30 de maio de 2019

O que aconteceria se eu comesse uma colher de estrela anã branca?


“Tudo seria ruim”, responde o astrônomo Mark Hammergren, do Planetário Adler, em Chicago, Estados Unidos, sobre sua tentativa de comer uma estrela anã branca.  Embora as anãs brancas sejam bastante comuns em todo o universo, o exemplar mais próximo da Terra está a 8,6 anos-luz de distância de nós. Vamos supor, porém, que você tenha gastado 8,6 anos na viagem em seu carro que atinge a velocidade da luz – e que a radiação e o calor que são emanados da estrela não te mataram ao chegar ao seu destino.

As anãs brancas são estrelas extremamente densas: sua gravidade na superfície é cerca de 100 mil vezes mais forte que o da Terra. “Você teria que obter a sua amostra, o que por si só já seria muito difícil de conseguir, sem cair sobre a estrela e ser achatado na forma de plasma”, continua Hammergren. “E mesmo assim, a alta pressão faria com que os átomos de hidrogênio em seu corpo se fundissem e se transformassem em hélio”. Este tipo de reação, a propósito, é o que aciona uma bomba de hidrogênio.

Na sequência, você teria que se preocupar com o armazenamento. O ato de libertar a amostra de seu ambiente superdenso de alta-pressão e a trazer para o ambiente da Terra, de relativamente baixa pressão, faria com que o pedaço de estrela anã branca se expandisse de forma explosiva sem uma contenção adequada.

Porém, se ela não explodisse ou virasse vapor no seu rosto – já que a temperatura do material varia entre 5.500°C a 55.500°C – e você de alguma forma conseguisse levá-la para a sua mesa da cozinha, você encontraria mais um grande e pesado problema. Uma única colher de chá da estrela pesaria algo em torno de cinco toneladas.

“Você colocaria o material em sua boca e ele imediatamente cairia livremente por seu corpo, faria um canal através do seu intestino, sairia por meio de suas regiões íntimas inferiores e escavaria um buraco em direção ao centro da Terra”, imagina Hammergren. “A boa notícia é que o pedaço de estrela não seria denso o suficiente para ter um campo gravitacional tão forte a ponto de te rasgar inteiro de dentro para fora”. Algo positivo.

No entanto, Hammergren lamenta que todo esse trabalho provavelmente não valeria muito a pena de qualquer maneira. As anãs brancas são compostas principalmente de hélio ou carbono, o que daria à sua colher de chá de estrela um gosto inexistente de gás hélio ou um sabor especial de carvão.

Mas se você está desesperado para sentir o gosto de um estrela, você não precisa viajar 8,6 anos-luz: sua geladeira está cheia dessas coisas. A maioria dos elementos que compõem os nossos corpos e tudo o que nos rodeia foram formados a partir dos núcleos de estrelas que, em seguida, foram arremessados para o universo ao longo de bilhões de anos. Basicamente tudo o que você come fazia parte de uma estrela. Bem mais fácil, né? Fonte: Pop Sci

29 de maio de 2019

Fenômeno que confirmou a Teoria da Relatividade completa 100 anos

Teoria foi proposta por Einstein em 1915 e é um dos pilares da física moderna ao lado da mecânica quântica

O Observatório Nacional abriu nesta sexta-feira (24/5), com um seminário especial, as comemorações do centenário do eclipse de Sobral (CE), que comprovou a Teoria da Relatividade Geral, do físico alemão Albert Einstein. A Teoria da Relatividade foi proposta por Einstein em 1915 e é um dos pilares da física moderna ao lado da mecânica quântica. O eclipse de Sobral completa 100 anos no próximo dia 29.

Na avaliação do astrofísico e pesquisador do Observatório Nacional Jailson Souza de Alcaniz, o eclipse de Sobral foi a primeira comprovação observacional da teoria da relatividade geral e abriu caminho para uma nova teoria da gravitação. "Quando é demonstrado, pela observação, que a teoria de Einstein é correta no campo gravitacional, isso abre caminho para outros testes. A relatividade geral tem pouco mais de 100 anos agora e a grande maioria dos experimentos e observações é inquestionável", disse o pesquisador.

Jailson Alcaniz lembrou que depois do fenômeno de Sobral vieram outras evidências. Segundo ele, a relatividade geral explica muito bem a existência, por exemplo, dos chamados buracos negros supermassivos, encontrados principalmente nos centros das galáxias. Recentemente, as ondas gravitacionais previstas pela teoria de Einstein foram detectadas e a velocidade de propagação dessas ondas é exatamente a velocidade da luz, conforme previsto pelo físico teórico alemão.

Segundo o astrofísico, em várias escalas de comprimento diferentes, sejam escalas mais locais do sistema solar, na galáxia, e também fora dela, a relatividade geral tem se mostrado uma teoria de gravitação bem consistente "e, possivelmente, muito próximo do que deve ser a realidade".

Desafio
 
Jailson Alcaniz disse que o grande desafio agora consiste em se estudar o universo em grandes escalas na cosmologia. Isso se explica porque, em 1998, foi descoberto que o universo não só se expandia, como foi comprovado em 1929, mas também que essa expansão ocorria aceleradamente. Para explicar isso na relatividade geral, o pesquisador disse ser necessário introduzir o conceito de uma componente extra no universo que se denomina energia escura.

"Só que a gente não sabe nada sobre a origem dessa componente, que deveria contribuir com cerca de 70% da composição do universo. Como a gente não sabe nada sobre a origem e a natureza dela, uma parcela da comunidade científica vê esse fenômeno da aceleração cósmica como, possivelmente, uma primeira evidência de que em escalas muito grandes, cosmológicas, a relatividade geral, talvez, precise ser substituída por uma teoria mais geral do campo gravitacional, que explique a aceleração do universo sem a necessidade de postular a existência de uma energia escura", explicou.

