27 de agosto de 2019

ALMA mostra o interior das tempestades de Júpiter


Imagem rádio de Júpiter obtida com o ALMA. As bandas brilhantes indicam temperaturas altas e as bandas escuras temperaturas baixas. As bandas escuras correspondem a zonas em Júpiter normalmente brancas no visível. As bandas brilhantes correspondem às cinturas acastanhadas no planeta. Esta imagem contém mais de 10 horas de dados, de modo que os detalhes são difusos devido à rotação do planeta.Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), I. de Pater et al.; NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello

Nuvens rodopiantes, grandes cinturas coloridas, tempestades gigantes. A atmosfera linda e incrivelmente turbulenta de Júpiter tem sido exibida muitas vezes. Mas o que está a acontecer por baixo das nuvens? O que provoca tantas tempestades e erupções que vemos à "superfície" do planeta? Para estudar isto, a luz visível não é suficiente. Precisamos de estudar Júpiter usando ondas de rádio.

Novas imagens feitas com o ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) fornecem uma visão única da atmosfera de Júpiter até cinquenta quilómetros abaixo da camada visível de nuvens (de amónia) do planeta.

Primeiro mapa de Júpiter no rádio pelo ALMA (topo) e luz visível pelo Telescópio Espacial Hubble (baixo). A erupção na Cintura Equatorial Sul é visível em ambas as imagens.Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), I. de Pater et al.; NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello; NASA/Hubble

"O ALMA permitiu-nos fazer um mapa tridimensional da distribuição de amónia abaixo das nuvens. E, pela primeira vez, fomos capazes de estudar a atmosfera por baixo das camadas de nuvens de amónia depois de uma erupção energética em Júpiter," disse Imke de Pater da Universidade da Califórnia, em Berkeley, EUA.

A atmosfera do planeta gigante Júpiter é composta principalmente de hidrogénio e hélio, juntamente com os gases residuais metano, amónia, hidrossulfeto e água. A camada mais alta de nuvens é composta por amónia gelada. Por baixo, há uma camada de partículas sólidas de hidrossulfeto de amónia e, ainda mais profundamente, a cerca de 80 quilómetros por baixo do topo das nuvens, existe provavelmente uma camada de água líquida. As nuvens superiores formam as distintivas zonas acastanhadas e brancas vistas da Terra.

Mapa esférico de Júpiter, pelo ALMA, que mostra a distribuição do gás amónia por baixo do topo das nuvens de Júpiter. Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), I. de Pater et al.; NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello

Muitas das tempestades em Júpiter ocorrem dentro destas cinturas. Podem ser comparadas a tempestades na Terra e são frequentemente associadas com eventos de relâmpagos. As tempestades revelam-se no visível como pequenas nuvens brilhantes, chamadas de plumas. Estas erupções de plumas podem provocar uma grande perturbação na cintura, que pode permanecer visível durante meses ou anos.

As imagens do ALMA foram obtidas alguns dias depois dos astrónomos amadores terem observado uma erupção na Cintura Equatorial Sul de Júpiter em janeiro de 2017. Ao início foi vista uma pequena pluma brilhante, e depois uma rutura em grande escala na cintura que durou semanas após a erupção.

De Pater e colegas usaram o ALMA para estudar a atmosfera por baixo da pluma e a cintura perturbada no rádio e compararam estas imagens com imagens no UV-visível e no infravermelho, obtidas com outros telescópios aproximadamente ao mesmo tempo.

Ilustração da "convecção húmida" na atmosfera de Júpiter que mostra uma pluma que tem origem 80 quilómetros abaixo do topo das nuvens, onde a pressão é cinco vezes a da Terra (5 bares), subindo pelas regiões onde a água condensa-se, hidrossulfeto de amónia se forma e a amónia solidifica-se como gelo, logo abaixo da região mais fria da atmosfera, a tropopausa. Crédito: adaptado de ilustração de Leigh Fletcher, Universidade de Leicester

"As nossas observações do ALMA são as primeiras a mostrar que altas concentrações de amónia sobem pela atmosfera durante uma erupção energética, disse de Pater. "A combinação de observações simultâneas em vários comprimentos de onda diferentes permitiu-nos examinar a erupção em detalhes. O que nos levou a confirmar a teoria atual de que as plumas energéticas são desencadeadas pela convecção húmida na base das nuvens de água, localizadas no fundo da atmosfera. As plumas trazem o gás amónia das profundezas da atmosfera até grandes altitudes, bem acima da camada principal superior de amónia," acrescentou.

