3 de setembro de 2019

Vênus tem mudanças climáticas violentas e o segredo pode estar nas nuvens


Uma visão composta de Vênus, vista pela sonda Akatsuki, construída pela Agência de Exploração Aeroespacial do Japão.(Imagem: © ISAS / JAXA)

Vênus , há muito considerado o gêmeo muito mais quente da Terra, guarda muitos mistérios dentro do denso envelope de nuvens que o rodeia - o que também pode ser responsável pelas dramáticas mudanças climáticas do planeta.

Um novo estudo em uma década de observações ultravioletas de Vênus de 2006 a 2017 mostrou que o reflexo da luz ultravioleta no planeta diminuiu pela metade antes de voltar a disparar, disseram os pesquisadores. Essa mudança resultou em grandes variações na quantidade de energia solar absorvida pela luz solar.   As nuvens de Vênus e a circulação em sua atmosfera , causando as mudanças no clima do planeta, acrescentaram.

"As mudanças climáticas atuais em Vênus não foram consideradas antes", disse Yeon Joo Lee, pesquisador do Centro de Astronomia e Astrofísica da Universidade Técnica de Berlim e principal autor do estudo, à Space.com. "Além disso, o nível de variação de UV-albedo [refletividade] é significativamente grande, suficiente para afetar a dinâmica atmosférica".

Os pesquisadores combinaram observações da missão Venus Express da Europa, da Akatsuki Venus do Japão, da espaçonave Messenger da NASA (que voou por Vênus a caminho de Mercúrio) e do Telescópio Espacial Hubble para o estudo.

O clima em Vênus, como o da Terra, é afetado pela radiação solar e pelas mudanças no reflexo das nuvens circundantes. Mas, diferentemente da Terra, as nuvens de Vênus são compostas de ácido sulfúrico e contêm manchas escuras que os cientistas chamam de "absorvedores desconhecidos", pois absorvem a maior parte do calor e da luz ultravioleta emitida pelo sol.

O novo estudo sugere que esses absorvedores podem ser o que está causando essas mudanças no clima de Vênus, embora a equipe de cientistas acredite que a única maneira de saber com certeza é através de observações adicionais.

"Pelo menos mais uma década [de] observações. Isso abrangerá mais um ciclo de atividade solar , e poderemos descobrir se essa mudança é cíclica", disse Lee.

O clima no planeta já é bastante extremo, com temperaturas atingindo 471 graus Celsuis e ventos varrendo a superfície de Vênus a uma velocidade de 724 quilômetros / h.

Se mais observações provassem que a atividade solar está conectada a essa mudança no clima, ela poderia ser aplicada a todos os outros planetas com aerossóis, partículas sólidas ou líquidas que refletem a luz solar, como Terra e Titã , segundo Lee. No entanto, o grau de mudança seria diferente em cada um.

Lee disse que está desenvolvendo planos para mais pesquisas sobre absorvedores desconhecidos nas nuvens de Vênus, acrescentando que uma missão futura em Vênus pode ajudar os pesquisadores a entender melhor as mudanças climáticas do planeta. 
Fonte: Space.com

Indícios de uma exolua vulcanicamente ativa


De acordo com uma observação inicial, o satélite se parece com Io, lua de Júpiter, e está situado a cerca de 550 anos-luz da Terra
Impressão de artista de uma exo-Io vulcânica a sofrer extrema perda de massa. A exolua escondida está rodeada por uma nuvem irradiada de gás que brilha num tom laranja-amarelado, como vista através de um filtro de sódio. As manchas de nuvens de sódio parecem seguir a órbita lunar, possivelmente conduzidas pela magnetosfera do gigante gasoso. Crédito: Thibaut Roger/Universidade de Berna  

Uma exolua com lava borbulhante pode orbitar um planeta a 550 anos-luz de distância. Isto é sugerido por uma equipa internacional de investigadores liderada pela Universidade de Berna, com base em previsões teóricas que coincidem com observações. A "exo-Io" parece ser uma versão extrema da lua de Júpiter, Io.

A lua Io de Júpiter é o corpo mais vulcanicamente ativo do nosso Sistema Solar. Hoje, existem indícios de que uma lua ativa para lá do nosso Sistema Solar, uma exolua, poderá estar escondida no sistema exoplanetário WASP-49b. "Seria um mundo vulcânico perigoso com uma superfície derretida de lava, uma versão lunar de super-Terras íntimas como 55 Cancri-e," disse Apurva Oza, pós-doutorado do Instituto de Física da Universidade de Berna e associado do NCCR PlanetS (National Centre of Competence in Research PlanetS), "um local onde os Jedis vão para morrer, perigosamente familiar ao caso de Anakin Skywalker".