De acordo com o astrofísico, o grande desafio agora da relatividade geral é a compreensão sobre o campo gravitacional. Jailson Alcaniz disse que isso virá a ocorrer nas próximas décadas, quando as grandes campanhas observacionais da estrutura de grande escala do universo vão confirmar se existe um desvio da relatividade geral impressa na distribuição de galáxias ou se, de fato, a relatividade geral é comprovada não só em escalas menores, como também na maior escala, que é a escala cosmológica. "É um desafio que a teoria tem para a próxima década".

Cooperação
 
O Brasil já tem cientistas trabalhando com essa finalidade. O Observatório Nacional lidera, junto com pesquisadores espanhóis, um grande projeto que vai observar "centenas de milhões de galáxias" a partir do próximo ano, disse Jailson Alcaniz.

Esse projeto permitirá fazer esse tipo de pesquisa que é procurar um "print" ou da relatividade geral ou de alguma teoria de gravidade em queda na distribuição de galáxias em grande escala no universo. O Brasil participa de algumas parcerias que vão ter como objetivo esse teste da relatividade geral e da gravitação.

Nesta sexta, (24/5), termina o encontro, na Espanha, entre cientistas do Observatório Nacional e espanhóis. Alcaniz disse, entretanto, que a observação "pra valer" começa em 2020. "Mas já no primeiro ano a gente vai ter dados para iniciar essa pesquisa e colocar isso para funcionar".

Se as suposições forem comprovadas, o astrofísico assegurou que terá uma repercussão e importância tão grandes como foi o eclipse de Sobral. "Você hoje mostra, a partir das observações, que a teoria da relatividade geral funciona muito bem nas escalas menores, mas em escala cosmológica tem que ser substituída por uma outra".

Para a física teórica e para a compreensão da redução gravitacional, do espaço, do tempo e da história do universo, "isso seria uma revolução", disse o pesquisador.
Fonte: Correio

28 de maio de 2019

Cientistas encontram matéria extraterrestre de 3,3 bilhões de anos


Traços de substâncias que podem ter sido transportadas por meteoritos vindos do espaço foram localizados na África do Sul
Traços de matéria orgânica vinda do espaço foram encontrados por cientistas em rochas na África do Sul. Segundo a pesquisa, um meteorito teria transportado a substância há 3,3 bilhões de anos.  

Esta é a primeira vez que encontramos evidências reais de carbono extraterrestre em rochas terrestres", afirma a astrobióloga Frances Westall ao New Scientist. Utilizando a técnica Espectroscopia de Ressonância Paramagnética, os pesquisadores descobriram que uma rocha de bilhões de anos continha dois tipos de matérias orgânicas insolúveis, o que foi interpretado com uma indicação de algo com origem extraterrestre. 

"A matéria orgânica dos meteoritos ricos em carbono deve ter caído a uma taxa bastante alta", disse Frances.  Em um artigo no Geochimica et Cosmochimica Acta, os cientistas sugerem que as partículas de micrometeoritos podem ter se misturados à atmosfera com nuvens vulcânicas e os vestígios de carbono extraterrestre ficou preservado por bilhões de anos.
Fonte: R7

Mars Orbiter encontra volume gigante de gelo no planeta vermelho


O Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) vem estudando o planeta vermelho desde 2006, fazendo descobertas incríveis o tempo todo. Como prova de quanto ainda há para aprender sobre Marte, a MRO detectou sinais de um enorme volume de gelo de água no planeta. Os cientistas acreditam que isso possa ser o que resta das calotas de gelo há muito perdidas em Marte .

Você pode estar pensando que Marte tem calotas de gelo, e isso acontece. Isso está na superfície, mas o recém-descoberto reservatório de água está bem abaixo da calota polar norte (a cerca de 1,2 quilômetros de profundidade), descoberto graças aos instrumentos de varredura de radar a bordo da espaçonave da NASA. Os pesquisadores acreditam que este é o terceiro maior depósito de gelo de água no planeta vermelho.

A equipe diz que todo esse gelo foi descongelado, podendo cobrir toda a superfície de Marte em um metro e meio de água. O que torna esta descoberta excitante, além do volume absoluto, é como o gelo é depositado no planeta. A American Geophysical Union, que publicou a nova pesquisa baseada em dados da NASA, diz que os dados de radar do MRO mostram o gelo em camadas separadas por areia (veja abaixo). Ainda é principalmente gelo, no entanto. A equipe estima que o gelo represente de 61 a 88% da formação em volume.

Os geólogos amam camadas porque fornecem uma maneira de analisar as condições ao longo do tempo. Analisando essas camadas poderia fornecer pistas sobre como o ambiente em Marte mudou ao longo das eras, o que irá informar a busca de vida antiga lá. Esse é um dos principais objetivos do rover Mars 2020 da NASA. 

Saber onde você pode obter um enorme volume de água também é vital para a futura exploração humana de Marte. Trazer tudo o que você precisa com você aumenta consideravelmente o custo de uma missão. Os chamados recursos “in situ”, como o valor da água do oceano que você pode extrair do solo, podem ser a diferença entre uma missão viável e um conceito abandonado.

Dito isto, o gelo descoberto pelo Mars Reconnaissance Orbiter não é exatamente fácil de alcançar. As calotas de gelo que cobrem o depósito de água estão sob as atuais calotas de gelo do planeta, que são uma mistura de água e gelo de dióxido de carbono. Pode ainda ser mais conveniente colher gelo de água em Marte do que transportá-lo da Terra. Isso é especialmente verdadeiro se formos montar uma colônia humana em Marte, como Elon Musk parece querer fazer.
Fonte: .Extremetech.com

Novos dados do Sol podem levar a avanços na fusão nuclear


Na Terra, lidamos com assuntos simples como líquidos, gases e sólidos. Nosso Sol, por outro lado, é uma bola gigante de fluido instável conhecida como plasma. Com o plasma em falta na Terra, nos esforçamos para estudar como funciona, mas novas observações da atmosfera do Sol revelaram alguns dos segredos por trás da instabilidade do plasma. Isso poderia levar ao desenvolvimento de uma fonte mais eficiente e segura de energia nuclear.