"Estes mapas ALMA, em comprimentos de onda milimétricos, complementam os mapas feitos com o VLA (Very Large Array) da NSF nos comprimentos de onda centimétricos," disse Bryan Butler, do NRAO (National Radio Astronomy Observatory). "Ambos os mapas sondam abaixo do topo das nuvens vistas em comprimentos de onda visíveis e mostram gases ricos em amónia a subir para e a formar camadas superiores (zonas), e o ar pobre em amónia a descer (cinturas)."

"Os resultados atuais mostram soberbamente o que pode ser alcançado na ciência planetária quando um objeto é estudado com vários observatórios e em vários comprimentos de onda," explica Eric Villard, astrónomo do ALMA e parte da equipe de investigação. "O ALMA, com a sua sensibilidade sem precedentes e resolução espectral no rádio, trabalhou com sucesso em conjunto com outros observatórios em todo o mundo para fornecer os dados que permitiram uma melhor compreensão da atmosfera de Júpiter."
Fonte: Astronomia OnLine

Plutão ainda merece ser um planeta, diz o chefe da NASA


Embora Plutão tenha sido oficialmente rebaixado do status planetário há mais de uma década, os fãs do sistema solar ainda estão torcendo pelo pequeno corpo cósmico. Exemplo: o administrador da NASA Jim Bridenstine, que entrou no debate de longa data sobre o planeta Plutão durante as declarações de imprensa na sexta-feira (23 de agosto).

"Só para você saber, a meu ver, Plutão é um planeta, e você pode escrever que o administrador da Nasa declarou Plutão um planeta mais uma vez", disse Bridenstine durante um primeiro evento de robótica no Colorado nesta semana.

Esse veredicto vai contra a decisão oficial tomada pela União Astronômica Internacional (IAU) em 2006, que resultou de um voto entre os astrônomos.  Mas para o deleite dos fãs de Plutão, Bridenstine reiterou sua dedicação. Plutão é um planeta, ele disse. "Estou passando por isso. Foi assim que aprendi e estou comprometido com isso."

Plutão foi descoberto pelo astrônomo americano Clyde Tombaugh em 1930. Alguns pesquisadores começaram a questionar a planetidade de Plutão no final dos anos 90, depois que ficou claro que Plutão estava longe de estar sozinho no cinturão de Kuiper, o anel de corpos gelados além da órbita de Netuno.

Após anos de debate e a descoberta de Eris em 2005 , um objeto distante ainda maior que Plutão, a IAU despojou Plutão de seu status planetário.

Em vez disso, a IAU determinou, Plutão e corpos similares deveriam ser classificados como planetas anões . Planetário requer que um objeto orbite o sol, tenha uma forma quase redonda e "limpe sua vizinhança orbital", de acordo com a IAU, e os astrônomos que votaram na decisão de 2006 não estavam convencidos de que Plutão havia atingido esse último critério.

Mas a decisão foi altamente controversa e permanece assim até hoje. Muitos cientistas e leigos defendem o status planetário de Plutão. Um dos mais proeminentes é Alan Stern, investigador principal da missão New Horizons da NASA , que voou em Plutão em 2015, revelando um mundo incrivelmente complexo e diversificado com grandes montanhas e vastas planícies de gelo de nitrogênio.

Stern há muito tempo considera a decisão da IAU como não científica, alegando que ela foi feita principalmente para manter o número de planetas "oficiais" em um número administrável.
Fonte: Space.com

Asteroide do tamanho do maior prédio do mundo passará perto da Terra em setembro


Um monstruoso asteroide passará perto da Terra nas próximas semanas, de acordo com a NASA. Com medida estimada em até 650 metros de diâmetro, ele supera o tamanho dos maiores edifícios do mundo, ficando atrás apenas do Burj Khalifa, localizado em Abu Dhabi. Ele tem quase o dobro da altura do Empire State Building, nos EUA.

Mas não há motivo para pânico, pois o asteroide 2000 QW7 não representa risco de colidir com nosso planeta. Ele passará por nós no dia 14 de setembro a uma velocidade incrível de 23.100 km/h e seguirá em sua órbita ao redor do Sol, segundo o Center for Near Earth Object Studies, parte do Jet Propulsion Laboratory, da NASA.

