chury, como Jutzi havia demonstrado anteriormente com simulações em computador.

Martin Jutzi e Adrien Leleu, ambos membros do NCCR PlanetS, aceitaram o desafio de calcular o processo de formação das pequenas luas interiores de Saturno. Os primeiros testes simples funcionaram bem. "Mas depois levámos em consideração as forças de maré e os problemas acumularam-se," recorda Adrien Leleu. "As condições perto de Saturno são muito especiais," confirma Martin Jutzi. Dado que Saturno tem 95 vezes mais massa do que a Terra e as luas interiores orbitam o planeta a uma distância menos de metade da distância Terra-Lua, as marés são enormes e separam quase tudo. Portanto, as luas interiores de Saturno não poderiam ter-se formado com estas formas peculiares através da acreção gradual de material em torno de um único núcleo. Um modelo alternativo chamado regime piramidal sugere que estas luas foram formadas por uma série de fusões de pequenas luas de tamanho similar.

Tendo resolvido os seus problemas iniciais, os investigadores puderam verificar o regime piramidal, mas ainda mais: mostraram que as colisões das pequenas luas resultaram, exatamente, nas formas fotografadas pela Cassini. Fusões de frente (ou quase de frente) levaram a objetos achatados com grandes cristas equatoriais, como observado em Atlas e Pã. Com ângulos de impacto um pouco mais oblíquos, as colisões resultaram em formas mais alongadas parecidas com massa da Alemanha ("spaetzle"), como na lua Prometeu, de 90 km de comprimento, fotografada pela Cassini.

Colisões frontais têm uma alta probabilidade

Com base na órbita atual das luas e no seu ambiente orbital, os cientistas foram capazes de estimar que as velocidades de impacto foram da ordem das dezenas de metros por segundo. Simulando colisões nesta gama para vários ângulos de impacto, obtiveram várias formas estáveis parecidas com raviolis e com "spaetzle", mas apenas para ângulos de impacto baixos. "Se o ângulo de impacto for maior do que dez graus, as formas resultantes já não são estáveis," comenta Adrien Leleu. Qualquer objeto em forma de "patinho de borracha", como o Cometa Chury, desmoronaria por causa das marés de Saturno. "É por isso que as pequenas luas de Saturno parecem muito diferentes dos cometas que geralmente têm formas bilobadas," explica Martin Jutzi.

Curiosamente, as colisões frontais não são tão raras quanto se poderia achar. Pensa-se que as pequenas luas interiores tenham origem nos anéis de Saturno, um disco fino localizado no plano equatorial do planeta. Como Saturno não é uma esfera perfeita, mas sim oblata, torna difícil que qualquer objeto deixe esse plano estreito. Assim, colisões quase de frente são frequentes e o ângulo de impacto tende a diminuir ainda mais em encontros subsequentes. "Uma fração significativa de tais colisões ocorre no primeiro encontro ou após um ou dois eventos 'toca-e-foge'," concluem os autores no seu artigo publicado na revista Nature Astronomy. "A este respeito, Saturno é um local quase perfeito para estudar estes processos," realça Martin Rubin.

Embora os investigadores se tivessem concentrado principalmente nas pequenas luas interiores de Saturno, também descobriram uma possível explicação para um mistério de longa data a respeito da terceira maior lua de Saturno, Jápeto. Porque é que Jápeto tem uma forma oblata e uma crista equatorial distinta? "Os nossos resultados de modelagem sugerem que essas características podem ser o resultado de uma fusão entre luas de tamanho idêntico que ocorrem a um ângulo próximo do frontal, semelhante às luas mais pequenas," resumem os investigadores.
Fonte: http://www.ccvalg.pt/astronomia/

15 curiosidades sobre asteroides que você talvez desconheça

1 – O primeiro asteroide a ser descoberto na História foi Ceres — hoje classificado como planeta-anão —, que foi identificado pelo padre e astrônomo italiano Giuseppe Piazzi em 1801.

2 – Quem “inventou” a denominação asteroide foi o astrônomo William Herschel, em 1802, e a palavra deriva do vocábulo grego “aster” — que significa “estrela”.

3 – Até onde se sabe, existem mais de 600 mil asteroides “residindo” no nosso Sistema Solar e a maioria deles se encontra em órbita no cinturão de asteroides que existe entre Marte e Júpiter.

4 – Existem quase 1,4 mil asteroides conhecidos que poderiam causar um baita estrago se colidissem contra o nosso planeta.

