18 de março de 2019

Geologia de exoplanetas sugere vida espalhada pela galáxia


Pesquisadores encontraram indícios da existência de exoplanetas rochosos com alta probabilidade de apresentarem tectonismo, o que aumenta a chance de também serem habitáveis.[Imagem: R. Hurt / NASA]

Geologia da vida
Uma das condições que permitiram o surgimento e a manutenção da vida na Terra é o fato de o planeta ser geologicamente ativo, com terremotos e vulcões. A atividade vulcânica, gerada pela movimentação das placas tectônicas sobre o manto terrestre possibilita reciclar gases, como o dióxido de carbono, através do manto, da crosta, da atmosfera e dos oceanos. Dessa forma, esse tectonismo contribui para tornar a Terra habitável ao manter a temperatura do planeta em condições ideais para a sobrevivência dos seres vivos.
Com base nesse entendimento, pesquisadores do INPE (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais) saíram em busca de exoplanetas rochosos na nossa galáxia com altas probabilidades de apresentarem tectonismo, o que aumentaria a chance de também serem habitáveis.
Eles encontraram muitos, sugerindo a possibilidade de haver vida espalhada por toda a Via Láctea.
"Verificamos que há condições geológicas favoráveis para o surgimento e a manutenção da vida em exoplanetas rochosos, e que ela [a vida] pode estar espalhada por todo o disco da galáxia e ter-se originado em qualquer época da evolução da Via Láctea," disse o professor Jorge Luis Melendez Moreno.
Exoplanetas geologicamente ativos
Os pesquisadores determinaram os parâmetros superficiais, as massas e as idades de 53 gêmeas solares - estrelas similares ao nosso Sol - situadas em diferentes pontos da Via Láctea. Além disso, analisaram a composição química dessas estrelas gêmeas solares a fim de avaliar a possibilidade de existência de outros planetas rochosos em torno delas.
As análises foram feitas por meio de um espectrógrafo chamado HARPS, instalado no telescópio de 3,6 metros do Observatório de La Silla, do Observatório Europeu do Sul (ESO), no Chile. O equipamento registra o espectro eletromagnético de "cores" dos corpos celestes, dos comprimentos de onda mais curtos (ultravioleta) aos mais longos (infravermelho).

Há mais planetas que estrelas na Via Láctea - e milhões deles podem ter condições de vida. [Imagem: ESO/M. Kornmesser]

As análises indicaram que as estrelas apresentam grande abundância de tório - elemento radioativo com isótopos instáveis que, ao se romper, em razão da instabilidade atômica, se divide em isótopos menores que emitem energia, processo conhecido como decaimento radioativo.
A energia liberada pelo decaimento de isótopos instáveis, tanto de tório como de outros elementos radioativos, como urânio e potássio, dá origem à movimentação de magma (convecção do manto) e à atividade tectônica da Terra. Parte do calor interno do planeta é resquício do calor primordial da formação da Terra, mas pelo menos a metade da energia é devida ao decaimento radioativo.
Dessa forma, as concentrações iniciais desses elementos radioativos em um planeta rochoso contribuem de modo indireto para a habitabilidade em sua superfície, especialmente devido ao longo tempo de decaimento, em escalas de bilhões de anos, explicam os pesquisadores.
"As concentrações de tório nas estrelas gêmeas indicam que há uma grande quantidade de energia disponível pelo decaimento desse elemento radioativo para manter a convecção do manto e o tectonismo em potenciais planetas rochosos que possam existir em torno de gêmeas solares," afirmou o pesquisador Rafael Botelho.
Vida pela galáxia
A abundância inicial de tório nas gêmeas solares foi comparada com as de ferro, silício - um indicador da espessura e massa do manto convectivo em planetas rochosos - e mais dois elementos pesados: o neodímio e o európio. As medidas indicaram que a razão tório-silício em gêmeas do Sol aumenta com o tempo, e que foi maior ou, no mínimo, igual ao valor solar desde a formação do disco da galáxia.
"Há indícios de que o tório também é abundante em gêmeas solares velhas. Isso significa que o disco da Via Láctea pode estar repleto de vida," disse André Milone, orientador da pesquisa.  Esta conclusão está de acordo com estudos que usaram outras técnicas para mostrar que a Via Láctea pode ter 100 milhões de planetas habitáveis.
Fonte: Inovação Tecnológica

