Dia 26/08: 239.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1978, Sigmund Jähntorna-se no primeiro cosmonauta alemão, a bordo da Soyuz 31.
Em 1999 são registadas as primeiras imagens de calibração do telescópio de raios-X mais poderoso do mundo, o Observatório Chandra da NASA.

Estas incluem os espetaculares remanescentes de uma supernova, Cassiopeia A, que explodiu há 300 anos atrás, uma concha de gás quente com 10 anos-luz de diâmetro e temperaturas de 50 milhões de graus, com um ponto de luz que pode ser uma estrela de neutrões ou um buraco negro no centro de uma explosão estelar. Outra imagem que fascinou os observadores foi o grande jato energético do quasar PKS 0637-752 a 6 mil milhões de anos-luz. O Chandra continuou com as suas calibrações nas semanas seguintes.
Em 2003, a comissão que investigava o acidente do vaivém Columbia anuncia o seu relatório final. 
Observações: Vénus e Júpiter estão separados por apenas 1º, muito baixos a oeste depois do pôr-do-Sol.

Dia 27/08: 240.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1962 era lançada com êxito a sonda Mariner 2 de Cabo Canaveral com destino a Vénus, onde chegou 15 semanas depois.

A 14 de dezembro de 1962 tornou-se na primeira sonda a passar com sucesso por Vénus, sendo a sua aproximação máxima 34.773 km. Encontra-se agora numa órbita solar. 
Em 1985, lançamento da missão STS-51-I. 
Em 1999 é encontrada água extraterrestre num meteorito. Usando várias formas de análise, os cientistas do JSC encontram água nos cristais de halite de um meteorito que caiu na Terra (Texas) a 22 de março de 1998. A água capturada nos cristais pode ser mais antiga que o Sol e que os planetas.
Em 2003, Marte faz a sua maior aproximação da Terra em quase 60.000 anos, passando a 55.758.005 km de distância.
Observações: Conjunção Vénus-Júpiter. Vinte minutos após o pôr-do-Sol, olhe pouco acima do horizonte a oeste. Traga binóculos. Os dois planetas estão a menos de 0,1º entre si. Isto significa que poderá necessitar de binóculos para os separar!

Dia 28/08: 241.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1789 Herschel descobria a lua de Saturno, Encelado.

Em 1859, uma tempestade geomagnética provoca auroras boreais tão fortes que puderam ser claramente observadas em partes dos EUA, Europa e até Japão.
Em 1993, "flyby" da sonda Galileupor Ida e Dactyl.
Observações: Experimente novamente o par Vénus-Júpiter. Reparou na diferença das posições, de dia para dia?

Dia 29/08: 242.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1965, a nave Gemini V regressa à Terra, aterrando no Oceano Atlântico.

Em 1975, o japonês Kentaro Osada descobre V1500 Cygni, uma das mais rápidas novas de que há registo.
Observações: A área entre as constelações de Sagitário e Escorpião é extremamente rica em objetos estelares. Porquê? Porque é na sua direção que está localizado o coração da nossa Via Láctea: o Centro Galáctico. Ao observar esta zona com uns meros binóculos poderá avistar muitos enxames abertos, alguns enxames globulares e algumas nebulosas.

O projeto Starshot planeia desenvolver uma frota de naves com velas solares, capazes de fazer a viagem até Alpha Centauri, a 4,37 anos-luz de distância e a velocidades entre os 15 e 20% da velocidade da luz, demorando entre 20 e 30 anos a lá chegar. A viagem poderá incluir um "flyby" por Proxima Centauri b, o planeta habitável recentemente descoberto.

Esta impressão artística mostra uma vista da superfície do planeta Proxima b, o qual orbita a estrela anã vermelha Proxima Centauri, a estrela mais próxima do Sistema Solar. A estrela dupla Alfa Centauri AB também pode ser vista na imagem por cima e à direita de Proxima Centauri. Proxima b é um pouco mais massivo que a Terra e orbita na zona habitável de Proxima Centauri, zona onde a temperatura permite a existência de água líquida à superfície do planeta. Crédito: ESO/M. Kornmesser (clique na imagem para ver versão maior)

Com o auxílio dos telescópios do ESO e de outras infraestruturas, os astrónomos encontraram evidências claras de um planeta em órbita da estrela mais próxima da Terra, Proxima Centauri. Este mundo, há muito procurado, designado por Proxima b, orbita a sua estrela progenitora, vermelha e fria, a cada 11 dias, possuindo uma temperatura que permite a existência de água líquida à sua superfície. Este mundo rochoso é um pouco mais massivo que a Terra e trata-se do exoplaneta mais próximo de nós — podendo também ser o mais próximo a albergar vida fora do Sistema Solar. Um artigo científico descrevendo esta descoberta marcante foi publicado na edição de 25 de agosto da revista Nature.