O Dr. Eoin Carley, pesquisador de pós-doutorado no Trinity College Dublin e no Instituto de Estudos Avançados de Dublin (DIAS), explica esta nova descoberta:

Trabalhamos em estreita colaboração com cientistas do Observatório de Paris e realizamos observações do Sol com um grande radiotelescópio localizado em Nançay, no centro da França. Combinamos as observações de rádio com câmeras ultravioletas na espaçonave espacial Solar Dynamics Observatory da NASA para mostrar que o plasma no sol pode emitir luz de rádio que pulsa como um farol. 

Sabemos sobre essa atividade há décadas, mas nosso uso de equipamentos espaciais e terrestres nos permitiu visualizar os pulsos de rádio pela primeira vez e ver exatamente como os plasmas se tornam instáveis ​​na atmosfera solar.

Compreendendo a fonte da instabilidade do plasma da Sun, os cientistas podem descobrir novos métodos de estabilização do plasma para uso na fusão nuclear. Atualmente, usamos a fissão nuclear para gerar energia, que quebra átomos de plasma. A fusão, por outro lado, funde os átomos de plasma e fornece uma fonte de energia mais segura e eficiente. Não requer combustível radioativo e produz resíduos compostos principalmente de hélio inerte.

Infelizmente, os plasmas de fusão nuclear permanecem altamente instáveis, e um processo natural impede a reação necessária para gerar energia. Ao entender como esses plasmas se tornam instáveis ​​- observando mudanças na atmosfera do sol - podemos ter as informações de que precisamos para aprender como controlá-las para tornar a fusão nuclear uma realidade.

Apesar desta nova descoberta, ainda precisamos esperar para ver se vale a pena em aplicações práticas. Os cientistas envolvidos com esta pesquisa são otimistas, mas mesmo em circunstâncias ideais, levará algum tempo até que o mundo possa se beneficiar de um reator de fusão nuclear funcional. 

No entanto, os novos equipamentos e técnicas usados ​​para adquirir esses dados continuarão a fornecer novas observações úteis à medida que o tempo avança. Ainda temos muito a aprender sobre plasma, mas os cientistas já superaram um grande obstáculo que nos impediu de definir o desconhecido.
Fonte: Extremetech.com

27 de maio de 2019

Descobertos três novos modos de detectar ondas gravitacionais


A fusão de estrelas de nêutrons e de buracos negros gera ondas gravitacionais que podem ser detectadas Universo afora.[Imagem: Karan Jani/Georgia Tech]


Como detectar ondas gravitacionais

As ondas gravitacionais podem ser detectadas por pelo menos outros três mecanismos, diferentes dos usados até agora pelos laboratórios LIGO e Virgo, e que valeram o Nobel de Física de 2017.  As primeiras ondas gravitacionais foram detectadas em Setembro de 2015 e, apesar de terem sido lançadas dúvidas sobre a análise dos dados pelo consórcio LIGO-Virgo, o feito despertou o interesse em um assunto sobre o qual pouco se falava desde a previsão da existência do fenômeno, feita por Albert Einstein há mais de cem anos.

Esse interesse levou Éanna Flanagan e colegas da Universidade de Cornell, nos EUA, a revisar o arcabouço matemático usado para descrever os efeitos observáveis gerados pelas ondas gravitacionais, conhecidos como "efeitos persistentes. O trabalho resultou, mais do que em um aprimoramento da base matemática, na previsão de três novas assinaturas das ondas gravitacionais, fenômenos de vida longa que poderão ser observados com instrumentos adequados.

Efeitos observáveis persistentes

A estrutura desenvolvida pela equipe conecta efeitos concebivelmente mensuráveis à curvatura do espaço-tempo causada por colisões de buracos negros. Embora as colisões por si mesmas sejam fenômenos transitórios, as ondas gravitacionais distorcem a forma do espaço-tempo, alterando as posições relativas, velocidades, acelerações e trajetórias de objetos físicos em seus caminhos. Esses objetos não retornam às suas configurações originais depois que as ondas passam, criando um efeito "persistente" que pode potencialmente ser medido. 

A nova estrutura matemática explica os observáveis persistentes já conhecidos basicamente a mudança nas posições relativas dos espelhos do LIGO-Virgo - e também prevê três novos observáveis. Os novos efeitos são: Mudanças nas medições de tempo por relógios atômicos em diferentes locais, mudanças na taxa de rotação de uma partícula giratória e um terceiro efeito que codifica os demais observáveis persistentes (deslocamento, velocidade, tempo e rotação) em um único vetor, o que os pesquisadores chamaram de "holonomia generalizada".

O pequeno número de colisões de buracos negros detectados até agora pelos observatórios LIGO e Virgo é insuficiente para fornecer os dados cumulativos necessários para detectar os novos observáveis persistentes, mas a taxa de detecção deverá aumentar com o aprimoramento dos sensores. Além disso, a detecção dos três observáveis recém-identificados exigirá a construção de novos tipos de sensores e, possivelmente, de novos observatórios.
Fonte: Inovação Tecnológica

Poderíamos mover todo o planeta Terra para uma nova órbita?


Quão difícil seria mover nosso planeta para outra órbita?(Imagem: © Shutterstock)

No filme chinês de ficção científica The Wandering Earth , lançado recentemente na Netflix, a humanidade tenta mudar a órbita da Terra usando enormes propulsores para escapar do sol em expansão - e evitar uma colisão com Júpiter.

