Dia 01/08: 213.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1774, o elemento oxigénio é descoberto pela terceira (e última) vez.
Em 1818 nascia Maria Mitchell, a primeira mulher eleita como astrónoma pela Academia Americana de Artes e Ciências.

Ganhou notoriedade mundial pela descoberta de um cometa brilhante em 1847.
Observações: Hoje ao anoitecer, a Lua forma a ponta mais baixa de uma linha curva e muito longa de objectos celestes. Contando para a esquerda e para cima da Lua, estes são: Espiga, Marte e Saturno.

Dia 02/08: 214.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1934 nascia Valery Bykovsky, cosmonauta soviético que voou em três missões espaciais: Vostok 5, Soyuz 22 e Soyuz 31.

Detém ainda o recorde de maior tempo passado no espaço, sozinho: cinco dias em órbita, a bordo da Vostok 5 em 1963.
Observações: A Lua brilha esta noite entre Espiga e Marte.

Dia 03/08: 215.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1596 era descoberta a primeira estrela variável, Mira, por David Fabricius.

Observações: Hoje é a vez da Lua brilhar entre Marte e Saturno.

Dia 04/08: 216.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1805, nascia William Rowan Hamilton, físico, astrónomo e matemático anglo-irlandês, que fez contribuições importantes para a mecânica clássica, óptica e álgebra. A sua maior contribuição é talvez a reformulação das mecânicas Newtonianas, agora chamadas mecânicas Hamiltonianas. Este trabalho foi fundamental para o estudo do electromagnetismo, e para o desenvolvimento da mecânica quântica.
Em 2007, a NASA lançava o "lander" Phoenix, cujo objectivo era procurar moléculas de água no Pólo Norte de Marte.

Observações: Lua em Quarto Crescente, pelas 01:50.

O rover Opportunity da NASA, que aterrou em Marte em 2004, detém agora o recorde de maior distância percorrida noutro planeta que não a Terra (atingiu os 40,25 km). O detentor anterior deste recorde era o rover lunar Lunokhod 2 da União Soviética, que em 1973 percorreu 39 km (clique na imagem para ver versão maior).

Esta impressão artística mostra um notável par de discos de gás muito desalinhados situados em torno de ambas as estrelas jovens do sistema binário HK Tauri. Observações deste sistema obtidas com o ALMA deram-nos a melhor imagem de sempre de discos protoplanetários numa estrela dupla. Os novos resultados demonstram uma possível maneira de explicar por que é que tantos exoplanetas - contrariamente aos planetas do Sistema Solar - apresentam estranhas órbitas excêntricas ou inclinadas. Crédito: R. Hurt (NASA/JPL-Caltech/IPAC) (clique na imagem para ver versão maior)

Os astrónomos descobriram, com o auxílio do ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), um par de discos de gás muito desalinhados a formar planetas em torno de ambas as estrelas jovens do sistema binário HK Tauri. Estas novas observações ALMA deram-nos a imagem mais nítida de sempre de discos protoplanetários numa estrela dupla. Este novo resultado ajuda também a explicar por que é que tantos exoplanetas - contrariamente aos planetas do Sistema Solar - têm estranhas órbitas excêntricas ou inclinadas. Os resultados saíram na revista Nature a 31 de julho de 2014.

Contrariamente ao nosso Sol solitário, a maioria das estrelas formam-se em pares - duas estrelas que orbitam em torno uma da outra. As estrelas binárias são muito comuns, mas colocam-nos uma série de questões, incluindo como e onde é que os planetas se formam nestes meios tão complexos.

"O ALMA forneceu-nos a melhor imagem obtida até agora de um sistema binário com discos protoplanetários - e descobrimos que os discos estão mutuamente desalinhados!" disse Eric Jensen, astrónomo no Swarthmore College, Pennsylvania, EUA.

As duas estrelas do sistema HK Tauri, que se localizam a cerca de 4500 anos-luz de distância da Terra na constelação de Touro, têm menos de cinco milhões de anos de idade e estão separadas de cerca de 58 mil milhões de quilómetros - o que corresponde a 13 vezes a distância entre Neptuno e o Sol.

A estrela mais ténue, HK Tauri B, encontra-se rodeada por um disco protoplanetário visto de lado, que bloqueia a luz emitida pela estrela. Uma vez que a radiação estelar se encontra bloqueada, os astrónomos podem facilmente obter uma boa imagem do disco observando na luz visível ou nos comprimentos de onda do infravermelho próximo.

A estrela companheira, HK Tauri A, também possui um disco, mas neste caso, o disco não bloqueia a radiação estelar. Consequentemente, o disco não pode ser observado na luz visível já que o seu brilho ténue desaparece no brilho intenso da estrela. No entanto, o disco brilha intensamente nos comprimentos de onda do milímetro, os quais são facilmente detectados pelo ALMA.