5 – Marte se encontra mais próximo do cinturão de asteroides do que nós e, por isso, tem mais chances de ser atingido por uma dessas rochas espaciais.

6 – Alguns asteroides que existem por aí são antigos cometas que perderam todo o gelo de sua composição e mantiveram apenas o material rochoso.

7 – No ano de 2015, o presidente dos EUA em exercício na época, Barak Obama, aprovou uma lei que permite que os norte-americanos possam ser “donos” de asteroides.

8 – A maioria dos asteroides tem formato irregular porque eles são corpos espaciais pequenos demais para ter gravidade suficiente para garantir que eles tenham forma esférica.

9 – O consenso atual é o de que foi a colisão de um asteroide aqui na Terra há cerca de 65 milhões de anos que desencadeou os eventos que levaram à extinção dos dinossauros não-aviários.

10 – Segundo as estimativas, o nosso planeta sofre o impacto de um asteroide do tamanho de um campo de futebol a cada 2 mil anos, mais ou menos.

11 – Já impactos menores, de meteoroides (pedaços de asteroides) do tamanho de carros, ocorrem pelos menos uma vez ao ano, mas essas rochas espaciais, por serem “pequenas”, geralmente acabam se transformando em bolas de fogo na atmosfera e se desintegrando antes de atingir a superfície.

12 – Existe um asteroide que foi batizado em homenagem a Frank Sinatra — e um em homenagem a Charlie Chaplin, outro a Tom Hanks e também a Freddie Mercury.

13 – Sabia que um único asteroide pode conter uma quantidade de metais equivalente a por volta de US$ 20 trilhões — ou mais de R$ 70 trilhões.

14 – E a NASA estima que o asteroide Eros — que se encontra em uma órbita próxima à do nosso planeta — contêm 20 bilhões de toneladas de ouro.

15 – Segundo cálculos estatísticos, temos uma chance mil vezes maior de morrer em consequência da colisão de um asteroide na Terra do que de ganhar na loteria.
Fonte: Mega Curioso

E0102-72.3: Uma estrela de nêutrons distante e solitária


Composição de E0101, no óptico e em raios-X. Crédito: raios-X (NASA/CXC/ESO/F. Vogt et al.); ótico (ESO/VLT/MUSE & NASA/STScI)

Os astrónomos descobriram um tipo especial de estrela de neutrões pela primeira vez fora da Via Láctea, usando dados do Observatório de raios-X Chandra da NASA e do VLT (Very Large Telescope) do ESO no Chile.  As estrelas de neutrões são os núcleos ultradensos de estrelas massivas que colapsam e explodem como supernovas. Esta estrela de neutrões recém-identificada é de uma variedade rara pois tem um campo magnético fraco e não tem uma companheira estelar. A estrela de nêutrons está localizada no remanescente de uma supernova - conhecida como 1E 0102.2-7219 (abreviada E0102) - na Pequena Nuvem de Magalhães, a 200.000 anos-luz da Terra.  A nova composição de E0102 permite que os astrônomos aprendam novos detalhes sobre este objeto que foi descoberto há mais de três décadas atrás. Nesta imagem, os raios-X do Chandra têm tons azuis e roxos, enquanto os dados ópticos do instrumento MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer) do VLT têm um tom vermelho brilhante. Os dados adicionais do Telescópio Espacial Hubble têm tons vermelhos escuros e verdes.

Remanescentes de supernova ricos em oxigênio, como E0102, são importantes para compreender como as estrelas massivas fundem os elementos mais leves nos mais pesados antes de explodirem. Vistos até alguns milhares de anos após a explosão original, os remanescentes ricos em oxigênio contêm os detritos expelidos do interior da estrela moribunda. Estes detritos (visíveis como a estrutura filamentar verde na imagem combinada) são observados hoje a passar pelo espaço depois de expulsos a milhões de quilômetros por hora.

As observações de E0102 pelo Chandra mostram que o remanescente de supernova é dominado por uma grande estrutura em forma de anel em raios-X, associada à onda de choque da supernova. Os novos dados MUSE revelaram um anel mais pequeno de gás (em vermelho brilhante) que está a expandir-se mais lentamente do que a onda de choque. No centro deste anel está uma fonte de raios-X semelhante a um ponto azul. Juntos, o pequeno anel e a fonte pontual agem como um alvo celeste.

