Dia 02/12: 337.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1988, lançamento da STS-27, missão do vaivém espacial Atlantis, sob a alçada do Departamento de Defesa dos EUA.
Em 1990, lançamento do vaivém Columbia, na sua missão STS-35.
Em 1992, lançamento do vaivém Discovery, na sua missão STS-53, também para suporte do Departamento de Defesa dos EUA.
Em 1993, lançamento da missão STS-61 do vaivém Endeavour, a primeira missão de manutenção do Hubble.

Observações: Durante as próximas duas noites, a Lua Crescente "faz" com o brilhante Vénus aquilo que fez com o ténue Mercúrio, enquanto estava mais fina. Olhe para sudoeste ao lusco-fusco. Vénus e a Lua estão separados por mais ou menos 10 graus, estando a Lua para a direita. Embora pareçam estar a fazer companhia um ao outro, o planeta Vénus está 370 vezes mais distante que o nosso satélite natural.

Dia 03/12: 338.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1886 nascia Manne Siegbahn, físico sueco que recebeu o Prémio Nobel da Física em 1924 pelas "suas descobertas e pesquisas no campo da espectroscopia de raios-X".
Em 1904, Charles Dillon Perrine descobre a lua joviana Himalia.
Em 1958, o JPL era transferido do controlo do exército americano para o controlo da NASA.
Em 1971, a sonda soviética Mars 3 torna-se na primeira a aterrar com sucesso em Marte.
Em 1973, a Pioneer 10 enviava para a Terra as primeiras imagens de Júpiter.

Em 1974, voo rasante da sonda Pioneer 11 por Júpiter. 
Em 1999, a NASA perdia o contato com a Mars Polar Lander, minutos antes da entrada na atmosfera de Marte.
Em 2014, a JAXA (agência espacial japonea) lança a sonda Hayabusa 2, numa missão com a duração de seis anos e com o objetivo de recolher amostras de um asteroide.
Em 2015, a ESA lança com sucesso a LISA Pathfinder, uma nave desenhada para demonstrar tecnologia para observar ondas gravitacionais no espaço.  
Observações: Trânsito da sombra de Europa, entre as 01:30 e as 04:12.
Trânsito de Europa, entre as 03:30 e as 06:07.
Hoje, a Lua Crescente brilha para cima de Vénus durante e após o anoitecer. Estão separados por cerca de 5º.

Dia 04/12: 339.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1639, Jeremiah Horrocks fazia a primeira observação, de que há registo, de um trânsito de Vénus.
Em 1965, lançamento da missão Gemini 7.

Frank Borman e James A. Lovell Jr. completam um voo de 14 dias, ao todo 220 órbitas. A missão tinha dois objetivos: estudar os efeitos a longo-prazo do voo espacial e fazer o "rendezvous" com a Gemini 6. 
Em 1978, a sonda americana Pioneer/Venus torna-se na primeira a orbitar Vénus.
Em 1996, é lançada a Mars Pathfinder.
Em 1998, é lançado o módulo Unity, o segundo módulo da Estação Espacial Internacional.
Observações: Marte, a Lua, Vénus e o "complicado" Mercúrio formam uma linha a sudoeste, antes e após o anoitecer.

Dia 05/12: 340.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1901, nascia Werner Heisenberg, físico teórico alemão e um dos pioneiros da mecânica quântica. Recebeu o prémio Nobel da Física em 1932.
Em 1990, a primeira fotografia (galáxia NGC 1232 em Erídano) tirada com o telescópio Keck é publicada no Los Angeles Times.

Em 2001, é lançada a missão Expedition 4, rumo à ISS.
Em 2014, o primeiro voo de testesda nave Orion da NASA. 
Observações: Se observou os planetas e a Lua ontem, e observar hoje novamente, reparará que a Lua mudou, como de costume, de "lugar". Está agora para cima e para a esquerda de Marte.

Sabia que a Via Láctea é deformada? O seu disco está longe de ser perfeitamente plano (a imagem acima é da galáxia ESO 510-13, parecida com a nossa). Os astrónomos atribuem a "culpa" às Nuvens de Magalhães.

Os pequenos asteroides próximos à Terra são alvos importantes de estudo porque não conhecemos muito sobre eles. Ao caracterizarmos o mais pequeno dos asteroides conhecidos, os cientistas podem melhor entender a população de objetos a partir dos quais são originários: os asteroides grandes, que têm uma probabilidade muito mais pequena de colidir com a Terra. Crédito: NASA/JPL-Caltech

Astrónomos obtiveram observações detalhadas do mais pequeno asteroide conhecido. Com 2 metros em diâmetro, a minúscula rocha espacial é pequena o suficiente para ser montada por uma pessoa numa sequela hipotética e espacial baseada na cena icónica do filme "Dr. Strangelove".