O cenário pode um dia se tornar realidade. Em cinco bilhões de anos, o sol ficará sem combustível e se expandirá, provavelmente engolindo a Terra . Uma ameaça mais imediata é um apocalipse do aquecimento global. Mover a Terra para uma órbita mais ampla poderia ser uma solução - e isso é possível na teoria.

Mas como poderíamos fazer isso e quais são os desafios de engenharia? Por uma questão de argumento, vamos supor que pretendemos mover a Terra de sua órbita atual para uma órbita de 50% mais longe do sol, semelhante à de Marte.

Temos planejado técnicas para mover pequenos corpos - asteróides - de sua órbita por muitos anos, principalmente para proteger nosso planeta dos impactos. Alguns são baseados em uma ação impulsiva e muitas vezes destrutiva: uma explosão nuclear perto ou na superfície do asteróide, ou um " impactor cinético ", por exemplo, uma espaçonave colidindo com o asteróide em alta velocidade. Estes não são claramente aplicáveis ​​à Terra devido à sua natureza destrutiva.

Outras técnicas envolvem um impulso muito suave e contínuo por um longo tempo, fornecido por um rebocador ancorado na superfície do asteroide, ou uma espaçonave pairando perto dele (empurrando a gravidade ou outros métodos). Mas isso seria impossível para a Terra, já que sua massa é enorme se comparada com os maiores asteróides.

Propulsores elétricos

Nós já estamos realmente movendo a Terra de sua órbita. Toda vez que uma sonda sai da Terra para outro planeta, ela transmite um pequeno impulso à Terra na direção oposta, semelhante ao recuo de uma arma. Felizmente para nós - mas infelizmente com o propósito de mover a Terra - este efeito é incrivelmente pequeno.

O Falcon Heavy da SpaceX é o veículo de lançamento mais capaz atualmente. Nós precisaríamos de 300 bilhões de bilhões de lançamentos em capacidade total para alcançar a mudança de órbita para Marte. O material que compõe todos esses foguetes seria equivalente a 85% da Terra, deixando apenas 15% da Terra na órbita de Marte.

Um propulsor elétrico é uma maneira muito mais eficiente de acelerar a massa - em particular os acionamentos de íons , que funcionam disparando um fluxo de partículas carregadas que impulsionam o navio para a frente. Nós poderíamos apontar e disparar um propulsor elétrico na direção final da órbita da Terra.

O enorme propulsor deve estar a 1.000 km acima do nível do mar, além da atmosfera da Terra, mas ainda firmemente ligado à Terra com um feixe rígido, para transmitir a força impulsora. Com um feixe de íons disparado a 40 quilômetros por segundo na direção certa, ainda precisaríamos ejetar o equivalente a 13% da massa da Terra em íons para mover os 87% restantes.

Navegando na luz

Como a luz carrega o momentum, mas não a massa, também podemos ser capazes de alimentar continuamente um feixe de luz focalizado, como um laser. A energia necessária seria coletada do sol e nenhuma massa da Terra seria consumida. Mesmo usando a enorme usina a laser de 100 GW prevista pelo projeto Breakthrough Starshot , que visa impulsionar as espaçonaves para fora do sistema solar para explorar estrelas vizinhas, ainda levaria três bilhões de bilhões de anos de uso contínuo para alcançar a mudança orbital.

Mas a luz também pode ser refletida diretamente do sol para a Terra usando uma vela solar posicionada ao lado da Terra. Os pesquisadores mostraram que precisaria de um disco reflexivo 19 vezes maior que o diâmetro da Terra para alcançar a mudança orbital ao longo de um período de um bilhão de anos.

Bilhar interplanetário

Uma técnica bem conhecida para dois corpos em órbita de trocar momentum e mudar sua velocidade é com uma passagem próxima, ou estilingue gravitacional. Este tipo de manobra tem sido amplamente utilizado por sondas interplanetárias. Por exemplo, a espaçonave Rosetta que visitou o cometa 67P em 2014-2016 , durante sua jornada de dez anos até o cometa, passou nas proximidades da Terra duas vezes, em 2005 e 2007.

Como resultado, o campo de gravidade da Terra transmitiu uma aceleração substancial à Rosetta, que teria sido inatingível usando exclusivamente propulsores. Consequentemente, a Terra recebeu um impulso oposto e igual - embora isso não tenha nenhum efeito mensurável devido à massa da Terra.

Mas e se pudéssemos executar um estilingue usando algo muito mais massivo que uma espaçonave? Os asteróides certamente podem ser redirecionados pela Terra, e embora o efeito mútuo na órbita da Terra seja pequeno, essa ação pode ser repetida várias vezes para finalmente alcançar uma considerável mudança na órbita da Terra.

Algumas regiões do sistema solar são densas com pequenos corpos como asteróides e cometas, a massa de muitas delas é pequena o suficiente para ser movida com tecnologia realista, mas ainda assim ordens de magnitude maiores do que o que pode ser lançado realisticamente da Terra.

Com um desenho de trajetória preciso, é possível explorar a chamada “alavancagem Δv - um pequeno corpo pode ser retirado de sua órbita e, como resultado, passar pela Terra, proporcionando um impulso muito maior ao nosso planeta. Isso pode parecer excitante, mas estima-se que precisaríamos de um milhão desses passes próximos , separados por alguns milhares de anos, para acompanhar a expansão do sol.

O veredito

De todas as opções disponíveis, o uso de múltiplos estilingues de asteróides parece ser o mais viável no momento. Mas, no futuro, explorar a luz pode ser a chave - se aprendermos a construir estruturas espaciais gigantes ou matrizes laser superpotentes . Estes também podem ser usados ​​para exploração espacial.

Mas embora seja teoricamente possível, e possa um dia ser tecnicamente viável, pode ser mais fácil mover nossa espécie para nosso vizinho planetário, Marte, que pode sobreviver à destruição do sol. Afinal, já pousamos e percorremos sua superfície várias vezes .

