Dia 23/05: 143.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1958, o satélite Explorer 1 cessa transmissões.

Observações: Júpiter está a sul ao anoitecer. Observe-o telescopicamente. A maioria dos planetas são brilhantes o suficiente para mostrar todo o seu detalhe atingível pelo seu telescópio, apesar do tom azul profundo do anoitecer, quando o brilho do planeta é menos ofuscante. Durante os largos minutos depois do pôr-do-Sol ou antes do nascer-do-Sol, a observação atmosférica acalma.
Esta é também uma boa altura para observar o binário de Gamma Virginis, agora apenas 3,3º para cima e para a direita de Júpiter. A separação do par para esta estação corresponde a uns fáceis 2,6 segundos de arco.

Dia 24/05: 144.º dia do calendário gregoriano.
História: Morre em 1543 Nicolau Copérnico, famoso astrónomo, autor do livro "Das revoluções dos Mundos Celestes".

Adiou a publicação da sua teoria por uns 30 anos; a primeira obra completa foi imprimida umas poucas horas antes da sua morte. Foi colocada na sua cama, para que pudesse tê-la a seu lado. Mas nessa altura já a sua mente delirava e não pôde comentar o prefácio anónimo do livro, que dizia aos leitores que o conteúdo do livro podia não ser verdadeiro, ou até mesmo provável. Nunca se soube com certeza se autorizou aquele prefácio, ou se realmente acreditava no seu sistema.
Em 1686, nascia Daniel Gabriel Fahrenheit, físico e engenheiro alemão, famoso por inventar o termómetro de mercúrio e por desenvolver uma escala de temperatura, agora com o seu nome.
Em 1962, projeto Mercury: o astronauta americano Scott Carpenter orbita a Terra três vezes na cápsula espacial Aurora 7.
Observações: Durante grande parte de cada primavera a latitudes médias norte, a Via Láctea está baixa perto do horizonte após o anoitecer, completamente fora de vista. Mas com o passar da noite, pelas 23 horas, olhe para baixo de este para nordeste. Aí, a grande constelação de Cisne, situada no plano da Via Láctea, começa agora a nascer. Fica cada vez mais alta com o passar das semanas.

Dia 25/05: 145.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 240 AC, primeira passagem registada do Cometa Halley pelo seu periélio.
Em 1961, o presidente americano John F. Kennedy anuncia perante uma sessão do Congresso o seu objetivo de "colocar um homem na Lua" antes do fim da década. 
Em 1966, lançamento do Explorer 32.

Em 1997, a sonda Galileu passa pela lua joviana Calisto a uma distância de apenas 415 km!
Em 2008, o "lander" Phoenix aterra na região Vastitas Borealis de Marte para procurar ambientes favoráveis à água e à vida microbiana. 
Em 2012, a nave Dragon torna-se na primeira nave comercial a atracar com a Estação Espacial Internacional. 
Observações: Lua Nova, pelas 20:44.

A massa limite que define a separação entre um planeta gigante gasoso e uma estrela anã castanha (capaz de reações nucleares de conversão de deutério em trítio) é de cerca de 13 massas de Júpiter.

Animação do planeta h do sistema TRAPPIST-1. Crédito: NASA/JPL-Caltech (clique na imagem para ver versão maior)

Com o auxílio do Telescópio Espacial Kepler da NASA, cientistas identificaram um padrão regular nas órbitas dos planetas no sistema TRAPPIST-1 que confirmou detalhes suspeitos sobre a órbita do seu planeta mais externo e menos compreendido, TRAPPIST-1h.

TRAPPIST-1 tem apenas 8% da massa do nosso Sol, tornando-a numa estrela mais fria e menos luminosa. É o lar de sete planetas do tamanho da Terra, três dos quais orbitam na zona habitável da estrela - a gama de distâncias onde a água líquida pode existir à superfície de um planeta rochoso. O sistema está localizado a cerca de 40 anos-luz de distância na direção da constelação de Aquário e tem uma idade estimada entre 3 e 8 mil milhões de anos.