Curiosamente, o asteroide, de nome 2015 TC25, é também um dos mais próximos asteroides da Terra já descobertos. Usando dados de quatro telescópios diferentes, uma equipa de astrónomos liderada por Vishny Reddy, professor assistente do Laboratório Lunar e Planetário da Universidade do Arizona, divulga que TC25 reflete cerca de 60% da luz que incide sobre ele.

Descoberto pelo Catalina Sky Survey da mesma universidade em outubro desse ano, 2015 TC25 foi estudado extensivamente com telescópios terrestres durante uma passagem rasante em que o microasteroide passou a 128.000 quilómetros da Terra, um-terço da distância à Lua.

Num artigo publicado na revista The Astronomical Journal, Reddy argumenta que as novas observações do IRTF (Infrared Telescope Facility) da NASA e do Radar Planetário de Arecibo mostram que a superfície de 2015 TC25 é semelhante a um tipo raro de meteorito altamente refletivo chamado aubrite. Os aubrites consistem de minerais muito brilhantes, principalmente silicatos, formados num ambiente basáltico e livre de oxigénio a temperaturas muito altas. Apenas um em cada 1000 meteoritos que caem na Terra pertencem a esta classe.

"Esta é a primeira vez que temos dados óticos, infravermelhos e de radar sobre um asteroide tão pequeno, que é essencialmente um meteoroide," realça Reddy. "Podemos pensar nele como um meteorito que flutua no espaço e que não atingiu a atmosfera e alcançou o solo - ainda."

Os pequenos asteroides próximos à Terra, como 2015 TC25, são da mesma gama de tamanhos que os meteoritos que caem na Terra. Os astrónomos descobrem-nos com frequência, mas não se sabe muito sobre eles pois são difíceis de caracterizar. Através do estudo detalhado destes objetos, os astrónomos esperam entender melhor os corpos de origem a partir dos quais estes meteoritos são originários.

Os asteroides são fragmentos remanescentes da formação do Sistema Solar que orbitam o Sol, na maior parte, atualmente entre as órbitas de Marte e Júpiter. Os asteroides perto da Terra são um subconjunto que atravessa o caminho do nosso planeta. Até agora, foram descobertos mais de 15.000 asteroides próximos à Terra.

Os cientistas estão interessados nos meteoroides porque são os percursores dos meteoritos que impactam a Terra, acrescenta Reddy.

"Se pudermos descobrir e caracterizar asteroides e meteoroides assim tão pequenos, então podemos entender a população de objetos que lhes deram origem: asteroides grandes, que têm uma probabilidade muito menor de colidir com a Terra," salienta. "No caso de 2015 TC25, a probabilidade de impactar com a Terra é bastante pequena."

A descoberta também é a primeira evidência para um asteroide que não tem o típico cobertor de poeira - chamado regolito - de asteroides maiores. Em vez disso, 2015 TC25 é essencialmente rocha nua. A equipa também descobriu que é um dos asteroides mais velozes, em termos de rotação, já descobertos perto da Terra, completando uma volta sob si próprio a cada 2 minutos.

Provavelmente, 2015 TC25 é o que os cientistas planetários chamam de monolítico, o que significa que é mais parecido com um tipo de objeto de "rocha sólida" do que com um tipo de objeto tipo "escombros" como muitos grandes asteroides, que muitas vezes consistem de muitos tipos de rochas unidas pela gravidade e fricção. Pensa-se que Bennu, o alvo da missão OSIRIS-REx, pertence a este último tipo.

No que diz respeito à origem do pequeno asteroide, Reddy pensa que provavelmente foi partido por outra rocha que colidiu com o seu pai, 44 Nysa, um asteroide da cintura principal grande o suficiente para cobrir a maior parte de Los Angeles.

"Ser capaz de observar asteroides pequenos como este é como olhar para amostras no espaço antes que atinjam a atmosfera e alcancem o chão," comenta Reddy. "Também nos dá um primeiro olhar às suas superfícies em estado puro antes de caírem pela atmosfera."