Os dados combinados do Chandra e do MUSE sugerem que esta fonte é uma estrela de nêutrons isolada, criada na explosão de supernova há cerca de dois milênios. A assinatura de energia de raios-X desta fonte, ou "espectro", é muito semelhante à das estrelas de nêutrons localizadas no centro de outros dois famosos remanescentes de supernova: Cassiopeia A (Cas A) e Puppis A. Estas duas estrelas de nêutrons também não têm estrelas companheiras.

A ausência de evidências de emissão de rádio estendida ou de radiação de raios-X pulsada, tipicamente associadas com estrelas de nêutrons altamente magnetizadas e de rotação veloz, indica que os astrônomos detectaram os raios-X da superfície quente de uma estrela de nêutrons isolada com campos magnéticos fracos. Foram detectados, na Via Láctea, cerca de 10 objetos deste tipo, mas este é o primeiro detectado fora da nossa Galáxia.

Mas como é que esta estrela de nêutrons acabou na sua posição atual, aparentemente deslocada do centro da chamada concha circular de emissão de raios-X produzida pela onda de choque da supernova? Uma possibilidade é que a explosão de supernova ocorreu perto do meio do remanescente, mas a estrela de nêutrons foi expulsa do local por uma explosão assimétrica, a uma velocidade alta de aproximadamente 3,2 milhões de quilômetros por hora. No entanto, neste cenário, é difícil explicar por que a estrela de nêutrons está hoje tão bem cercada pelo recém-descoberto anel de gás visto nos comprimentos de onda visíveis.

Outra explicação possível é que a estrela de nêutrons está a mover-se lentamente e a sua posição atual é aproximadamente onde a explosão de supernova teve lugar. Neste caso, o material no anel ótico pode ter sido expelido ou durante a explosão de supernova, ou pela progenitora condenada até alguns milhares de anos antes.

Um desafio deste segundo cenário é que o local da explosão estaria localizado bem longe do centro do remanescente, conforme determinado pela emissão prolongada de raios-X. Isto implicaria um conjunto especial de circunstâncias para os arredores de E0102: por exemplo, uma cavidade esculpida pelos ventos da estrela progenitora antes da explosão de supernova e variações na densidade do gás e poeira interestelar em torno do remanescente.  As futuras observações de E0102 em comprimentos de onda de raios-X, óticos e de rádio devem ajudar os astrônomos a resolver este novo e empolgante mistério apresentado pela solitária estrela de nêutrons.

O artigo que descreve estes resultados foi publicado na edição de abril da Nature Astronomy e está disponível online.
Fonte: http://www.ccvalg.pt/astronomia

Um arco cósmico verde

Essa imagem feita pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA mostra um aglomerado com centenas de galáxias localizado a aproximadamente 7.5 bilhões de anos-luz de distância da Terra. A galáxia mais brilhante do aglomerado é a SDSS J1156+1911 e é conhecida como a Galáxia Mais Brilhante do Aglomerado, em inglês BCG, e pode ser visível na parte central inferior do frame. Ela foi descoberta pelo Sloan Giant Arc Survey, que estuda dados dos mapas que cobrem imensas partes do céu do Sloan Digital Sky Survey. E o resultado é que esse projeto encontrou mais de 70 galáxias que são fortemente afetadas pelo fenômeno cósmico conhecido como lente gravitacional.

A lente gravitacional é das previsões da Teoria Geral da Relatividade de Albert Einstein. A massa contida dentro de uma galáxia é tão grande que ela pode contorcer o chamado tecido do espaço-tempo, fazendo com que a luz viaje então por trajetórias curvas. Como resultado, a imagem das galáxias mais distantes aparecem distorcidas e ampliadas para um observador, já que a luz está sendo desviada ao redor da galáxia mais massiva na frente. Esse efeito pode ser muito útil na astronomia, permitindo que os astrônomos possam ver galáxias que até então eram muito distantes para serem observadas com os instrumentos astronômicos convencionais.

Os aglomerados de galáxias são gigantescas estruturas que possuem centenas ou milhares de galáxias com massa equivalente a trilhões de vezes a massa do Sol. O SDSS J1156+1911 tem uma massa aproximada de 600 bilhões de vezes a massa do Sol, fazendo dele um aglomerado menos massivo do que a média. Contudo, ele ainda é massivo o suficiente para produzir o arco esverdeado logo abaixo da galáxia mais brilhante, esse arco nada mais é que a imagem de uma galáxia distante sofrendo os efeitos da lente gravitacional.