Além disso, o asteroide 2000 QW7 está mais longe da Terra do que a Lua. Embora sua posição seja próxima o suficiente para considerado pelos astrônomos como um objeto próximo do nosso planeta, ele passará por nós a uma distância de 0,03564 unidade astronômica, o que equivale a cerca de 5,3 milhões de km. Em outras palavras, 13,87 vezes a distância entre a Terra e o nosso satélite natural. Essa é uma distância muito maior que o 2019 OK, asteroide que passou a apenas 70 mil quilômetros do planeta no dia 25 de julho.

A última vez que o 2000 QW7 passou perto de nís foi em 1º de setembro do ano 2000. Depois do próximo 14 de setembro, ele passará pelas redondezas apenas no dia 19 de outubro de 2038, de acordo com a agência espacial estadunidense.

Fonte: LiveScience

Onde nascem as novas estrelas? O Telescópio Webb vai investigar


Esta é uma imagem, pelo Hubble, da galáxia SDSS J1226+2152, que está a ser ampliada e distorcida pela imensa gravidade de um enxame de galáxias à sua frente. É uma de quatro galáxias com formação estelar que a equipa TEMPLATES vai estudar com o Webb. A equipa escolheu-a como um exemplo de uma galáxia que não tem muita poeira. Crédito: NASA, ESA, STScI e H. Ebeling (Universidade do Hawaii)

Quando se trata de produzir novas estrelas, a "festa" está no fim para o Universo atual. Na verdade, está quase no fim há milhares de milhões de anos. A nossa Via Láctea continua a formar o equivalente a um Sol todos os anos. Mas, no passado, esse ritmo era até 100 vezes maior. De modo que se quisermos realmente entender como as estrelas como o nosso Sol se formaram no Universo, precisamos de olhar milhares de milhões de anos para o passado.

Usando o Telescópio Espacial James Webb da NASA como uma espécie de máquina do tempo, uma equipa de investigadores pretende fazer exatamente isso. Liderada pela investigadora Jane Rigby do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, no estado norte-americano de Maryland, e por Joaquin Vieira da Universidade de Illinois, Champaign, a equipa aproveitará os telescópios naturais e cósmicos chamados lentes gravitacionais. Estes grandes objetos celestes ampliam a luz de galáxias distantes que estão no pico da formação estelar.

O fenómeno das lentes gravitacionais ocorre quando uma enorme quantidade de matéria, como uma galáxia gigante ou enxame galáctico, cria um campo gravitacional que distorce e amplia a luz de objetos por trás, mas na mesma linha de visão. O efeito permite que os cientistas estudem os detalhes das primeiras galáxias demasiado longe para serem vistas de outra forma, mesmo com os telescópios espaciais mais poderosos.

"Estamos a estudar quatro galáxias que parecem muito, muito mais brilhantes do que realmente são, porque foram ampliadas até 50 vezes. Usaremos lentes gravitacionais para estudar como essas galáxias estão a formar as suas estrelas, e como essa formação estelar é distribuída pelas galáxias," explicou Rigby.

"O lado bom de usar fontes que sofrem o efeito de lente gravitacional é que é como uma lupa cósmica, onde a galáxia é esticada, aumentando assim a resolução do seu telescópio," explicou Vieira.

O programa tem o nome TEMPLATES (Targeting Extremely Magnified Panchromatic Lensed Arcs and Their Extended Star Formation). Embora TEMPLATES seja um acrónimo, o seu significado é mais profundo. A palavra "template" pode ser traduzida para português como "modelo", uma palavra que se refere a algo usado como padrão, molde ou guia para projetar ou construir itens semelhantes. "Queremos tornar estas quatro galáxias em alvos incrivelmente bem estudados, para que outros investigadores do Webb possam usá-las como modelos, ou bons exemplos, quando trabalharem para entender os dados de um grande número de galáxias que são muito mais fracas," disse Rigby.

Como os alvos foram escolhidos

Uma das principais razões pelas quais estas quatro galáxias foram escolhidas é porque são muito brilhantes, facilitando o estudo. "Todas estas galáxias estão a formar furiosamente estrelas," acrescentou Vieira.