Links:

Notícias relacionadas:
Universidade do Arizona (comunicado de imprensa)
Observatório Lowell
The Astronomical Journal
Astronomy
SPACE.com
Space Daily
spaceref
EarthSky
PHYSORG

2015 TC25:
NASA/JPL
Centro de Planetas Menores da UAI

Asteroides:
Núcleo de Astronomia do CCVAlg
SEDS
NASA
Wikipedia

Aubrites:
Wikipedia

44 Nysa:
Wikipedia
NASA/JPL

Esta conceção artística mostra como é que a radiação emitida pela superfície de uma estrela de neutrões fortemente magnetizada (à esquerda) se polariza linearmente à medida que viaja através do vácuo do espaço que envolve a estrela no seu percurso até chegar à Terra (à direita). A polarização da radiação observada no campo magnético extremamente forte sugere que o espaço vazio que rodeia a estrela de neutrões está sujeito a um efeito quântico chamado birrefringência do vácuo, uma previsão da electrodinâmica quântica. Este efeito foi previsto nos anos 1930 mas nunca foi observado até agora. As direções dos campos magnético e elétrico estão marcadas com linhas vermelhas e azuis. Simulações de modelos obtidas por Roberto Taverna (Universidade de Pádua, Itália) e Denis Gonzalez Caniulef (UCL/MSSL, RU) mostram como estas se alinham ao longo de uma direção preferencial quando a radiação passa pela região em torno da estrela de neutrões. Crédito: ESO/L. Calçada (clique na imagem para ver versão maior)

Ao estudar com o VLT (Very Large Telescope) do ESO a radiação emitida por uma estrela de neutrões muito densa e fortemente magnetizada, os astrónomos descobriram as primeiras indicações observacionais de um estranho efeito quântico, previsto inicialmente nos anos 1930. A polarização da radiação observada sugere que o espaço vazio em torno da estrela de neutrões está sujeito a um efeito quântico conhecido por birrefringência do vácuo.

Uma equipa liderada por Roberto Mignani do INAF de Milão, Itália, e da Universidade de Zielona Gora, Polónia, utilizou o VLT do ESO, instalado no Observatório do Paranal no Chile, para observar a estrela de neutrões RX J1856.5-3754, situada a cerca de 400 anos-luz de distância da Terra.

Apesar de ser uma das estrelas de neutrões mais próximas de nós, a luminosidade muito baixa deste objeto faz com que os astrónomos apenas a possam observar no visível com o instrumento FORS2 montado no VLT, nos limites da atual tecnologia de telescópios.

As estrelas de neutrões são restos de núcleos muito densos de estrelas massivas — pelo menos 10 vezes mais massivas que o Sol — que explodiram sob a forma de supernovas no final das suas vidas. Possuem igualmente campos magnéticos intensos, milhares de milhões de vezes mais fortes que o do nosso Sol, que permeiam as suas superfícies exteriores e seus arredores.

Estes campos magnéticos são tão fortes que afetam inclusivamente as propriedades do espaço vazio que circunda a estrela. Normalmente, o vácuo sugere-nos um espaço completamente vazio, onde a radiação viaja sem ser modificada. No entanto, em eletrodinâmica quântica — a teoria do vácuo que descreve a interação entre fotões de luz e partículas carregadas, tais como eletrões — o espaço encontra-se repleto de partículas virtuais que aparecem e desaparecem a todo o momento. Campos magnéticos muito intensos podem modificar este espaço, de tal maneira que este afeta a polarização da radiação que passa através dele.

Esta imagem de grande angular mostra o céu em torno da estrela de neutrões muito ténue RX J1856.5-3754, localizada na constelação de Coroa Austral. Esta região do céu contém igualmente zonas interessantes de nebulosidade escura e clara que circundam a estrela variável R Coronae Australis (em cima à esquerda), assim como o enxame estelar globular NGC 6723. A estrela de neutrões propriamente dita é demasiado ténue para se ver na imagem, mas encontra-se muito próximo do centro da imagem. Crédito: ESO/Digitized Sky Survey 2; reconhecimento: Davide De Martin (clique na imagem para ver versão maior)

Mignani explica: "De acordo com a eletrodinâmica quântica, um vácuo altamente magnetizado comporta-se como um prisma no que diz respeito à propagação da radiação, um efeito conhecido por birrefringência do vácuo."

Entre as muitas previsões da eletrodinâmica quântica, a birrefringência do vácuo não teve ainda uma demonstração experimental. Tentativas de detetar este efeito em laboratório não deram qualquer resultado nos 80 anos que passaram desde a publicação do artigo científico de Werner Heisenberg (famoso pelo princípio de incerteza) e Hans Heinrich Euler.

"Este efeito pode ser apenas detetado na presença de campos magnéticos extremamente fortes, tais como os existentes em torno de estrelas de neutrões, o que mostra, uma vez mais, como as estrelas de neutrões são laboratórios valiosos para o estudo das leis fundamentais da natureza," diz Roberto Turolla (Universidade de Pádua, Itália).