Depois de considerar como seria desafiador mover a Terra, colonizar Marte, torná-lo habitável e mover a população da Terra para lá com o tempo, pode não parecer tão difícil, afinal.

Matteo Ceriotti , professor de engenharia de sistemas espaciais, Universidade de Glasgow

Este artigo foi republicado em The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original .
Fonte: Space.com

Ventos ocultos em Júpiter podem estar brincando com seu imenso campo magnético


Esta imagem ilustra os campos magnéticos de Júpiter em um único momento no tempo.(Imagem: © NASA / JPL-Caltech / Harvard / Moore e outros)

O campo magnético de Júpiter mudou desde a década de 1970, e os físicos provaram isso.

Isso não é exatamente uma surpresa. O campo magnético da Terra , o único campo planetário para o qual temos boas medições em andamento, muda o tempo todo. Mas a nova informação é importante, porque essas pequenas mudanças revelam detalhes ocultos do "dínamo" interno do planeta, o sistema que produz seu campo magnético.

Em um artigo publicado em 20 de maio na revista Nature Astronomy , uma equipe de pesquisadores analisou dados de campo magnético de quatro missões anteriores a Júpiter (Pioneer 10, que chegou a Júpiter em 1973; Pioneer 11, que chegou a Júpiter em 1974; Voyager 1, que chegou a Júpiter em 1979 e Ulisses, que chegou a Júpiter em 1992). [ 10 lugares no sistema solar que gostaríamos mais de visitar ]

Eles compararam esses dados a um mapa do campo magnético do planeta produzido pela espaçonave Juno , que conduziu a sonda mais recente e mais completa do planeta gigante. Em 2016, a Juno orbitou muito perto de Júpiter , passando de pólo a pólo, reunindo dados gravitacionais e de campo magnético detalhados. Isso permitiu aos pesquisadores desenvolver um modelo completo do campo magnético do planeta e algumas teorias detalhadas sobre como ele é produzido.

Os pesquisadores por trás deste artigo mostraram que os dados dessas quatro sondas mais antigas, embora mais limitadas (cada um deles apenas foi lançado pelo planeta uma vez), não se encaixam no modelo de 2016 do campo magnético de Júpiter.

"Encontrar algo tão minucioso quanto essas mudanças em algo tão imenso como o campo magnético de Júpiter foi um desafio", disse em um comunicado Kimee Moore, cientista Juno de Harvard e principal autora do artigo . "Ter uma linha de base de observações em close durante quatro décadas nos forneceu dados suficientes para confirmar que o campo magnético de Júpiter realmente muda com o tempo."

Um desafio: os pesquisadores estavam interessados ​​apenas em mudanças no campo magnético interno de Júpiter, mas o planeta também tem magnetismo vindo de sua atmosfera superior. Partículas carregadas de erupções vulcânicas em Io, a lua mais volátil de Júpiter , acabam na magnetosfera e na ionosfera jovianas (uma região de partículas carregadas nos confins da atmosfera de Júpiter) e também podem alterar o campo magnético. Mas os pesquisadores desenvolveram métodos para subtrair esses efeitos do seu conjunto de dados, deixando-os com dados quase inteiramente baseados no dínamo interno do planeta.

Então a questão era: o que causou as mudanças? O que está acontecendo no dínamo de Júpiter?

Os pesquisadores analisaram várias causas diferentes de mudanças no campo magnético. Seus dados se aproximaram mais das previsões de um modelo em que os ventos no interior do planeta mudam o campo magnético.

"Esses ventos se estendem da superfície do planeta até mais de 3.000 quilômetros de profundidade, onde o interior do planeta começa a mudar de gás para metal líquido altamente condutor", disse o comunicado.

Na verdade, os pesquisadores não podem ver isso tão profundamente em Júpiter, então as medidas de profundidade são realmente as melhores estimativas, com várias incertezas, escreveram os pesquisadores no artigo. Ainda assim, os cientistas têm teorias robustas para explicar como os ventos se comportam.

"Acredita-se que eles cortam os campos magnéticos, esticando-os e transportando-os pelo planeta", diz o comunicado.

A maioria dessas mudanças provocadas pelo vento parece estar concentrada na Grande Mancha Azul de Júpiter, uma região de intensa energia magnética perto do equador de Júpiter. (Essa não é a mesma coisa que a Grande Mancha Vermelha .) As partes norte e sul da mancha azul estão se deslocando para o leste em Júpiter, e a terça central está mudando para o oeste, causando mudanças no campo magnético do planeta.

"É incrível que uma mancha magnética estreita, a Grande Mancha Azul, possa ser responsável por quase toda a variação secular de Júpiter, mas os números confirmam isso", disse Moore em comunicado. 

Com este novo entendimento dos campos magnéticos, durante as futuras passagens científicas começaremos a criar um mapa planetário da variação [magnética] de Júpiter. Ele também pode ter aplicações para os cientistas que estudam o campo magnético da Terra, que ainda contém muitos mistérios a serem resolvidos."
Fonte: Space.com

23 de maio de 2019

Duas estrelas anãs brancas se aglomeraram e voltaram dos mortos. Em breve, eles vão Supernova.


Nesta nebulosa nebulosa, a cerca de 10.000 anos-luz da Terra, os astrônomos acreditam ter encontrado uma estrela que retornou dos mortos graças a um raro evento chamado dupla fusão anã branca. Logo, poderia morrer novamente em uma explosão de supernova. Crédito: Vasilii Gvaramadse / Universidade de Moscou

Astrônomos descobriram uma estrela que acreditam ter voltado dos mortos. 