Esta imagem do sistema binário HK Tauri combina dados no visível e infravemelho obtidos pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA com novos dados obtidos pelo ALMA. As observações ALMA deste sistema deram-nos a melhor imagem de sempre de discos protoplanetários numa estrela dupla. Os novos resultados demonstram uma possível maneira de explicar por que é que tantos exoplanetas - contrariamente aos planetas do Sistema Solar - apresentam estranhas órbitas excêntricas ou inclinadas. Crédito: B. Saxton (NRAO/AUI/NSF); K. Stapelfeldt et al. (NASA/ESA Hubble)

Com o auxílio do ALMA, a equipa conseguiu não apenas observar o disco em torno de HK Tauri A, mas pôde também, e pela primeira vez, medir a sua rotação. Esta imagem permitiu aos astrónomos calcular que os dois discos estão desalinhados em, pelo menos, 60 graus. Ao seja, ao invés de estarem no mesmo plano das órbitas das duas estrelas, pelo menos um dos discos encontra-se desalinhado de modo significativo.

"Este desalinhamento bastante claro deu-nos uma visão interessante deste sistema binário jovem," disse Rachel Akeson do NExScI (NASA Exoplanet Science Institute), no Instituto de Tecnologia da Califórnia, EUA. "Embora existam observações anteriores que indicam que este tipo de sistemas desalinhados existem, as novas observações ALMA do HK Tauri mostram de forma muito mais clara o que realmente se passa num destes sistemas".

As estrelas e planetas formam-se a partir de vastas nuvens de gás e poeira. À medida que o material nestas nuvens se contrai sob o efeito da gravidade, a nuvem começa a rodar até que a maioria do gás e da poeira se encontra num disco protoplanetário aplanado que gira em torno da protoestrela central em formação.

No entanto, no caso de sistemas binários como o HK Tauri, este processo é muito mais complexo. Quando as órbitas das estrelas e dos discos protoplanetários não se encontram aproximadamente no mesmo plano, qualquer planeta que se forme acabará em órbitas altamente excêntricas e inclinadas.

"Os nossos resultados mostram que existem as condições necessárias para modificar as órbitas planetárias e que estas condições estão presentes no momento da formação do planeta, aparentemente devido ao processo de formação de um sistema binário de estrelas," disse Jensen. "Não podemos pôr de parte outras teorias, mas podemos certamente dizer que uma segunda estrela resolve esta questão."

Uma vez que o ALMA pode observar os discos protoplanetários de gás e poeira, de outro modo invisíveis, o telescópio deu-nos a oportunidade de ver este sistema binário jovem como nunca tinha sido possível até agora. "Uma vez que estamos a observar as fases iniciais de formação com os discos protoplanetários ainda existentes, podemos ver melhor como a matéria se orienta," explica Akeson.

Num futuro próximo, os investigadores pretendem determinar se este tipo de sistemas é ou não típico. A equipa está consciente que este é um caso individual notável, no entanto são necessários rastreios adicionais para determinar se este tipo de desalinhamento é comum na nossa galáxia, a Via Láctea.

Jensen conclui: "Apesar deste mecanismo ser um enorme passo em frente, não consegue no entanto explicar todas as estranhas órbitas dos planetas extrasolares - pelo simples facto de não existirem companheiras binárias suficientes para que esta seja uma resposta única. Por isso, temos ainda mistérios interessantes por resolver!"

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Notícias relacionadas:
ESO (comunicado de imprensa)
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Com o apoio de dados da missão Cassini da NASA, cientistas identificaram 101 geysers distintos em erupção na lua gelada de Saturno, Encelado. A sua análise sugere que é possível que a água líquida alcance a superfície desde o seu mar subterrâneo.

Estes resultados, juntamente com pistas sobre o que alimenta as erupções dos geysers, foram apresentados em dois artigos publicados na edição online da revista The Astronomical Journal.

Durante um período de quase sete anos, as câmaras da Cassini examinaram o terreno no pólo sul da pequena lua, uma bacia geológica única, famosa pelas suas quatro fracturas "listras de tigre" e por geysers de partículas minúsculas de gelo e vapor de água, aí avistados há quase 10 anos atrás. O resultado deste estudo é um mapa de 101 geysers, em que cada uma das erupções está situada nas fracturas, e a descoberta de que esses geysers individuais são coincidentes com pequenos "hot spots". Estas relações apontam o caminho para a origem dos geysers.

Esta impressão de artista mostra uma secção transversal da concha de gelo imediatamente abaixo de uma das fracturas com geysers, ilustrando a estrutura física e termal e os processos em curso abaixo e à superfície. Crédito: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute (clique na imagem para ver versão maior)

Após a primeira observação dos geysers em 2005, os cientistas suspeitavam que a flexão repetida de Encelado devido às marés de Saturno, enquanto orbita o planeta, tinha algo a ver com o seu comportamento. Uma outra sugestão mencionava a fricção das paredes das fracturas, o que gerava calor e transformava o gelo em líquido e em vapor, formando os geysers.