Após análise cuidada dos dados VLT, Mignani e a sua equipa detetaram polarização linear — com um grau significativo de cerca de 16% — que pensam ser provavelmente devida ao efeito de birrefringência do vácuo a ocorrer no espaço vazio que rodeia RX J1856.5-3754.

Vincenzo Testa (INAF, Roma, Itália) comenta: "Até à data, este é o objeto mais ténue para o qual foi medido um valor de polarização. Foi necessário utilizar um dos maiores e mais eficientes telescópios do mundo, o VLT, e técnicas de análise de dados precisas para aumentar o sinal emitido por uma estrela tão fraca."

Imagem composta a cores do céu em torno da solitária estrela de neutrões RX J1856.5-3754 e da nebulosa em forma de cone que lhe está associada. A imagem baseia-se numa série de exposições obtidas com o instrumento multi-modo FORS2 montado no telescópio Kueyen do VLT, através de três filtros óticos diferentes. Podemos igualmente observar o rastro de um asteroide (em baixo) com as cores azul, verde e vermelha intermitentes. RX J1856.5-3754 encontra-se exatamente no centro da imagem. Crédito: ESO (clique na imagem para ver versão maior)

"A alta polarização linear que medimos com o VLT não pode ser explicada facilmente pelos nossos modelos, a menos que incluamos o efeito de birrefringência do vácuo previsto pela eletrodinâmica quântica," acrescenta Mignani.

"Este estudo do VLT é o primeiro resultado observacional que vai de encontro às previsões deste tipo de efeitos da eletrodinâmica quântica, originados por campos magnéticos extremamente fortes," diz Silvia Zane (UCL/MSSL, Reino Unido).

Mignani está entusiasmado com os avanços, nesta área de estudo, que poderão vir de observações feitas com telescópios mais avançados: "Medições de polarização com a nova geração de telescópios, tais como o E-ELT (European Extremely Large Telescope) do ESO, podem desempenhar um papel crucial em testes de previsões da eletrodinâmica quântica de efeitos de birrefringência do vácuo em torno de muitas mais estrelas de neutrões."

"Estas medições, feitas agora pela primeira vez no visível, abrem também o caminho a medições semelhantes serem feitas em raios-X," acrescenta Kinwah Wu (UCL/MSSL, Reino Unido).

Links:

Notícias relacionadas:
ESO (comunicado de imprensa)
Artigo científico (arXiv.org)
Science
SPACE.com
New Scientist
EurekAlert!
Popular Mechanics
PHYSORG
Science alert

RX J1856.5-3754:
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Hubblesite

Estrelas de neutrões:
Wikipedia
Universidade de Maryland

VLT:
Página oficial
Wikipedia

ESO:
Página oficial
Wikipedia

Ampliação da orla de uma grande cratera ainda sem nome a norte da cratera denominada Da Vinci, situada perto do equador marciano. Pode ser aqui vista, à esquerda da imagem, uma outra cratera mais pequena, com 1,4 km de diâmetro. A imagem tem uma escala de 7,2 m/pixel. Foi captada no dia 22 de novembro de 2016 e foi uma das primeiras obtidas pelo instrumento CaSSIS (Colour and Stereo Surface Imaging System) a bordo da sonda ExoMars TGO. Foi captada como parte de uma campanha de oito dias com o objetivo de testar pela primeira vez os instrumentos científicos desde a chegada ao Planeta Vermelho de passado dia 19 de outubro. Crédito: ESA/Roscosmos/ExoMars/CaSSIS/UniBE (clique na imagem para ver versão maior)

A nova sonda ExoMars da ESA testou a sua série de instrumentos em órbita pela primeira vez, sugerindo um grande potencial para futuras observações.

A TGO (Trace Gas Orbiter), um esforço conjunto entre a ESA e Roscosmos, chegou a Marte a 19 de outubro. A sua órbita elíptica leva-a de 230-310 km acima da superfície para cerca de 98.000 km a cada 4,2 dias.

Passou as duas últimas órbitas, entre 20-28 de novembro, a testar os seus quatro instrumentos científicos pela primeira vez desde a chegada, e a fazer importantes medições de calibração.