Brilho estelar no Cão Maior


Crédito:ESO

Brilhando intensamente no centro da Fotografia desta Semana do ESO vemos o sistema estelar múltiplo massivo Tau Canis Majoris, o membro mais brilhante do enxame Tau Canis Majoris (NGC 2362) situado na constelação do Cão Maior. Para além de Tau Canis Majoris, este enxame apresenta muitas outras estrelas jovens com apenas 4 ou 5 milhões de anos de idade, ou seja, mesmo no início das suas vidas cósmicas. 

O Enxame Tau Canis Majoris é um enxame aberto — um grupo de estrelas nascidas da mesma nuvem molecular, que por isso mesmo partilham a mesma composição química e se encontram ligadas entre si, ainda que ligeiramente, pela gravidade. Uma vez que nasceram juntas, estas estrelas fornecem-nos um laboratório estelar ideal para testar teorias de evolução estelar, a cadeia de eventos que leva desde o nascimento de uma estrela no seio de uma nuvem de gás fria e densa até à sua morte eventual.

Apesar de todas as estrelas nesta imagem se terem formado ao mesmo tempo, as diferentes massas que apresentam significam que levarão vidas muito diferentes. As estrelas que compõem o sistema múltiplo de Tau Canis Majoris são do tipo mais massivo e de curta vida que se conhece, o que significa que gastarão rapidamente o seu combustível nuclear, antes das suas companheiras de enxame mais pequenas, as quais continuarão ainda a brilhar durante milhares de milhões de anos.

Esta imagem foi obtida no âmbito do programa Jóias Cósmicas do ESO, uma iniciativa que visa obter imagens de objetos interessantes, intrigantes ou visualmente atrativos, utilizando os telescópios do ESO, para efeitos de educação e divulgação científica. O programa utiliza tempo de telescópio que não pode ser usado em observações científicas. Todos os dados obtidos podem ter igualmente interesse científico e são por isso postos à disposição dos astrónomos através do arquivo científico do ESO.
Fonte: ESO

Astrofísicos da UFMG descobrem três novos aglomerados estelares

Aglomerados UFMG
Astrofísicos da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) identificaram três novos aglomerados de estrelas em movimento na Via Láctea. Um aglomerado é formado por estrelas que nasceram simultaneamente na mesma região, têm características físicas semelhantes e se movimentam de forma muito parecida. Cada um desses sistemas, com diâmetros entre 13 e 19 anos-luz, reúne mais de 200 estrelas.
Os aglomerados foram batizados em homenagem à universidade.
Um deles, o UFMG 1, tem cerca de 800 milhões de anos. Já o UFMG 2 existe há aproximadamente 1,4 bilhão de anos, enquanto o UFMG 3 tem idade estimada em 100 milhões de anos.
A pesquisa baseou-se na análise de dados e imagens obtidos pelo telescópio espacial Gaia, da Agência Espacial Europeia (ESA), cujas imagens foram tratadas e disponibilizadas para acesso ao público. Ele foi lançado em dezembro de 2013 com o objetivo de mapear mais de 1 bilhão de estrelas. "É um volume absurdo, jamais alcançado na história. E isso está fazendo uma revolução, proporcionando uma série de descobertas," disse Wagner Corradi, um dos cinco pesquisadores do Laboratório de Astrofísica da UFMG que participaram do estudo.
Objetos parecidos
Os três aglomerados estelares foram identificados em uma região muito densa, o que exigiu o desenvolvimento de técnicas para reconhecer os objetos nesses ambientes, o que foi feito por Filipe Andrade, primeiro autor do artigo que descreve a descoberta.
"São objetos que nasceram mais ou menos no mesmo lugar do espaço e mais ou menos na mesma época. Todos eles estão se movendo mais ou menos no mesmo sentido e com a mesma velocidade. Então é como se fosse identificar um grupo de amigos no meio de um show de rock lotado. Imagine que são amigos que têm a mesma idade, vieram do mesmo bairro, tem características em comum. Se eles forem se mudar de lugar, vão todos juntos e mais ou menos na mesma direção," ilustrou Corradi.
Segundo Corradi, a identificação e o estudo de novos aglomerados estelares permite ampliar a compreensão acerca da evolução da Via Láctea e das demais galáxias no universo.
Fonte: Inovação Tecnológica