Outras hipóteses mencionavam a abertura e fecho das fracturas, o que permitia com que o vapor de água subterrâneo alcançasse a superfície. Antes deste novo estudo, não era claro qual o processo que tinha influência dominante. Também não se sabia com exactidão se o excesso de calor emitido por Encelado estava em toda a parte correlacionado com a actividade dos geysers.

Para determinar a posição dos geysers à superfície, os investigadores utilizaram o mesmo processo de triangulação usado para examinar características geológicas cá na Terra, como montanhas. Quando os cientistas compararam as posições dos geysers com mapas de baixa resolução de emissão termal, ficou aparente que a maior actividade geyser coincidia com a maior radiação termal. As comparações entre os geysers e as tensões de maré revelaram ligações semelhantes. No entanto, estas correlações, por si só, não foram suficientes para responder à questão, "o que produz o quê?"

Esta imagem mostra a bacia dos geysers na lua de Saturno, Encelado, ao longo de fracturas que expelem vapor de água e partículas de gelo para o espaço. Os cientistas da Cassini localizaram a posição de mais de 100 geysers e obtiveram também novas informações sobre o que os alimenta. Crédito: NASA/JPL-Caltech/SSI (clique na imagem para ver versão maior)

A resposta para este mistério veio da comparação dos resultados da pesquisa com dados de alta-resolução recolhidos em 2010 pelos instrumentos de detecção de calor da Cassini. Descobriu-se que os geysers individuais coincidem com "hot spots" de pequena escala, com apenas algumas dezenas de metros, áreas demasiado pequenas para serem produzidas por aquecimento por fricção, mas com o tamanho ideal para serem o resultado de condensação de vapor nas paredes das fracturas próximas da superfície. Isto significa que os "hot spots" são a assinatura dos processos geyser.

"Assim que obtivemos estes resultados, soubemos imediatamente que o calor não produzia os geysers, mas vice-versa," afirma Carolyn Porco, líder da equipa de imagem da Cassini, no Instituto de Ciência Espacial em Boulder, Colorado, EUA, e autora principal do primeiro artigo. "Também disse-nos que os geysers não são um fenómeno perto da superfície, mas que têm raízes muito mais profundas."

Este gráfico mostra um modelo tridimensional de 98 geysers, cujas posições e inclinações foram descobertas num estudo de imagens do pólo sul de Encelado, obtidas pela Cassini, usando o método de triangulação. Crédito: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute (clique na imagem para ver versão maior)

Graças à análise recente de dados de gravidade da Cassini, os investigadores concluíram que a única fonte plausível do material que forma os geysers é o mar que agora se sabe existir por baixo da concha de gelo. Também descobriram que as vias estreitas através do gelo podem permanecer abertas desde o mar subterrâneo e por todo o caminho até à superfície, se preenchidas com água líquida.

No segundo artigo, os autores relatam que o brilho da pluma formada por todos os geysers, vista pelas câmaras de alta-resolução da Cassini, muda periodicamente à medida que Encelado orbita Saturno. Com a conclusão de que a abertura e fecho das fracturas modula a ventilação, os autores compararam as observações com o calendário esperado de ventilação devido às marés.

Descobriram que o modelo mais simples de flexão das marés fornece uma boa correspondência para as variações de brilho que a Cassini observa, mas que não prevê o momento em que a pluma começa a aumentar de brilho. Algum outro efeito importante está presente e os autores consideraram vários no decurso do seu trabalho.

Links:

Núcleo de Astronomia do CCVAlg:
04/04/2014 - Encelado tem um mar subterrâneo
24/06/2011 - Cassini captura spray oceânico em lua de Saturno
08/03/2011 - Cassini descobre que Encelado é um verdadeiro poço de energia
26/02/2010 - Cassini descobre pletora de plumas e zonas quentes em Encelado
26/06/2009 - Descoberta de sais pela Cassini aponta para oceano por baixo de Encelado
24/07/2009 - Lua de Saturno mostra evidências de amónia
29/11/2008 - Jactos de Encelado - molhados ou apenas selvagens?
26/08/2008 - Cassini observa fonte dos jactos em Encelado
13/08/2008 - Cassini revisita lua gelada de Saturno
09/08/2008 - Cassini prepara-se para passar novamente por Encelado
29/03/2008 - Cassini prova material orgânico de Encelado
15/03/2008 - Cassini voa pelas plumas de Encelado
14/03/2007 - Um começo quente pode explicar os geysers de Encelado
10/03/2006 - Cassini encontra sinais de água líquida em lua de Saturno
02/12/2005 - Vulcões de gelo em Encelado

Notícias relacionadas:
NASA (comunicado de imprensa)
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