Uma faixa com 25 km ao longo de uma estrutura denominada Arsia Chasmata, situada no flanco do grande vulcão Arsia Mons. A formação tem origem vulcânica e podem ser vistas muitas fendas, possivelmente provocadas por subsidência. A imagem foi captada no dia 22 de novembro de 2016 e é uma das primeiras obtidas pelo instrumento CaSSIS (Colour and Stereo Surface Imaging System) a bordo da sonda ExoMars TGO. Foi captada como parte de uma campanha de oito dias com o objetivo de testar pela primeira vez os instrumentos científicos desde a chegada ao Planeta Vermelho de passado dia 19 de outubro. Crédito: ESA/Roscosmos/ExoMars/CaSSIS/UniBE; mosaico: Autostitch (Universidade de Columbia Britânica) (clique na imagem para ver versão maior)

Os dados da primeira órbita foram disponibilizados para esta publicação para ilustrar a gama de observações esperadas assim que a sonda chegue à sua órbita quase circular de 400 km de altitude no final do próximo ano.

O objetivo principal da TGO é fazer um inventário detalhado de gases raros que compõem menos de 1% do volume da atmosfera, incluindo metano, vapor de água, dióxido de azoto e acetileno.

De grande interesse é o metano, que na Terra é produzido principalmente pela atividade biológica e, em menor extensão, por processos geológicos, como algumas reações hidrotermais.

O instrumento NOMAD (Nadir and Occultation for Mars Discovery) a bordo da ExoMars TGO fez medições da atmosfera marciana no dia 22 de novembro de 2016 usando duas técnicas: observando a luz solar refletida da superfície do planeta, e observando luz solar no horizonte, espalhada pela atmosfera. Topo: exemplo de um espectro que identifica vapor de água atmosférico. Usando informações como esta, os cientistas vão ser capazes de medir a composição, abundância e localização da água e de outras moléculas, incluindo o metano, para compreender mais sobre os processos que ocorrem na atmosfera e à superfície. Baixo: o primeiro espectro de Marte pelo NOMAD a comprimentos de onda ultravioletas e visíveis, que mostra o espectro solar e absorções atmosféricas. A presença das características solares legendadas (Ca+, Ca/Fe e H-beta) demonstram que o canal do instrumento está a funcionar bem. Ao calibrar o canal, os cientistas serão capazes de remover o espectro solar, permitindo a identificação de características relacionadas com a composição da atmosfera e o ambiente de radiação à superfície. Os dados foram recolhidos durante uma campanha de oito dias com o objetivo de testar pela primeira vez os instrumentos científicos desde a chegada ao Planeta Vermelho de passado dia 19 de outubro. Crédito: ESA/Roscosmos/ExoMars/NOMAD/BISA/IAA/INAF/OU (clique na imagem para ver versão maior)

Os dois instrumentos encarregados deste papel já demonstraram que podem precisar espectros altamente sensíveis da atmosfera. Durante as observações-teste da semana passada, a "Atmospheric Chemistry Suite" focou-se no dióxido de carbono, que compõe um grande volume da atmosfera do planeta, enquanto o instrumento "Nadir and Occultation da Mars Discovery" mantiveram-se na água.

Também coordenaram observações com a Mars Express da ESA e a MRO (Mars Reconnaissance Orbiter) da NASA, como farão no futuro.

Medições complementares pelo detetor de neutrões da sonda, FREND, medirão o fluxo de neutrões da superfície do planeta. Criado pelo impacto dos raios cósmicos, a forma como são emitidos e a sua velocidade ao chegar ao TGO aponta para a composição da camada superficial, em particular para a água ou o gelo logo abaixo da superfície.

O ACS (Atmospheric Chemistry Suite) da sonda ExoMars TGO fez medições da atmosfera marciana no dia 22 de novembro de 2016 a comprimentos de onda infravermelhos. Estas medições vão fornecer informações sobre a poeira e partículas gelaldas, perfis de temperatura e concentração de gases. A inserção amplia parte do gráfico com uma característica do dióxido de carbono na estrutura atmosférica, que será útil no estudo da estrutura termal da atmosfera. Os dados foram recolhidos durante uma campanha de oito dias com o objetivo de testar pela primeira vez os instrumentos científicos desde a chegada ao Planeta Vermelho de passado dia 19 de outubro. Crédito: ESA/Roscosmos/ExoMars/ACS/IKI (clique na imagem para ver versão maior)

O instrumento foi ativado em várias ocasiões durante a viagem a Marte e em ocasiões recentes, ao voar perto da superfície, foi capaz de identificar a diferença relativa entre as regiões conhecidas de mais alto e mais baixo fluxo de neutrões, embora levará vários meses para produzir resultados estatisticamente significativos.

Da mesma forma, o instrumento mostrou um claro aumento na deteção de neutrões quando perto de Marte em comparação quando se encontrava mais longe.

Também foram demonstradas as diferentes capacidades do Sistema de Imagem em Superfície Estéreo e Cor, com 11 imagens capturadas durante a primeira aproximação a 22 de novembro.