Estes alvos também representam grande parte da variedade de galáxias no Universo em termos de quão empoeiradas são, quão brilhantes são e quantas estrelas já fabricaram. Os astrónomos chamam as galáxias de "empoeiradas" quando as suas imagens mostram manchas escuras, muitas vezes difusas, que vêm da poeira da galáxia que bloqueia a luz estelar.

Duas das galáxias são muito empoeiradas, e duas delas não o são. As duas galáxias empoeiradas são, cada uma delas, ampliadas por uma outra galáxia. As duas galáxias que não parecem ter poeira são ampliadas por enxames de galáxias.

Das galáxias com muita poeira, os cientistas têm uma imagem de como as galáxias evoluíram. De levantamentos de galáxias sem poeira, têm uma imagem diferente. Essas imagens nem sempre correspondem. Espera-se que o Webb forneça uma história mais completa da formação estelar, pois tem sensibilidade para ver a luz da poeira aquecida por estrelas jovens - mesmo em galáxias que não têm muita poeira - bem como a sensibilidade para ver luz visível até das galáxias empoeiradas.

A equipe do programa TEMPLATES vai usar três dos quatro instrumentos a bordo do Webb, bem como muitos dos filtros e configurações do telescópio, para obter o máximo de dados possível destas galáxias. Além de obter fotos, a equipa vai usar espectroscopia, uma técnica que revela a composição química das galáxias, como o gás está a mover-se e quão denso e quente esse gás é.

O Webb vai permitir que a equipa faça essas medições em cada galáxia. "É como uma dissecação," explicou Rigby. "Vamos separar cada pedaço da galáxia, em vez de obter apenas uma medição média."

Desbloqueando os mistérios da formação estelar

A equipe TEMPLATES tem quatro objetivos principais:

1.Medir quantas novas estrelas estão a formar-se, para determinar com que rapidez as galáxias formam estrelas. Ao fazer diferentes tipos de medições de ritmos de formação estelar para as quatro galáxias, a equipa planeia ver como concordam ou discordam uma das outras. Por meio de verificações cruzadas, a equipa determinará se estas galáxias estão, ou não, em formação estelar vigorosa, ou se apenas formam uma estrela ocasionalmente;

2.Mapear o ritmo de formação estelar nestas galáxias.

Os cientistas não sabem muito sobre onde as estrelas se formam nas galáxias durante a maior parte do tempo cósmico. O mapeamento da formação estelar em galáxias no Universo próximo é relativamente fácil, mas é muito mais difícil para galáxias distantes. Observando no passado distante, as galáxias longínquas parecem muito pequenas no céu e as características individuais não podem ser resolvidas. De modo que os cientistas não têm uma boa compreensão de onde as estrelas se formaram nas galáxias do Universo inicial;

3.Comparar as populações estelares jovens e velhas.

Os cientistas vão medir as estrelas mais antigas - estrelas que vivem milhares de milhões de anos, como o Sol. Vão determinar onde essas estrelas residem, dentro de uma galáxia, o que irá informá-los sobre o passado da formação estelar. Poderão depois comparar esses dados com o local onde as novas estrelas estão a formar-se. Isto revelará como a formação estelar mudou nas galáxias com o passar do tempo e responderá a algumas questões básicas sobre como as galáxias crescem. Por exemplo, constroem-se de dentro para fora ou de fora para dentro?

4.Medir as condições do gás dentro destas galáxias.

Os cientistas determinarão quanto da tabela periódica estas galáxias já construíram - por exemplo, quanto carbono, oxigénio e azoto contêm. Vão também medir outras condições físicas como a densidade do gás.

Ajudando outros investigadores a entender o Webb

As observações da equipa farão parte do programa Científico Discricionário Inicial do Diretor, que fornece tempo para projetos selecionados no início da missão do telescópio. Este programa permite que a comunidade astronómica aprenda rapidamente a melhor maneira de usar as capacidades do Webb, ao mesmo tempo que produz ciência robusta. A equipa também está a ajudar outros investigadores a entender a melhor maneira de obter dados com este telescópio.

"O TEMPLATES apenas arranha a superfície do que podemos fazer com o Webb," continuou Rigby. "Definitivamente não será a última palavra - é uma das primeiras palavras do que este telescópio será capaz de fazer, como podemos entender as galáxias. O que estamos a fazer com o TEMPLATES é que queremos ter a certeza de que estamos a começar esta missão com o 'pé direito' para realmente entender como aproveitar ao máximo as incríveis capacidades do Webb."