Busca de vida em outros planetas não pode ser terra-cêntrica


Seja algum tipo de vida orgânica em planetas extrassolares ou mesmo tipos exóticos de vida, muito além da vida que conhecemos, o fato é que a busca por vida espalhada pelo Universo agora é uma pesquisa levada a sério.[Imagem: ESO/M. Kornmesser]

Vidas passadas a limpo 
Assim que a busca por sinais de vida em outros planetas se estabeleceu como uma disciplina científica de pleno direito, ficou claro que as coisas são bem mais complicadas do que simplesmente colocar um radar no espaço para encontrar discos voadores. Em vez disso, o caminho natural parece ser identificar bioassinaturas, sinais de processos biológicos nas atmosferas dos exoplanetas que possam ser detectados aqui da Terra. 
O problema é que descobertas feitas aqui mesmo no Sistema Solar estão colocando em dúvida as primeiras hipóteses sobre a vida em outros planetas, que se baseiam na definição de zonas habitáveis ou na presença de placas tectônicas nos exoplanetas, por exemplo. 
"Vinha sendo padrão pensar que a vida só poderia existir em uma zona estreita perto da estrela de um planeta, porque você precisa estar lá para manter a água líquida," disse Adrian Lenardic, da Universidade Rice, nos EUA. Mas nossas sondas espaciais já mostraram fortes indícios de oceanos subterrâneos nas geladas luas de Júpiter, muito distante do que seria a zona habitável do nosso próprio sistema planetário. 
"Isso porque existe uma outra fonte de energia, derivada da intensa atração gravitacional de Júpiter," explicou Lenardic. "Isso ampliou a região do nosso próprio Sistema Solar na qual a vida pode existir, e acho que muito da essência [das próximas pesquisas] é que muito do que estamos vendo está expandindo a zona e expandindo nossas ideias sobre as condições necessárias para a vida. Então, à medida que procuramos vida em torno de outras estrelas, devemos também expandir nossas estratégias de busca ou podemos perder alguma coisa."
O inverso também é verdadeiro: Há poucas semanas, uma molécula que se acreditava ser um indicador de vida foi encontrado onde não há vida.

Busca de vida em outros planetas não pode ser terra-cêntrica
Hoje já se aceita que é grande a chance de haver vida na lua Europa, de Júpiter - Ganimedes e Calisto também parecem ter oceanos líquidos de subsuperfície. [Imagem: NASA/JPL]
O que é vida?
Já foram catalogados mais de 3.700 exoplanetas, e a comunidade astronômica espera com ansiedade o lançamento do Telescópio Espacial James Webb, cujo espelho de sete metros de diâmetro será capaz de examinar as atmosferas dos planetas rochosos em torno de estrelas distantes.
Assim, uma das tarefas será equacionar a busca, chegando a um meio de atribuir uma probabilidade de vida baseada em um determinado conjunto de observações de um planeta.
Para isso, a primeira pergunta básica é: O que é a vida? Não há uma resposta fácil, apesar das inúmeras tentativas de estabelecer definições - cada definição adicional parece aumentar exponencialmente as divergências entre os cientistas.
"Mas se podemos concordar em uma coisa, é que a vida precisa de energia. Nós pensamos sobre o Sol como uma fonte de energia por um longo tempo, e chegamos a calcular a energia interna de um planeta, que vem da decomposição de elementos radioativos dentro do seu interior rochoso. As luas de Júpiter nos ensinaram a calcular também a força das marés, e estamos começando a encontrar exoplanetas que têm órbitas que permitem forças de maré significativas," acrescentou Lenardic.
As placas tectônicas também não parecem ser uma exigência assim tão especial - a tectônica de placas é o processo de larga escala que governa os movimentos da crosta terrestre. "É uma manifestação superficial particular da energia interna de um planeta, mas não é o único modo possível de atividade vulcânica e tectônica em um planeta," disse Lenardic.
"Pode ser fácil ser terra-cêntrico e assumir que a vida exige um planeta como o nosso. Mas o que estamos vendo dentro do nosso Sistema Solar está nos fazendo questionar isso. Uma das coisas que aprendi com a história da exploração do nosso próprio Sistema Solar é que devemos estar preparados para surpresas. À medida que nos movemos para além [do Sistema Solar], em nossa busca pela vida, essa lição está nos levando a adaptar nossas estratégias de busca," finalizou o pesquisador.
FONTE: Inovação Tecnológica

O Centro da Galáxia SEYFERT NGC 5643

Esta Foto da Semana do ESO mostra o centro da galáxia NGC 5643, situada a 55 milhões de anos-luz de distância, na constelação do Lobo, também conhecida como uma galáxia Seyfert. Estas galáxias possuem centros muito luminosos — que se pensa serem alimentados por matéria que está sendo acretada por um buraco negro supermassivo que se encontra no seu interior — que podem também estar envolvidos ou obscurecidos por nuvens de poeira e material intergaláctico.