Mas o objeto que Oza e colegas descrevem no seu artigo científico parece ser ainda mais exótico do que a ficção da saga "Guerra das Estrelas": a possível exolua orbitaria um gigante gasoso e quente, que por sua vez orbitaria a sua estrela hospedeira em menos de três dias - um cenário a 550 anos-luz de distância na direção da discreta constelação de Lebre, por baixo da brilhante constelação de Orionte.

O gás sódio como evidência circunstancial

Os astrónomos ainda não descobriram uma lua rochosa para lá do nosso Sistema Solar e é com base em evidências circunstanciais que os investigadores de Berna concluem a existência da exolua: o gás sódio foi detetado em WASP-49b a uma altitude anormalmente alta.

"O gás neutro de sódio está tão longe do planeta que é improvável que seja emitido apenas por um vento planetário," explicou Oza. As observações de Júpiter e de Io, no nosso Sistema Solar, pela equipa internacional, juntamente com cálculos de perda de massa, mostram que uma exolua pode ser uma fonte muito plausível do sódio em WASP-49b. "O sódio está exatamente onde deveria estar," diz o astrofísico.

As marés mantêm o sistema estável

Já em 2006, Bob Johnson da Universidade da Virgínia (EUA) e o falecido Patrick Huggins, da Universidade de Nova Iorque (EUA), tinham mostrado que grandes quantidades de sódio num exoplaneta podiam apontar para uma lua ou anel oculto de material e, há dez anos, os investigadores de Virginia calcularam que um sistema tão compacto de três corpos - estrela, planeta gigante muito íntimo e lua - podia permanecer estável durante milhares de milhões de anos. Apurva Oza era na altura estudante na Universidade da Virginia e, após o seu doutoramento em atmosferas lunares em Paris, decidiu continuar os cálculos teóricos destes cientistas. Ele publicou agora os resultados do seu trabalho em conjunto com Johnson e colegas na revista The Astrophysical Journal.

"As enormes forças de maré em tal sistema são a chave de tudo," explicou o astrofísico. A energia libertada pelas marés até ao planeta e à sua lua mantêm a órbita da lua estável, simultaneamente aquecendo-a e tornando-a vulcanicamente ativa. No seu trabalho, os investigadores foram capazes de mostrar que uma pequena lua rochosa pode libertar mais sódio e potássio para o espaço através deste vulcanismo extremo do que um planeta gigante gasoso, especialmente a grandes altitudes.

"As linhas de sódio e potássio são tesouros quânticos para nós, astrónomos, porque são extremamente brilhantes," acrescentou Oza. "As lâmpadas que iluminam as nossas ruas com uma neblina amarelada são semelhantes ao gás que estamos agora a detetar nos espectros de uma dúzia de exoplanetas."

"Precisamos de encontrar mais pistas"

Os investigadores compararam os seus cálculos com estas observações e encontraram cinco sistemas candidatos onde uma exolua escondida pode sobreviver contra a evaporação térmica destrutiva. Para WASP-49b, os dados observados podem ser melhor explicados pela existência de uma exo-Io. No entanto, existem outras opções. Por exemplo, o exoplaneta pode estar rodeado por um anel de gás ionizado, ou processos não-térmicos. "Precisamos de encontrar mais pistas", admitiu Oza. Os cientistas estão, portanto, a contar com novas observações com instrumentos terrestres e espaciais.

"Enquanto a atual onda de investigação está a caminhar para a habitabilidade e para as bioassinaturas, a nossa assinatura é uma assinatura de destruição," comentou o astrofísico. Alguns destes mundos poderão ser destruídos daqui a alguns milhares de milhões de anos devido à extrema perda de massa. "A parte interessante é que podemos monitorizar estes processos destrutivos em tempo real, como fogos de artifício," disse Oza.
Fonte: Astronomia OnLine

O planeta WASP-12b pode estar em uma espiral da morte em sua estrela-mãe


Um Júpiter quente está prestes a cair em sua estrela hospedeira.

Daqui a apenas três milhões de anos - a um piscar de olhos cósmico - a estrela WASP 12 pode consumir seu exoplaneta WASP-12b. De acordo com Joshua Winn (Universidade de Princeton), parece que os astrônomos estão realmente testemunhando o enigmático Júpiter quente, que se move lenta mas firmemente para dentro. Winn apresentou os últimos resultados da aparente deterioração orbital do planeta em 20 de agosto na 4ª conferência Extreme Solar Systems em Reykjavik, Islândia.