A estrela anã vermelha chamada Proxima Centauri situa-se a apenas cerca de 4 anos-luz de distância do Sistema Solar, sendo por isso a estrela mais próxima da Terra, com exceção do Sol. Esta estrela fria, localizada na constelação de Centauro, é demasiado ténue para poder ser vista a olho nu, situando-se perto do par de estrelas muito mais brilhante conhecido por Alfa Centauri AB.

Durante a primeira metade de 2016, Proxima Centauri foi regularmente observada com o espectrógrafo HARPS, montado no telescópio de 3,6 metros do ESO, instalado em La Silla, no Chile, e simultaneamente monitorizada por outros telescópios em todo o mundo. Tratou-se da campanha Pálido Ponto Vermelho (Pale Red Dot), durante a qual uma equipa de astrónomos liderada por Guillem Anglada, do Queen Mary University of London, procurou uma oscilação minúscula da estrela, que seria provocada pela atração gravitacional de um possível planeta que a orbitasse.

Esta impressão artística mostra o planeta Proxima b em órbita da estrela anã vermelha Proxima Centauri, a estrela mais próxima do Sistema Solar. A estrela dupla Alfa Centauri AB também pode ser vista na imagem entre o planeta e Proxima Centauri. Proxima b é um pouco mais massivo que a Terra e orbita na zona de habitabilidade da Proxima Centauri, zona onde a temperatura permite a existência de água líquida à superfície do planeta. Créditos: ESO/M. Kornmesser (clique na imagem para ver versão maior)

Uma vez que este é um tópico que gera muito interesse entre o público, de meados de janeiro a abril de 2016 o progresso da campanha foi partilhado publicamente no website do Pálido Ponto Vermelho e nas redes sociais. Relatórios regulares foram acompanhados por diversos artigos de divulgação escritos por especialistas de todo o mundo.

Guillem Anglada-Escudé contextualiza esta busca única: "Os primeiros indícios da existência de um possível planeta em torno da Proxima Centauri foram observados em 2013, no entanto a deteção não foi convincente. Desde essa altura que temos trabalhado arduamente de modo a obter mais observações a partir do solo com a ajuda do ESO e de outras instituições. Estivemos a preparar a recente campanha Pálido Ponto Vermelho cerca de dois anos."

Os dados do Pálido Ponto Vermelho, quando combinados com observações anteriores obtidas nos observatórios do ESO e noutros lados, revelaram o sinal claro de um resultado verdadeiramente excitante. Há alturas em que Proxima Centauri se aproxima da Terra com uma velocidade de cerca de 5 km/hora — a velocidade normal de andamento de um ser humano — e outras alturas em que se afasta à mesma velocidade. Este padrão regular de variação nas velocidades radiais repete-se com um período de 11,2 dias. Uma análise cuidada dos minúsculos desvios de Doppler resultantes mostrou que estes desvios indicam a presença de um planeta com uma massa de pelo menos 1,3 vezes a massa da Terra, orbitando a cerca de 7 milhões de km de Proxima Centauri — apenas 5% da distância Terra-Sol.

Guillem Anglada-Escudé comenta a excitação dos últimos meses: "Verifiquei a consistência do sinal todos os dias durante as 60 noites da campanha Pálido Ponto Vermelho. Os primeiros 10 eram muito promissores, os primeiros 20 eram consistentes com as expectativas e a partir de 30 dias o resultado era praticamente definitivo, por isso começámos a escrever um artigo!"