Raios-X Invisíveis

Crédito:ESA / Hubble e NASA, J. Blakenslee, P Cote et al.

Essa difusa esfera de luz é na verdade uma galáxia elíptica gigante, preenchida com incríveis 200 bilhões de estrelas. Diferente das galáxias espirais, que possuem uma estrutura bem definida e apresentam belos braços, as galáxias elípticas aparecem sem feições proeminente nenhuma e aparentemente homogênea e suave. Isso provavelmente responde porque essa galáxia, denominada de Messier 49, foi descoberta pelo astrônomo francês Charles Messier em 1771. 

Localizada a uma distância de cerca de 56 milhões de anos-luz da Terra, e medindo aproximadamente 157 mil anos-luz de diâmetro, a M49 foi o primeiro membro do Aglomerado de Galáxias Virgo a ser descoberto, e é mais luminosa do que qualquer outra galáxia nessa mesma distância ou mais próxima.

Galáxias elípticas tendem a conter uma porção maior de estrelas mais velhas do que as galáxias espirais e também possuem uma ausência de estrelas jovens azuis. A Messier 49 por si só é bem amarelada, o que indica que as estrelas dentro dela são mais velhas e mais avermelhadas que o Sol. De fato, o último grande episódio de formação de estrelas na M49 aconteceu a cerca de 6 bilhões de anos atrás, antes do Sol ter nascido.

A Messier 49 também é rica em aglomerados globulares, ela abriga cerca de 6000 desses objetos, um número que faz com que os 150 da Via Láctea sejam bem modestos. Na média, esses aglomerados tem 10 bilhões de anos de vida. 

A Messier 49 é também conhecida por possuir um buraco negro supermassivo em seu centro com uma massa superior a 500 milhões de vezes a massa do Sol, identificado através da emissão de raios-X intensa registrada no centro da galáxia. Como essa imagem foi feita pelo Hubble, contemplando observações em infravermelho, os raios-X não são visíveis aqui.
Fonte: Spacetelescope.org

Nebuloso, mas sem nebulosa

Creditos:ESA/Hubble & NASA, J. E. Grindlay et al.
Essa imagem mostra o objeto Messier 28, um aglomerado globular de estrelas, localizado na constelação de Sagitário. O objeto está localizado a aproximadamente 18 mil anos-luz de distância da Terra, e a imagem mostra o aglomerado com detalhes impressionantes.  Como o próprio nome sugere, esse aglomerado pertence ao catálogo de objetos Messier, contudo, quando o astrônomo Charles Messier o adicionou pela primeira vez no catálogo, em 1764, o Messier 28 foi catalogado incorretamente, sendo referido como sendo uma nebulosa arredondada, sem conter estrela alguma. 

Enquanto que hoje nós já sabemos que o que nós conhecemos como nebulosas sejam vastas, as vezes brilhantes, nuvens de gás ionizado e poeira interestelar, até o início do século 20, uma nebulosa representava qualquer objeto astronômico que não era claramente localizada e isolado. 

Qualquer fonte luminosa meio difusa, era chamada de nebulosa. De fato, todos os 110 objetos astronômicos identificados pelo Messier foram combinados sob o título e Catálogo de Nebulosas e Aglomerados Estelares. Ele classificou muitos objetos, entre eles, aglomerados globulares de estrelas, remanescentes de supernovas e nebulosas. Isso inclui o Messier 28, que é mostrado aqui e que ironicamente é na verdade um aglomerado estelar.