O Telescópio Espacial James Webb será o principal observatório científico espacial do mundo quando for lançado em 2021. Vai resolver mistérios do nosso Sistema Solar, olhar para mundos distantes em torno de outras estrelas e investigar as misteriosas estruturas e origens do nosso Universo e o nosso lugar nele. O Webb é um projeto internacional liderado pela NASA e pelos seus parceiros, a ESA e a Agência Espacial Canadiana.
Fonte: Astronomia OnLine

Estudo sugere uma nova linha do tempo para eventos planetários do Sistema Solar


 Esta visualização mostra um grande asteróide atingindo a Terra. Um novo estudo sugere uma nova linha do tempo para o início da história da Terra.(Imagem: © NASA com modificações de Stephen Mojzsis)

Cientistas no geral concordam que os planetas do nosso Sistema Solar se formaram há cerca de 4,5 bilhões de anos, quando colisões violentas entre objetos rochosos e proto-planetas ainda eram comuns no caos que reinava ao redor do Sol. Porém, a história do nosso sistema pode ser reescrita. É que um novo estudo sugere que os fenômenos desses primeiros momentos da formação planetária ocorreram muito antes do que imaginávamos.

Nesse trabalho, os pesquisadores sugerem que os maiores planetas do Sistema Solar teriam se afastado na nossa estrela muito antes do que os cientistas pensavam anteriormente. Essa nova perspectiva pode ajudar no estudo sobre a origem da vida na Terra. Liderada pelo geólogo Stephen Mojzsis, da Universidade do Colorado em Boulder, a equipe estudou meteoritos e usou modelos computacionais.

O resultado foi a estimativa de quando aconteceu o fenômeno conhecido como "grande migração planetária" — estágio na evolução do Sistema Solar no qual os planetas maiores começaram a se afastar do Sol. “Pensamos que a migração de planetas gigantes deve ter ocorrido para explicar a atual estrutura orbital do Sistema Solar externo”, disse Mojzsis. “Mas, até este estudo, ninguém sabia quando isso aconteceu.” Bem, a equipe de Mojzsis acredita ter resolvido esse mistério: o estudo sugere que a grande migração ocorreu 4,48 bilhões de anos atrás.

Essas conclusões também sustentam a idéia de que a Terra poderia estar calma o suficiente para suportar a vida há 4,4 bilhões de anos, muito antes do que os 3,5 bilhões de anos que antes acreditava-se ser o período em que a vida na Terra surgiu. "Descobrimos que não há nada que impeça a origem da biosfera e sua sobrevivência contínua desde pelo menos 4,4 bilhões de anos atrás", disse Mojzsis. Para chegar a essas conclusões, Mojzsis e sua equipe estudaram dados de meteoritos, já que os asteroides são mais antigos que a formação planetária.

Além disso, a equipe também descobriu algumas coisas interessantes sobre as rochas lunares trazidas pelos astronautas do programa Apollo, da NASA. Anteriormente, cientistas suspeitavam que um impacto lunar ocorreu há 3,9 bilhões de anos, porque essa parecia ser a idade das rochas encontradas por lá. “Acontece que a parte da Lua em que pousamos é muito incomum”, disse Mojzsis. “É fortemente afetada por um grande impacto, a Bacia Imbrium, que tem cerca de 3,9 bilhões de anos e afeta quase tudo o que pegamos como amostras”, explica.

Ele disse ainda que, embora as rochas pareçam ter apenas 3,9 bilhões de anos, suas idades radioativas foram provavelmente "redefinidas". Isso parece ter acontecido devido ao derretimento causado por um grande bombardeio que atingiu tanto a Lua quanto a Terra, na época da grande migração, de acordo com Mojzsis. Esse bombardeio teria sido iniciado pelos planetas gigantes do Sistema Solar, que na época estavam muito mais próximos uns dos outros do que hoje.

Além de analisar a partir de um amplo banco de dados de meteoritos que caíram na Terra, a equipe também usou simulações de computador para mostrar que os planetas gigantes começaram a se mover em direção às suas posições atuais no Sistema Solar há cerca de 4,48 bilhões de anos. No processo, eles deixaram um rastro de destroços, dentre os quais alguns atingiram a Terra e a Lua.

Este estudo foi publicado em 12 de agosto, e você pode conferir no The Astrophysical Journal.

Fonte: Space.com
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