A estrela, localizada em uma nebulosa nebulosa na constelação de Cassiopeia , é diferente da maioria das outras estrelas. Não mostra sinais de hidrogênio ou hélio - os dois elementos mais leves do universo e a fonte final de combustível para as reações nucleares que alimentam os corações das estrelas. Apesar disso, brilha dezenas de milhares de vezes mais brilhante que o sol da Terra , e uiva com um vento estelar que parece ter a força de duas estrelas.

Talvez, escrevam os autores de um novo estudo publicado em 20 de maio na revista Nature , isso seja porque essa estranha estrela já foi duas estrelas - e duas mortas. Depois de uma análise cuidadosa da estrela e da nebulosa gasosa que a rodeia, os autores do estudo determinaram que as propriedades incomuns da estrela podem ser melhor explicadas por um fenômeno raro conhecido como dupla fusão anã branca. Essencialmente, duas estrelas queimadas ficaram muito próximas e colidiram, acumularam massa combinada suficiente para começar a forjar elementos pesados ​​novamente e reacenderam.

"Tal evento é extremamente raro", disse em um comunicado o coautor do estudo Götz Gräfener, astrônomo do Instituto Argelander de Astronomia (AIfA) da Universidade de Bonn, na Alemanha . "Provavelmente não há nem meia dúzia de objetos na Via Láctea e descobrimos um deles."

Um fantasma uivante

Gräfener e seus colegas se depararam com esse monstro em potencial do Frankenstar enquanto observavam o Cassiopeia com um telescópio infravermelho. Lá, eles descobriram uma nebulosa de gás irregular com uma estrela brilhante queimando em seu centro. Estranhamente, a nebulosa não parecia emitir nenhuma luz visível, mas apenas brilhava com intensa radiação infravermelha. 

Isso, além da distinta falta de hidrogênio e gás hélio da nebulosa, sugeriu que a estrela misteriosa no centro da nebulosa era uma anã branca - a casca enrugada e cristalina de uma estrela outrora poderosa que ficou sem combustível.

No entanto, se a estrela estava morta, certamente não estava agindo como parte. Muito pelo contrário - parecia estar trabalhando sua ardente bunda queimando alguma coisa, possivelmente oxigênio e néon . Outras observações mostraram que a estrela brilhou com luz infravermelha 40.000 vezes mais brilhante que o sol da Terra, e emitiu ventos solares que percorreram o espaço a cerca de 36 milhões de quilômetros por hora - muito mais fortes do que uma única anã branca deveria ser capaz de, os pesquisadores escreveram.

Uma dança dos mortos

Parece que algo reanimou a estrela morta. A equipe fez algumas simulações, e descobriu que todas as propriedades surpreendentes da estrela - incluindo o vento excepcional - se encaixam em um evento de dupla fusão anã branca .

"Presumimos que duas anãs brancas se formaram lá muito perto há bilhões de anos", disse o co-autor do estudo, Norbert Langer, também da AIfA, em um comunicado. "Eles circularam um ao redor do outro, criando distorções exóticas do espaço-tempo, chamadas ondas gravitacionais ".

Ao criar essas ondas, as estrelas mortas gradualmente perderam energia e se aproximaram cada vez mais. Eventualmente, os pesquisadores supuseram, os anões colidiram, fundindo-se em uma única estrela com uma massa grande o suficiente para começar a forjar elementos pesados ​​novamente. Os fogos foram reacendidos e duas estrelas mortas foram reanimadas como uma viva.

Parece improvável, mas não é inédito em nosso estranho universo. Um estudo de 2018 nos Avisos Mensais da Royal Astronomical Society previu que até 11% de todas as anãs brancas poderiam ter se fundido a outra anã branca em algum momento de sua história. No entanto, de acordo com os autores do novo estudo, apenas alguns deles podem existir na Via Láctea.

Encontrar um tipo é como ganhar uma loteria astrofísica - exceto que, em vez de obter um grande cheque de seis dígitos, os vencedores ganham uma supernova . Esse é o destino mais provável para essa estrela revivida, escreveram os pesquisadores, pois ela queima rapidamente sua reserva de combustível. 

Dentro de alguns milhares de anos, a estrela provavelmente estará novamente vazia, e acabará por colapsar sob sua própria gravidade. A estrela explodirá sua camada externa em uma explosão deslumbrante, triturará uma estrela de nêutrons hiper-densa e, finalmente, retornará ao cemitério cósmico.
Fonte: Livescience.com

Nova pesquisa na Universidade de Bangor ajuda a esclarecer a possibilidade de vidas passadas em Vênus


Enquanto hoje Venus é um lugar muito inóspito, com temperaturas superficiais quentes o suficiente para derreter chumbo, evidências geológicas, apoiadas por simulações de modelos de computador, indicam que pode ter sido muito mais frio há bilhões de anos e ter um oceano, e assim tem sido muito semelhante ao Terra.

Não é apenas a temperatura e a atmosfera altamente corrosiva da Vênus atual que a torna diferente da Terra. Vênus também gira muito lentamente, levando 243 dias terrestres para completar um dia venusiano. No entanto, bilhões de anos no passado podem ter girado mais rápido, o que teria ajudado a tornar o planeta mais habitável.

As marés agem para frear a taxa de rotação de planetas devido ao atrito entre as correntes de maré e o fundo do mar. Na Terra hoje, essa frenagem muda a duração de um dia em cerca de 20 segundos por milhão de anos. Um novo estudo de Mattias Green, da Escola de Ciências do Mar da Universidade de Bangor, e colegas da NASA e da Universidade de Washington, quantificaram esse efeito de frenagem na antiga Vênus.

Eles mostram que as marés em um oceano venusiano teriam sido grandes o suficiente para diminuir a taxa de rotação de Vênus em dezenas de dias terrestres por milhão de anos se Vênus estivesse girando mais como a Terra hoje. Isto sugere que o freio de maré poderia ter abrandado a Vénus até ao seu atual estado de rotação em 10-50 milhões de anos e, portanto, afastando-a de habitabilidade num curto espaço de tempo. 