Este gráfico mostra como o movimento de Proxima Centauri, aproximando-se e afastando-se da Terra, varia com o tempo na primeira metade de 2016. Há alturas em que Proxima Centauri se aproxima da Terra com uma velocidade de cerca de 5 km/hora - a velocidade normal de andamento de um ser humano - e outras alturas em que se afasta à mesma velocidade. Este padrão regular de variação nas velocidades radiais repete-se com um período de 11,2 dias. Uma análise cuidada dos minúsculos desvios de Doppler resultantes mostrou que estes desvios indicam a presença de um planeta com uma massa de pelo menos 1,3 vezes a massa da Terra, orbitando a cerca de 7 milhões de km da Proxima Centauri - apenas 5% da distância Terra-Sol. Crédito: ESO/G. Anglada-Escudé (clique na imagem para ver versão maior)

As anãs vermelhas como Proxima Centauri são estrelas ativas, podendo por isso apresentar variações que reproduzem a presença de um planeta. Para excluir esta possibilidade, a equipa monitorizou também de forma cuidada a variação do brilho da estrela durante a campanha, com o auxílio do telescópio ASH2, instalado no Observatório de Explorações Celestes de San Pedro de Atacama, no Chile, e da rede de telescópios do Observatório Las Cumbres. Os dados de velocidade radial obtidos na altura em que a estrela sofria erupções foram excluídos da análise final.

Embora o planeta Proxima b orbite muito mais próximo da sua estrela do que Mercúrio o faz do Sol no nosso Sistema Solar, a estrela propriamente dita é muito mais ténue que o Sol, o que faz com que Proxima b se situe bem dentro da zona de habitabilidade da estrela, tendo uma temperatura de superfície estimada que permite a presença de água líquida. Apesar da órbita temperada de Proxima b, as condições à superfície podem ser fortemente afetadas pelas erupções de raios ultravioleta e de raios-X da estrela — que são muito mais intensas que as sentidas na Terra vindas do Sol.

A possibilidade deste tipo de planeta ter água e vida do tipo da Terra é assunto de debate intenso, mas essencialmente teórico. As principais preocupações contra a presença de vida estão relacionadas com a proximidade da estrela. Por exemplo, forças gravitacionais manterão muito provavelmente o mesmo lado do planeta em luz perpétua, enquanto o outro lado se manterá em noite perpétua. A atmosfera do planeta pode também estar a evaporar-se lentamente ou pode ter uma química mais complexa que a da Terra devido a radiação ultravioleta e raios-X muito fortes, principalmente durante os primeiros mil milhões de anos de vida da estrela. No entanto, nenhum destes argumentos é determinante, não se podendo tirar nenhuma conclusão sem evidências observacionais diretas e sem a caracterização da atmosfera do planeta. Considerações semelhantes aplicam-se igualmente aos planetas recentemente descobertos em torno de TRAPPIST-1.

Este gráfico compara a órbita do planeta em torno de Proxima Centauri - Proxima b - com a mesma região no Sistema Solar. Proxima Centauri é mais pequena e mais fria que o Sol e o seu planeta orbita muito mais próximo da estrela do que Mercúrio do Sol. O resultado é que o planeta se situa bem dentro da zona de habitabilidade da estrela, local onde água líquida pode existir à superfície do planeta. Crédito: ESO/M. Kornmesser/G. Coleman (clique na imagem para ver versão maior)

Dois artigos separados debatem a habitabilidade de Proxima b e o seu clima possível. Pensa-se que água líquida possa existir à superfície do planeta apenas nas regiões mais ensolaradas, tanto numa zona situada do hemisfério do planeta que se encontra virado para a estrela (rotação síncrona) ou num cinturão tropical (rotação de ressonância 3:2). A rotação de Proxima b, a forte radiação emitida pela sua estrela e a história de formação do planeta fazem com que o clima seja muito diferente do da Terra, sendo improvável que Proxima b tenha estações.

Esta descoberta marca o início de observações extensas subsequentes, tanto obtidas com os instrumentos atuais, como com a nova geração de telescópios gigantes tais como o European Extremely Large Telescope (E-ELT). Proxima b será o alvo principal para se procurar evidências de vida noutros locais do Universo. Aliás, o sistema de Alfa Centauri é também o alvo da primeira tentativa da humanidade de viajar para outro sistema estelar, o projeto StarShot.

Guillem Anglada-Escudé conclui: "Descobriram-se já muitos exoplanetas e irão descobrir-se muitos mais, no entanto a procura do mais próximo potencial planeta análogo à Terra e a sua subsequente descoberta constituíram na realidade uma experiência para toda a vida para toda a equipa. A história e esforços de muitas pessoas convergiram nesta descoberta. Este resultado é por isso também um tributo a todos eles. A procura de vida em Proxima b é o passo seguinte..."