O erro de Messier é totalmente compreensível. Enquanto que o Messier 28 é facilmente reconhecido como sendo um aglomerado globular de estrelas nessa imagem, da Terra, e olhando para ele é complicado ter essa percepção. Mesmo com binóculos ele é visível de maneira muito apagada, já que a atmosfera tem um efeito de distorcer a imagem, e com isso sua luminosidade é reduzida, e o aglomerado passa a ser um objeto esfumaçado no céu. Para poder ver o Messier 28 é preciso um telescópio de porte relativamente grande. Felizmente, o Hubble está fora da atmosfera e isso permite com que ele faça imagens impressionantes como essa aí que acaba mostrando detalhes impressionantes do Messier 28.
Fonte: Spacetelescope.org

Veneno pitoresco

Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO); M. Cordiner, NASA/CUA

Em dezembro de 2018, o cometa 46P/Wirtanen passou a uma distância de 11,6 milhões de km da Terra — cerca de 30 vezes a distância entre a Terra e a Lua. Esta passagem próxima deu aos astrônomos a oportunidade de observarem o cometa com todo o pormenor, tendo o ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) aproveitado ao máximo esse fato. A especialidade do ALMA é observar as componentes mais frias do Universo, tais como gás e poeira, e por isso a rede foca-se frequentemente em moléculas específicas. Esta imagem não é uma exceção, já que destaca uma componente chave: cianeto de hidrogênio gasoso presente na coma que envolve o núcleo do cometa.

Mas por que é que os astrônomos procuram tão infame veneno? Na realidade, parece que o cianeto de hidrogênio é tão comum como os romances policiais nos fazem acreditar — pelo menos no cosmos! Como se trata de uma molécula orgânica simples que se forma de modo relativamente fácil, é observada em cometas, atmosferas estelares e nas nuvens de gás e poeira que existem entre as estrelas. Esta imagem, criada a partir dessas observações, mostra-nos cianeto de hidrogênio a emanar do núcleo deste cometa. Observações adicionais do ALMA mostraram que outras moléculas orgânicas mais complexas também se encontram presentes.

Isto é importante porque, apesar de ser venenoso para muitos organismos existentes atualmente na Terra, o cianeto de hidrogênio pode ter desempenhado um papel importante no início da vida na Terra. Trata-se de uma molécula muito reativa, que interage facilmente com os compostos químicos que a rodeiam para formar novas moléculas — incluindo algumas essenciais à vida, tais como os aminoácidos. Há uma teoria que propõe que cianeto de hidrogênio, trazido em parte pelos cometas, deu origem à química orgânica na Terra, levando eventualmente ao início da vida. As imagens ALMA do 46P/Wirtanen apoiam a ideia de que os cometas podem ter trazido esta matéria essencial para a vida na Terra primitiva.
Fonte: ESO

W5 - "As Montanhas da Criação"

Crédito: NASA/JPL-Caltech/Harvard-Smithsonian CfA/ESA/STScI.
Telescópio: Spitzer Space Telescope (NASA).

O Telescópio Espacial Hubble já nos tinha mostrado os "Pilares da Criação". O Spitzer, um telescópio espacial de infravermelho mostra-nos, agora, as "Montanhas da Criação". Estas massas de gás frio e de poeira cósmica ficam situadas numa região de formação de estrelas designada por W5, na constelação da Cassiopeia. Situam-se a cerca de 7000 anos-luz de distância e têm cerca de 10 vezes o tamanho da região da nebulosa da Águia tornada famosa pelo Hubble. O Spitzer, ao estar equipado com câmaras de infravermelho, consegue penetrar nestas nuvens escuras e detectar imensas estrelas jovens em formação desconhecidas até agora. Isto porque a luz infravermelha consegue viajar através da poeira, enquanto que a luz visível é bloqueada por ela. Além disso, a própria poeira é aquecida pela luz das estrelas circundantes e emite no infravermelho.
Fonte: NASA
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