Dr Green diz: "Este trabalho mostra como as marés podem ser importantes para remodelar a rotação de um planeta, mesmo que esse oceano só exista por uns 100 milhões de anos, e como as marés são fundamentais para tornar um planeta habitável".
Fonte: Bangor.ac.uk

A Lua Tem Duas Faces. Este acidente cósmico pode dizer porque


A nossa é uma lua com duas faces: a parte mais próxima possui uma crosta mais fina e mais lisa, enquanto a crosta mais à frente é mais espessa e pontilhada por crateras de impacto deixadas quase imperturbadas pelos fluxos de lava.

As discrepâncias incomodaram os cientistas por décadas e, em um novo artigo, os pesquisadores usam modelos para explorar o que podem ser possíveis explicações para as diferenças gritantes. Eles argumentam que esses lados distintos podem ser o resultado de um impactor gigante batendo na lua e deixando uma cratera enorme em todo o lado próximo.

"Os dados de gravidade detalhados obtidos por GRAIL deu uma nova visão sobre a estrutura da crosta lunar debaixo da superfície," Meng Hua Zhu, um co-autor do papel novo e um pesquisador da Universidade de Ciência e Tecnologia de Macau na China, disse em um comunicado divulgado pela American Geophysical Union, que publica a revista na qual a pesquisa apareceu.

O gigantesco impacto que os pesquisadores propuseram aqui seria apenas um em uma longa série de colisões que afetam a Lua. Uma das duas teorias atuais sobre o que formou a lua em primeiro lugar é outro impacto ainda maior - o que explicaria porque a Terra e a Lua parecem ser feitas de proporções idênticas de diferentes sabores de cada elemento.

Esse impacto próximo do lado de fora teria chegado mais tarde, embora ainda relativamente cedo na história de nossa lua. Os pesquisadores modelaram 360 colisões diferentes e compararam todos os resultados com o que sabemos sobre a lua hoje. Esse trabalho sugere que um objeto do tamanho do grande asteróide Ceres - de 500 a 560 milhas (800 a 900 quilômetros) de diâmetro - poderia ter feito o truque.

Tal objeto precisaria se originar razoavelmente perto dos dois objetos que colidiram originalmente para formar a Terra e a Lua - a fim de manter essas relações elementares tão próximas. Mas o impacto, segundo os cientistas, poderia ter deixado uma cratera que se estendia por 5.600 quilômetros através da superfície da lua, cobrindo essencialmente todo o lado próximo.

Em seus modelos, a colisão hipotética cuidou de várias diferenças entre os dois lados da lua, incluindo a camada extra que dá à crosta a sua espessura - que teria sido formada por detritos do impacto caindo em uma camada de 3 a 6. milhas (5 a 10 km) de espessura.

Se a pesquisa se mantiver, poderá deslocar outras explicações oferecidas, como a idéia de que a Terra originalmente tinha duas luas menores e distintas que colidiram para formar a moderna lua de dois lados.

Os cientistas esperam reforçar seus modelos com dados das missões atuais e futuras da Lua, incluindo a missão chinesa Chang'e-4 , que pousou no outro lado da lua em janeiro.  A pesquisa é descrita em um artigo publicado segunda-feira (20 de maio) na revista JGR Planets.
Fonte: Space.com

Um buraco gigante na atmosfera marciana está lançando toda a sua água no espaço


Antes deste processo lento secar o planeta, Marte pode ter sido coberto por um vasto oceano. Esta ilustração mostra como o planeta pode ter olhado bilhões de anos atrás.Crédito: NASA / GSFC

Há um buraco na atmosfera marciana que se abre uma vez a cada dois anos, desabafando o limitado suprimento de água do planeta para o espaço - e jogando o resto da água nos pólos do planeta. Essa é a explicação avançada por uma equipe de cientistas russos e alemães que estudaram o estranho comportamento da água no Planeta Vermelho. 

Os cientistas da Terra podem ver que há vapor de água na atmosfera marciana e que a água está migrando para os pólos do planeta. Mas até agora, não havia uma boa explicação para o funcionamento do ciclo hidrológico marciano ou porque o planeta outrora encharcado é agora uma casca seca.

A presença de vapor de água acima de Marte é intrigante porque o Planeta Vermelho tem uma camada intermediária de sua atmosfera que parece que deveria estar desligando o ciclo da água .

"A atmosfera do meio marciano é fria demais para sustentar o vapor de água", escreveram os pesquisadores no estudo, que foi publicado em 16 de abril na revista Geophysical Research Letters .

Então, como a água está cruzando a barreira da camada intermediária?

A resposta, de acordo com as simulações computacionais do presente estudo, tem a ver com dois processos atmosféricos exclusivos do Planeta Vermelho.

Na Terra, o verão no hemisfério norte e o verão nos hemisférios sulistas são bem parecidos . Mas esse não é o caso de Marte: como a órbita do planeta é muito mais excêntrica que a da Terra, ela está significativamente mais próxima do sol durante o verão no hemisfério sul (o que acontece uma vez a cada dois anos terrestres). Então os verões nessa parte do planeta são muito mais quentes que os verões no hemisfério norte.

Quando isso acontece, de acordo com as simulações dos pesquisadores, uma janela se abre na atmosfera intermediária de Marte, entre 60 e 90 quilômetros de altitude, permitindo que o vapor d'água passe e escape para a atmosfera superior. Outras vezes, a falta de luz solar interrompe quase totalmente os ciclos da água marciana.

Marte também é diferente da Terra em que o Planeta Vermelho é frequentemente ultrapassado por gigantes tempestades de poeira. Essas tempestades esfriam a superfície do planeta bloqueando a luz. Mas a luz que não atinge a superfície de Marte fica presa na atmosfera, aquecendo-a e criando condições mais adequadas para movimentar a água, mostraram as simulações dos cientistas.