Links:

Notícias relacionadas:
ESO (comunicado de imprensa)
Instituto Max Planck para Astronomia (comunicado de imprensa)
LCOGT (comunicado de imprensa)
Universidade de Hertfordshire (comunicado de imprensa)
LUPM (comunicado de imprensa)
PHL (comunicado de imprensa)
Observatório McDonald (comunicado de imprensa)
NASA (comunicado de imprensa)
Vídeo da conferência de imprensa do ESO
Artigo científico (PDF)
Artigos científicos sobre a habitabilidade de Proxima Centauri
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Observatório La Silla:
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Usando o ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), astrónomos estudaram dúzias de estrelas jovens - algumas parecidas com o Sol e outras com quase o dobro do tamanho - e descobriram que o género mais massivo tem reservatórios surpreendentemente ricos de monóxido de carbono nos seus discos de detritos. Em contraste, as estrelas parecidas com o Sol, de massa inferior, têm discos de detritos praticamente livres de gás.

Esta constatação contraria as expetativas dos astrónomos, que afirmam que a maior radiação das estrelas maiores deve retirar gás dos seus discos de detritos mais rapidamente do que a radiação comparativamente suave das estrelas menores. Pode também fornecer novas informações sobre a linha temporal para a formação de planetas gigantes em torno de estrelas jovens.

Os discos de detritos podem ser encontrados em estrelas que perderam os seus discos protoplanetários cheios de gás e poeira para formar planetas, asteroides, cometas e outros planetesimais. No entanto, em redor de estrelas mais jovens, muitos destes objetos recém-formados têm ainda que assentar em órbitas estáveis e colidem rotineiramente, produzindo entulho suficiente para gerar um disco de "segunda geração" de detritos.

"As anteriores medições espectroscópicas dos discos de detritos revelaram que alguns tinham uma assinatura química inesperada, sugerindo um excesso do gás monóxido de carbono," afirma Jesse Lieman-Sifry, autor principal de um artigo publicado na revista The Astrophysical Journal. À altura das observações, Lieman-Sifry era estudante de astronomia da Universidade de Wesleyan, em Middletown, no estado americano de Connecticut. "Esta descoberta é interessante porque os astrónomos pensam que este gás há muito que devia ter desaparecido aquando do aparecimento de evidências de um disco de detritos," comenta.

Impressão de artista de um disco de detritos em redor de uma estrela na Associação Escorpião-Centauro. O ALMA descobriu que - ao contrário do esperado - as estrelas mais massivas nesta região mantêm reservatórios consideráveis de monóxido de carbono. Este achado pode fornecer novas informações sobre a linha temporal da formação de planetas gigantes em redor de estrelas jovens. Crédito: NRAO/AUI/NSF/; D. Berry/SkyWorks (clique na imagem para ver versão maior)

Em busca de pistas sobre o porquê de certas estrelas abrigarem discos ricos em gás, Lieman-Sifry e a sua equipa estudaram 24 sistemas estelares na Associação Escorpião-Centauro. Este aglomerado estelar relativamente solto, situado a algumas centenas de anos-luz da Terra, contém centenas de estrelas de massa baixa e intermédia. Para referência, os astrónomos consideram o nosso Sol uma estrela de baixa massa.

Os astrónomos refinaram a sua pesquisa para estrelas entre cinco e dez milhões de anos - idade suficiente para hospedar sistemas planetários de pleno direito e discos de detritos - e usaram o ALMA para examinar o "brilho" do comprimento de onda milimétrico do monóxido de carbono nos discos de detritos das estrelas.

A equipa realizou o seu estudo ao longo de um total de seis noites entre dezembro de 2013 e dezembro de 2014, observando apenas dez minutos cada noite. Durante a sua realização, este estudo constituiu o mais extenso levantamento interferométrico no comprimento de onda milimétrico no que toca a discos de detritos estelares.