O WASP-12b é um gigante gasoso inchado, transitando sua estrela parecida com o Sol a cada 1,1 dias, a uma distância de apenas 0,02 unidades astronômicas (au), cerca de nove vezes a distância entre a Terra e a Lua. Em 2017, uma equipe liderada por Kishore Patra (Universidade da Califórnia em Berkeley) anunciou que a órbita do planeta parece estar encolhendo : os intervalos de tempo entre trânsitos sucessivos na estrela-mãe diminuem em 29 milissegundos por ano. Portanto, desde a sua descoberta em 2008, o período orbital parece ter diminuído em 0,3 segundos. Agora, novas evidências apóiam a ideia de que estamos vendo o último estágio da existência deste planeta.

O Destino dos Júpiteres Quentes

A estrela designada WASP 12, representada no painel superior, é fortemente cercada por um grande planeta (ponto preto) que passa na frente e atrás dele. O planeta, WASP-12b, tem um diâmetro aproximadamente 80% maior que o de Júpiter, visto projetado contra o sol no painel inferior.

Em 1996, quando os primeiros Júpiteres quentes foram descobertos, Fred Rasio (Universidade do Noroeste) e seus colegas previram que suas órbitas poderiam decair muito lentamente devido a interações das marés com suas estrelas-mãe. No entanto, a rápida mudança no período orbital do WASP-12b implica que estamos observando o planeta nos últimos momentos de sua inspiração. Pode parecer uma coincidência bastante improvável, mas David Latham (Centro de Astrofísica, Harvard e Smithsonian) diz: "um desses casos pode ser o resultado de um acidente de sorte".

Alternativamente, a órbita do planeta pode ser um pouco excêntrica. Uma mudança na orientação da órbita (conhecida como precessão apsidal ) poderia então produzir uma mudança gradual nos tempos de trânsito. Mas, a menos que o WASP-12b tenha um interior estranho que de alguma forma resista às forças gravitacionais das marés de sua estrela-mãe, é difícil explicar como sua órbita pode permanecer excêntrica. Com o tempo, essas interações de maré deveriam circular completamente a órbita do planeta.

Agora, as observações mais recentes do Telescópio Espacial Spitzer do sistema, que estão a uma distância de 1.300 anos-luz na constelação de Auriga, argumentam a favor da decadência orbital do planeta. Spitzer observou não apenas os trânsitos do WASP-12b na frente da estrela, mas também suas ocultações, quando desaparece atrás da estrela. No caso de precessão apsidal, o verdadeiro período orbital não muda; portanto, se os trânsitos ocorrerem mais cedo do que o esperado, as ocultações ocorrerão mais tarde. No caso de decaimento orbital, no entanto, os tempos exatos dos trânsitos e ocultações devem mudar na mesma direção.

As novas observações apóiam o caso de decaimento orbital, diz Winn. Segundo Latham, a evidência de que o WASP-12b está entrando em uma "espiral da morte" é de fato "bastante convincente". Mas, acrescenta, "eu acho que é muito cedo para concluir que a precessão apsidiana é excluída. De fato, eu não ficaria surpreso se ambos os efeitos estiverem envolvidos, uma vez que mais tempos de trânsito são acumulados nos próximos anos. ”

Se o resultado for confirmado por medidas futuras, seria a primeira vez que os astrônomos estão testemunhando um decaimento orbital de Júpiter quente. O novo resultado se encaixa nas observações anteriores que revelaram uma perda de massa grande e constante de WASP-12b de cerca de 10 a 7 massas de Júpiter por ano. Aparentemente, o fim do planeta já começou.

Questionado sobre a importância da descoberta, Latham diz: “Um quebra-cabeça antigo sobre o mecanismo de migração que produz Júpiteres quentes é: o que interrompe a migração? Por que parece haver um amontoado de órbitas com períodos de alguns dias para Júpiteres quentes? Algum mecanismo físico interrompe a migração? Encontrar evidências convincentes de que um ou dois Júpiteres quentes realmente estão continuando em uma espiral da morte forneceria uma entrada importante para essa discussão. ”

Rasio diz que ainda é cedo para chamá-lo de caso encerrado. Mas se confirmado, ele diz, significa que deve haver muitos mais Júpiteres quentes que tiveram um destino semelhante. "Seus envelopes podem ficar despojados, revelando um núcleo que se parece com uma super-Terra, ou talvez um mini-Netuno, se eles puderem reter um pouco de seu envelope". Muitos desses planetas foram encontrados em períodos muito curtos, ele diz: e esses podem muito bem ter se formado através da deterioração orbital de Júpiteres quentes.
Fonte: Skyandtelescope.com
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