Sob condições globais de tempestade de poeira, como a que envolveu Marte em 2017, pequenas partículas de gelo se formam em torno das partículas de poeira. Essas partículas de gelo leves flutuam na atmosfera superior com mais facilidade do que outras formas de água, então, durante esses períodos, mais água se move para a atmosfera superior.

As tempestades de poeira podem mover ainda mais água para a atmosfera superior aos verões do sul, mostraram os pesquisadores.

Uma vez que a água atravessa a fronteira do meio, os pesquisadores escreveram duas coisas: uma parte da água se desloca para o norte e o sul, em direção aos pólos, onde é eventualmente depositada. Mas a luz ultravioleta na alta atmosfera também pode romper as ligações entre o oxigênio e o hidrogênio nas moléculas, fazendo com que o hidrogênio escape para o espaço, deixando o oxigênio para trás.

Esse processo pode ser parte da história de como um Marte outrora encharcado acabou tão seco em sua época atual, escreveram os pesquisadores.
Fonte: Livescience.com

Uma colisão maciça no passado da Via Láctea


As galáxias espirais em colisão em Arp 272 localizadas na constelação de Hércules. Os astrônomos estudaram um conjunto de simulações de fusão de galáxias para concluir que nossa galáxia Via Láctea sofreu um tipo similar de fusão. Em particular, eles descobriram que algumas das características peculiares da estrutura do halo da Galáxia podem ser melhor explicadas por uma colisão frontal com uma galáxia anã de seis a dez bilhões de anos atrás. Crédito: NASA, ESA, o Hubble Heritage -STScI / AURA) - Colaboração / Hubble e K. Noll, STScI

Nossa galáxia Via Láctea provavelmente colidiu ou interagiu com outras galáxias durante sua vida; tais interações são ocorrências cósmicas comuns. Os astrônomos podem deduzir a história de acreção em massa na Via Láctea a partir de um estudo de detritos no halo da galáxia deixado como o resíduo de maré de tais episódios. 

A abordagem tem funcionado particularmente bem para estudos dos eventos mais recentes, como a infal da galáxia anã de Sagitário, alguns bilhões de anos atrás, que deixavam correntes de marés de estrelas visíveis em mapas de galáxias.

Os efeitos prejudiciais que esses encontros podem causar à Via Láctea, no entanto, não foram tão bem estudados, e eventos ainda mais no passado são ainda menos óbvios, à medida que se tornam borrados pelos movimentos e evolução naturais da galáxia.

Alguns episódios da história da Via Láctea, no entanto, foram tão cataclísmicos que são difíceis de esconder. Os cientistas sabem há algum tempo que o halo de estrelas da Via Láctea muda drasticamente de caráter com a distância do centro galáctico, como revelado pela composição das estrelas (sua "metalicidade"), os movimentos estelares e a densidade estelar.

O astrônomo do CfA Federico Marinacci e seus colegas analisaram um conjunto de simulações cosmológicas de computador e as interações das galáxias nelas. Em particular, eles analisaram a história dos halos de galáxias à medida que evoluíram após um evento de fusão.

Eles concluem que seis a dez bilhões de anos atrás a Via Láctea se fundiu em uma colisão frontal com uma galáxia anã maciça contendo cerca de um a dez bilhões de massas solares em tamanho, e que essa colisão poderia produzir mudanças de caráter na população estelar atualmente. observado no halo estelar da Via Láctea.
Fonte: Phys.org

A primeira imagem de uma explosão de Raios-Gama terrestre


Os raios-gama podem ser considerados a forma de luz de mais alta energia do universo. Eles surgem de explosões em galáxias distantes depois de alguns dos eventos mais extremos que podem acontecer no espaço – explosões de estrelas muito massivas, colisão de estrelas de nêutrons, ejeções de matéria através do disco de acreção de buracos negros supermassivos, entre outros – e quando esses eventos acontecem, é possível ver um brilho em raios-gama que é mais intenso do que em qualquer outra frequência no céu, e que só pode ser registrado por instrumentos específicos, ou seja, telescópios que observam o universo nessa frequência.

Algumas vezes, contudo, as explosões de raios-gama acontecem onde os cientistas não esperavam, como na atmosfera da Terra. Essas explosões são chamadas de flashes terrestres de raios-gama e são produzidos por interações de elétrons viajando a velocidades próximas à velocidade da luz dentro de gigantescas nuvens de tempestades, mas os cientistas não têm certeza absoluta de como acontecem esses flashes. Com a duração de cerca de 1 milissegundo, essas misteriosas explosões de energia são difíceis de serem detectadas e estudadas em detalhe.

Agora, depois de um ano, observando a Terra do espaço, os pesquisadores, conseguiram criar a primeira imagem de um flash terrestre de raios-gama, que surgiu em uma tempestade sobre a Ilha de Borneo no Sudeste da Ásia no dia 18 de Junho de 2018. Como visto na imagem, pode-se ver uma região colorida na parte direita da imagem mostrando a explosão energética.

Os astrônomos observaram a tempestade a partir de um observatório especial a bordo da ISS, que foi lançado em Abril de 2018 com a proposta de monitorar toda a face visível da Terra procurando por atividades terrestres em raios-gama.  E o experimento deu certo, essa aí é a primeira de muitas outras imagens que já foram feitas. Depois de um ano de operação, o observatório já registrou mais de 200 flashes terrestres de raios-gama, e foi capaz de apontar a localização exata geográfica de cerca de 30 deles, de acordo com a ESA.

Quando os pesquisadores sabem o local preciso onde aconteceu a explosão de raios-gama, eles podem comparar esses dados com dados de outros satélites e até mesmo com estações meteorológicas locais para poder conhecer bem as forças que agem para criar um evento assim tão energético. 
Fonte: Space.com
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