Imagem do ALMA do disco de detritos em redor de uma estrela na Associação Escorpião-Centauro, conhecida como HIP 73145. A região esverdeada mapeia o gás monóxido de carbono que inunda o disco de detritos. O tom avermelhado corresponde ao comprimento de onda milimétrico da luz emitida pela poeira em redor da estrela central. A estrela HIP 73145 tem uma massa estimada em duas vezes a massa do Sol. O disco neste sistema prolonga-se até bem para lá ao que corresponderia a órbita de Neptuno no nosso Sistema Solar. Crédito: J. Lieman-Sifry et al., ALMA (ESO/NAOJ/NRAO); B. Saxton (NRAO/AUI/NSF)

Armados com um conjunto incrivelmente rico de observações, os astrónomos descobriram os discos mais ricos em gás já registados num único estudo. Entre a sua amostra de duas dúzias de discos, os investigadores avistaram três que exibiam uma forte emissão do monóxido de carbono. Para sua surpresa, todos os três discos ricos em gás rodeavam estrelas com aproximadamente o dobro da massa do Sol. Nenhuma das 16 mais pequenas estrelas da amostra, estrelas estas parecidas com o Sol, pareciam ter discos com grandes reservatórios de monóxido de carbono. Estas observações sugerem que as estrelas maiores são mais propensas a albergar discos com grandes reservatórios de gás do que estrelas do tipo solar.

Este achado é contraditório, uma vez que as estrelas mais massivas inundam os seus sistemas planetários com a energética radiação ultravioleta que deveria destruir o monóxido de carbono que persiste nos seus discos de detritos. Esta nova investigação revela, no entanto, que as estrelas maiores são, de alguma forma, capazes de ou preservar ou repor o "stock" de monóxido de carbono.

"Não temos a certeza se estas estrelas estão a segurar reservatórios de gás durante muito mais tempo do que o esperado, ou se há uma espécie de 'último fôlego' de gás de segunda geração a ser produzido por colisões de cometas ou pela evaporação de mantos gelados de grãos de poeira," acrescenta Meredith Hughes, astrónoma da Universidade de Wesleyan e coautora do estudo.

Quatro dos 24 discos de detritos observados pelo ALMA na Associação Escorpião-Centauro. Os investigadores foram surpreendidos ao descobrir que as maiores e mais energéticas estrelas retinham muito mais gás nos seus discos de detritos do que estrelas mais pequenas parecidas com o Sol. Crédito: Lieman-Sifry et al., ALMA (ESO/NAOJ/NRAO); B. Saxton (NRAO/AUI/NSF) (clique na imagem para ver versão maior)

Segundo Hughes, a existência deste gás pode ter implicações importantes para a formação planetária. O monóxido de carbono é um dos principais constituintes das atmosferas dos planetas gigantes. A sua presença nos discos de detritos pode significar que outros gases, incluindo o hidrogénio, estão presentes, mas talvez em concentrações muito menores. Os astrónomos especulam que, caso alguns discos de detritos sejam capazes de segurar quantidades apreciáveis de gás, talvez possam empurrar para a frente o prazo previsto para a formação de planetas gigantes em torno de estrelas jovens.

"As observações de alta-resolução, no futuro, destes sistemas ricos em gás poderão permitir com que os astrónomos determinem a localização do gás dentro do disco, o que poderá lançar luz sobre a origem do gás," comenta Antonio Hales, astrónomo do ALMA em Santiago, Chile e do NRAO (National Radio Astronomy Observatory) em Charlottesville, Virginia, EUA, coautor do estudo. "Por exemplo, caso o gás seja produzido por colisões entre planetesimais, deverá estar mais fortemente concentrado em regiões do disco onde esses impactos ocorreram. O ALMA é o único instrumento capaz de fazer este tipo de imagens de alta-resolução."

De acordo com Lieman-Sifry, estes discos de poeira são tão diversos quanto os sistemas planetários que acompanham. A descoberta de que os discos de detritos em redor de algumas estrelas grandes retêm o monóxido de carbono durante mais tempo do que os seus homólogos tipo-Sol, poderá fornecer mais informações sobre o papel que este gás desempenha no desenvolvimento de sistemas planetários.

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Notícias relacionadas:
Observatório ALMA (comunicado de imprensa)
NRAO (comunicado de imprensa)
Artigo científico (arXiv.org)
PHYSORG
EurekAlert!
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Discos protoplanetários:
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Associação Escorpião-Centauro:
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ALMA:
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ALMA (NRAO)
ALMA (NAOJ)
ALMA (ESO)
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