O resultado disto é que pode ser difícil observar o centro ativo de uma galáxia Seyfert. NGC 5643 apresenta um desafio suplementar: quando observada a partir da Terra apresenta-se com uma inclinação elevada, o que faz com que seja ainda mais difícil observar o seu interior. No entanto, os cientistas utilizaram o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array(ALMA) juntamente com dados de arquivo do instrumento MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer), instalado no Very Large Telescope do ESO, para revelar esta imagem de NGC 5643 — com correntes de gás ionizado muito energético sendo lançadas para o espaço.

Estas correntes impressionantes estendem-se ao longo de cada um dos lados da galáxia e têm origem na matéria que está sendo ejetada pelo disco de acreção do buraco negro supermassivo situado no núcleo de NGC 5643. Os dados combinados do ALMA e do VLT mostram que a região central desta galáxia possui duas componentes distintas: um disco em rotação espiral (em vermelho), constituído por gás molecular frio, localizado através do monóxido de carbono; e gás deslocando-se para o exterior, localizado através do oxigênio e hidrogênio ionizados (em tons azul/verde), perpendicular ao disco nuclear interior. 
Crédito: ESO/A. Alonso-Herrero et al.; ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)
FONTE: ESO

Cometa 67P/CHURYUMOV-GERASIMENKO Tem Jatos ao amanhecer

A sonda Rosetta, da ESA, fotografou jatos incomuns de gás e poeira emitidos pelo cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko todas as manhãs ao nascer do sol (à esquerda). Simulações de computador (à direita) indicam que os jatos são resultado da topografia acidentada dos cometas. Imagem: ESA / Rosetta / MPS para a equipe OSIRIS MPS / UPD / LAM / IAA / SSO / INTA / UPM / DASP / IDA

A sonda Rosetta, da Agência Espacial Europeia, a ESA ficou 2 anos orbitando o cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, e usando sua câmera, a OSIRIS, ela fez mais de 70 mil imagens desse belo cometa. Além disso, a sonda pôde testemunhar toda a atividade do cometa, e juntamente com as repentinas explosões de gás e poeira, os pesquisadores notaram que toda manhã, quando a luz do Sol esquentava áreas congeladas da superfície do cometa ocorriam jatos também.

“Quando o Sol nasce sobre uma parte do cometa, a superfície ao longo do terminador se torna ativa quase que instantaneamente”, disse Xian Shi do Max Planck Institute for Solar System Research e principal autor do artigo publicado na revista Nature Astronomy. “Os jatos de gás e poeira, que nós observamos dentro da coma, são bem confiáveis: eles são encontrados toda manhã nos mesmos lugares e da mesma forma”.

A atividade matutina no cometa é o resultado do congelamento que se forma durante a noite, e que rapidamente evapora com a luz do Sol. O principal pesquisador da OSIRIS, Holger Sierks, disse que essas explosões “podem ser rastreadas a pequenas áreas na superfície onde repentinamente a água congelada é exposta, por exemplo, devido a escorregamentos de material ocorrido no cometa”.

“No caso da atividade cometária no nascer do Sol, isso é diferente”, adiciona ele. “O congelamento é distribuído sobre toda a superfície”.
Mas não é imediatamente claro por que os jatos se formam ao invés de se formar uma nuvem homogênea.

Um novo estudo mostra que elas são o resultado da forma estranha do 67P e da sua topografia. Analisando imagens da região Hapi no pescoço do cometa, que foram feitas em diferentes ângulos, os pesquisadores encontraram que o congelamento evaporou de forma muito eficiente em áreas que eram fortemente iluminadas e que nas cavidades e nas depressões côncavas ocorria uma concentração de gás e poeira como uma lente.

A equipe construiu simulações computacionais que conseguiram reproduzir bem os jatos matutinos registrados pela sonda Rosetta.  A forma complexa do cometa da Rosetta, faz muitas dessas investigações complicadas”, disse Shi. “Mas para esse estudo tivemos muita sorte também”. Ela disse que o gás e a poeira lançados de um cometa esférico ou na forma de uma batata seriam mais distribuídos e pode não ser tão proeminentes na coma do cometa.


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