A primeira reconstrução estéreo de uma pequena área numa região chamada Noctis Labyrinthus. A imagem fornece um mapa de altitude da região com uma resolução inferior a 20 m. As imagens usadas para fazer o perfil tridimensional foram obtidas dia 22 de novembro de 2016 e estão entre as primeiras obtidas pelo instrumento CaSSIS (Colour and Stereo Surface Imaging System) a bordo da sonda ExoMars TGO. Foram captadas como parte de uma campanha de oito dias com o objetivo de testar pela primeira vez os instrumentos científicos desde a chegada ao Planeta Vermelho de passado dia 19 de outubro. Crédito: ESA/Roscosmos/ExoMars/CaSSIS/UniBE (clique na imagem para ver versão maior)

Na abordagem mais próxima, a nave espacial encontrava-se a 235 quilómetros da superfície, e voou sobre a região de Hebes Chasma, a norte do sistema do desfiladeiro de Valles Marineris. Estas são algumas das imagens mais próximas que jamais serão obtidas do planeta pela TGO, dado que a órbita final da sonda estará a cerca de 400 km de altitude.

A equipa de câmara também completou um primeiro teste rápido para produzir uma reconstrução 3D de uma região em Noctis Labyrinthus, a partir de um par de imagens estéreo.

Embora as imagens sejam impressionantemente nítidas, os dados recolhidos durante este período de teste ajudarão a melhorar o programa informático a bordo da câmara, bem como a qualidade das imagens após o processamento.

Exemplo de dados recolhidos pelo instrumento FREND (Fine Resolution Epithermal Neutron Detector) da sonda ExoMars TGO, que mostram o fluxo de neutrões velozes medidos pelo instrumento. O gráfico mostra uma média de todas as medições em redor da maior aproximação ao planeta durante seis órbitas recentes. O resultado mostra uma demonstração simples da existência de um claro aumento na contagem quando mais perto de Marte, em comparação com distâncias maiores. Crédito: ESA/Roscosmos/ExoMars/FREND/IKI (clique na imagem para ver versão maior)

"Estamos extremamente felizes e orgulhosos por ver que todos os instrumentos estão a funcionar tão bem no ambiente de Marte, e esta primeira impressão dá uma antevisão fantástica do que está por vir quando começarmos a recolher os verdadeiros dados no final do próximo ano", diz Håkan Svedhem, cientista do projeto TGO da ESA.

"Não só a sonda está claramente a funcionar bem, mas estou encantado de ver as várias equipas a trabalhar em conjunto tão eficazmente, a fim de nos dar essa perceção impressionante.

"Identificámos áreas que podem ser ajustadas bem antes da missão científica principal, e estamos ansiosos para ver o que esta surpreendente órbita científica fará no futuro."

Links:

Cobertura da missão ExoMars 2016 pelo Núcleo de Astronomia do CCVAlg:
25/11/2016 - Investigação do que aconteceu ao Schiaparelli faz progressos
22/11/2016 - Nova sonda ESA prepara-se para a primeira ciência
08/11/2016 - Local da colisão do Schiaparelli a cores
01/11/2016 - Imagens detalhadas do Schiaparelli e da sua maquinaria de descida em Marte
25/10/2016 - MRO observa local de atereragem do Schiaparelli
21/10/2016 - ExoMars 2016 - TGO em órbita de Marte; destino do Schiaparelli ainda por apurar
18/10/2016 - ExoMars preparada para o Planeta Vermelho
14/10/2016 - O que esperar da câmara do módulo Schiaparelli
07/10/2016 - Os perigos de aterrar em Marte
15/03/2016 - Missão ExoMars parte para Marte
08/03/2016 - Sonda ExoMars com lançamento previsto

Notícias relacionadas:
ESA (comunicado de imprensa)
SPACE.com
Universe Today
Astronomy Now
redOrbit
PHYSORG
engadget
Gizmodo
Forbes
euronews
BBC News

ExoMars TGO:
ESA
Wikipedia

Marte:
Núcleo de Astronomia do CCVAlg
Wikipedia

Um grupo de investigadores do Observatório Astronómico Nacional do Japão, da Universidade de Tóquio, do Centro de Astrobiologia, entre outros, observou o trânsito de um exoplaneta potencialmente parecido com a Terra conhecido como K2-3d usando o instrumento MuSCAT acoplado ao telescópio de 188 centímetros do Observatório Astrofísico de Okayama. Um trânsito é um fenómeno no qual um planeta passa em frente da sua estrela-mãe, bloqueando uma pequena quantidade de luz da estrela, como uma sombra do planeta. Apesar de já terem sido observados milhares de trânsitos para outros planetas extrassolares, K2-3d é importante porque existe a possibilidade de que seja capaz de abrigar vida extraterrestre.

Através da observação detalhada do trânsito, usando a próxima geração de telescópios, como o TMT (Thirty Meter Telescope), os cientistas esperam poder estudar a atmosfera do planeta em busca de moléculas relacionadas com a vida, como por exemplo o oxigénio.

Esta imagem sumariza a pesquisa. Usando o Telescópio Refletor Okayama de 188-cm e o instrumento observacional MuSCAT (em baixo, à esquerda), os cientistas conseguiram observar o exoplaneta K2-3d, que tem mais ou menos o mesmo tamanho e temperatura que a Terra, a passar em frente da sua estrela-mãe e a bloquear alguma da luz estelar (topo), fazendo com que o seu brilho diminuisse um pouco (ver dados reais em baixo à direita). Crédito: NAOJ (clique na imagem para ver versão maior)

No entanto, com apenas as observações anteriores de telescópios espaciais, os cientistas não podem calcular com precisão o período orbital do planeta, o que torna mais difícil prever tempos exatos de trânsitos futuros. Este grupo de investigação conseguiu medir o período orbital do planeta com uma grande precisão de aproximadamente 18 segundos. Isto melhorou muito a precisão da previsão para os futuros tempos do trânsito. Portanto, agora os astrónomos saberão exatamente quando observar estes trânsitos com a próxima geração de telescópios. Este resultado é um passo importante na busca por vida extraterrestre no futuro.

K2-3d é um exoplaneta localizado a cerca de 15 anos-luz de distância, descoberto pela missão K2 da NASA (a "segunda luz" do telescópio Kepler). K2-3d tem 1,5 vezes o tamanho da Terra. Orbita a sua estrela-mãe, com metade do tamanho do Sol, a cada 45 dias, aproximadamente. Em comparação com a Terra, o planeta orbita muito perto da estrela (cerca de um-quinto da distância Terra-Sol). Mas, como a temperatura da estrela hospedeira é menor que a do Sol, os cálculos mostram que esta é a distância ideal para o planeta ter um clima relativamente quente como o da Terra. Há a possibilidade de que a água líquida possa existir à superfície do planeta, aumentando as hipóteses de vida extraterrestre.

A órbita de K2-3d está alinhada, de modo que a partir da Terra, transita (passa em frente) a sua estrela. Isto provoca diminuições curtas e periódicas no brilho estelar, pois o planeta bloqueia parte da luz. Este alinhamento permite com que os investigadores "estudem" a composição atmosférica desses planetas, medindo com precisão a quantidade de luz bloqueada em diferentes comprimentos de onda.

Gráfico de planetas em trânsito localizados na zona habitável (a região orbital onde um planeta pode suster água líquida à superfície), desenhado em função do raio do planeta vs. magnitude (brilho) da estrela. Os círculos pretos representam planetas confirmados descobertos pela missão Kepler e os círculos brancos representam candidatos a planeta por confirmar. Os triângulos laranja representam os planetas do tamanho da Terra TRAPPIST-1c e TRAPPIST-1d, observados a 40 anos-luz de distância por um telescópio terrestre. Pensa-se que TRAPPIST-1c e TRAPPIST-1d estejam mesmo para lá da zona habitável, mas estão aqui representados para referência. A estrela hospedeira de K2-3d (estrela vermelha) é a figura mais brilhante na figura. Crédito: NAOJ (clique na imagem para ver versão maior)

A missão Kepler da NASA descobriu cerca de 30 planetas potencialmente habitáveis que também têm órbitas em trânsito, mas a maioria destes planetas orbitam estrelas mais ténues e distantes. Dada a sua proximidade com a Terra e o brilho da estrela, K2-3d é um candidato mais interessante para estudos de acompanhamento detalhados. A diminuição de brilho da estrela hospedeira, provocado pelo trânsito de K2-3d, é pequena, apenas 0,07%. No entanto, espera-se que a próxima geração de grandes telescópios seja capaz de medir como esta diminuição de brilho varia com o comprimento de onda, permitindo investigações da composição atmosférica do planeta. Caso exista vida extraterrestre em K2-3d, os cientistas esperam ser capazes de detetar moléculas relacionadas, como por exemplo o oxigénio, na atmosfera.

O período orbital de K2-3d é de aproximadamente 45 dias. Uma vez que o período de pesquisa da missão K2 é de apenas 80 dias para cada área do céu, os investigadores só conseguiram medir dois trânsitos nos dados do K2. Isto não é suficiente para medir com precisão o período orbital do planeta, assim que quando os investigadores tentarem prever os tempos dos trânsitos futuros, criando algo a que chamamos "efemérides de trânsito", haverá incertezas nos tempos previstos. Estas incertezas crescem à medida que tentam prever mais para o futuro. Portanto, foram necessárias observações adicionais do trânsito e ajustes das efemérides antes que os astrónomos perdessem os tempos do trânsito. Dada a importância de K2-3d, o Telescópio Espacial Spitzer observou dois trânsitos logo após a descoberta do planeta, elevando o total para quatro medições de trânsito. No entanto, a adição de uma única medição de trânsito, mais distante no futuro, pode ajudar a produzir uma efeméride significativamente melhorada.

Desvios previstos dos tempos dos trânsitos para as efemérides melhoradas de K2-3d com base nesta investigação. A linha vermelha sólida indica os tempos previstos com base nesta pesquisa, a área sombreada mostra a gama de incertezas. Os quadrados, triângulos e círculos são, respetivamente, os dados dos tempos de trânsito do Telescópio Espacial Kepler, do Telescópio Espacial Spitzer e do instrumento MuSCAT do Telescópio Refletor Okayama de 188-cm. O cinzento representa os valores calculados na investigação anterior e os símbolos pretos representam os valores recalculados nesta pesquisa. As linhas pontilhadas roxa e laranja são as efemérides de trânsito calculadas na pesquisa anterior usando os dados do K2 e do K2+Spitzer, respetivamente. Esta investigação conseguiu corrigir os tempos das previsões para os trânsitos de 2018, em mais de uma hora. Crédito: NAOJ (clique na imagem para ver versão maior)

Usando o Telescópio Refletor Okayama de 188-cm e o mais recente instrumento de observação, MuSCAT, a equipa observou um trânsito de K2-3d pela primeira vez com um telescópio terrestre. Embora uma diminuição de 0,07% no brilho esteja perto do limite do que pode ser observado com telescópios terrestres, a capacidade do MuSCAT em observar três bandas de comprimento de onda simultaneamente aumentou a sua capacidade para detetar o trânsito. Ao reanalisarem os dados do K2 e do Spitzer, em combinação com esta nova observação, os cientistas melhoraram consideravelmente a precisão das efemérides, determinando o período orbital do planeta até cerca de 18 segundos (1/30 da incerteza original). Estas efemérides melhoradas garantem que, quando a próxima geração de grandes telescópios entrarem em operação, saberemos exatamente quando observar os trânsitos. Assim, estes resultados ajudam a pavimentar o caminho para futuras pesquisas de vida extraterrestre.

A missão K2 da NASA continuará até pelo menos fevereiro de 2018 e espera-se que descubra mais planetas potencialmente habitáveis como K2-3d. Além disso, o sucessor do K2, o TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), será lançado em dezembro de 2017. O TESS irá pesquisar o céu inteiro durante dois anos e deverá detetar centenas de planetas pequenos como K2-3d perto do nosso Sistema Solar. Para caracterizar uma "segunda Terra" usando a próxima geração de grandes telescópios, será importante medir as efemérides e características dos planetas com observações adicionais de trânsitos usando telescópios terrestres de tamanho médio. A equipa continuará a usar o MuSCAT para pesquisas relacionadas com a futura procura por vida extraterrestre.

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Notícias relacionadas:
Observatório Astrofísico de Okayama (comunicado de imprensa)
Observatório Astronómico Nacional do Japão (comunicado de imprensa)
Artigo científico (arXiv.org)
The Astronomical Journal
Astronomy
SPACE.com
Astronomy Now
Space Daily
PHYSORG

K2-3d:
Arquivo de Exoplanetas da NASA
Exoplanet.eu
Wikipedia

Planetas extrasolares:
Wikipedia
Lista de planetas (Wikipedia)
Lista de exoplanetas potencialmente habitáveis (Wikipedia)
Lista de extremos (Wikipedia)
Open Exoplanet Catalogue
PlanetQuest
Enciclopédia dos Planetas Extrasolares
Arquivo de Exoplanetas da NASA

Telescópio Okayama:
Observatório Astrofísico de Okayama

Telescópio Espacial Kepler:
NASA (página oficial)
K2 (NASA)
Arquivo de dados do Kepler
Descobertas planetárias do Kepler
Wikipedia

Telescópio Espacial Spitzer:
Página oficial 
NASA
Centro de Ciência Spitzer 
Wikipedia

TESS:
NASA/Goddard
Wikipedia

TMT:
Pagina oficial
Wikipedia