Os cientistas anunciaram que o sistema tinha sete planetas do tamanho da Terra numa conferência de passado dia 22 de fevereiro. O Telescópio Espacial Spitzer da NASA, o TRAPPIST (Transiting Planets and Planetesimals Small Telescope) no Chile e outros telescópios terrestres foram usados para caracterizar os planetas. Mas a colaboração só tinha uma estimativa para o período de TRAPPIST-1h.

Astrónomos da Universidade de Washington usaram dados do Telescópio Kepler para confirmar que TRAPPIST-1h orbita a sua estrela a cada 19 dias. A 9,6 milhões de quilómetros da sua fria estrela anã, TRAPPIST-1h está localizado para lá da orla externa da zona habitável e é provavelmente demasiado frio para a vida como a conhecemos. A quantidade de energia (por unidade de área) que o planeta h recebe da sua estrela é comparável à que o planeta anão Ceres, localizado na cintura de asteroides entre Marte e Júpiter, recebe do nosso Sol.

Esta impressão artística mostra a vista da superfície de um dos planetas do sistema TRAPPIST-1. Há pelo menos sete planetas que orbitam esta estrela anã superfria situada a 40 anos-luz da Terra e todos eles têm aproximadamente o mesmo tamanho da Terra. Vários destes planetas encontram-se à distância certa da sua estrela para poderem ter água líquida à superfície. Crédito: ESO/N. Bartmann/spaceengine.org (clique na imagem para ver versão maior)

"É incrivelmente emocionante aprender mais sobre este sistema planetário, especialmente sobre o planeta h, do qual mal tínhamos informações até agora," afirma Thomas Zurbuchen, administrador associado do Diretorado de Missões Científicas da NASA, na sede da agência espacial em Washington, EUA. "Esta descoberta é um grande exemplo de como a comunidade científica aproveita o poder de dados complementares das nossas diferentes missões para fazer descobertas tão fascinantes."

"Agradou-me realmente que TRAPPIST-1h estivesse exatamente onde a nossa equipa previu que estava. Durante algum tempo fiquei preocupado que estávamos a ver o que queríamos ver - afinal de contas, neste campo as coisas quase nunca são exatamente o que esperamos ver," comenta Rodrigo Luger, estudante de doutoramento da Universidade de Washington em Seattle e autor principal do estudo publicado na revista Nature Astronomy. "A natureza geralmente esconde uma surpresa ao virar de cada esquina mas, neste caso, a teoria e a observação combinaram perfeitamente."

Ressonância orbital - harmonia entre corpos celestes

Usando os dados anteriores do Spitzer, a equipa reconheceu um padrão matemático na frequência com que cada um dos seis planetas interiores orbitava a estrela. Este padrão complexo, mas previsível, chamado ressonância orbital, ocorre quando os planetas exercem um puxão gravitacional regular uns sobre os outros à medida que orbitam a estrela.

Para compreender o conceito de ressonância, considere as luas de Júpiter Io, Europa e Ganimedes, esta última a mais distante das três. Para cada volta que Ganimedes completa em torno de Júpiter, Europa orbita duas vezes e Io faz quatro viagens em redor do planeta. Esta ressonância 1:2:4 é considerada estável e caso uma lua fosse afastada do seu percurso, autocorrigir-se-ia e voltava a ter uma órbita estável. É esta influência harmoniosa entre os sete irmãos planetários de TRAPPIST-1 que mantém o sistema estável.

Estas relações, explica Luger, sugeriram que ao estudar as velocidades orbitais dos seus planetas vizinhos, os cientistas podiam prever a velocidade orbital exata e, portanto, também o período orbital do planeta h, mesmo antes das observações do Kepler. A equipa calculou seis possíveis períodos de ressonância para o planeta h que não iriam perturbar a estabilidade do sistema, mas apenas um não foi descartado por dados adicionais. As outras cinco possibilidades podiam ter sido observadas nos dados recolhidos pelo Spitzer e pelos dados terrestes da equipa TRAPPIST.

"Tudo isto", diz Luger, "indica que estas relações orbitais foram forjadas no início da vida do sistema TRAPPIST-1, durante o processo de formação planetária."

"A estrutura de ressonância não é coincidência e aponta para uma interessante história dinâmica em que os planetas provavelmente migraram para dentro em passo de bloqueio," salienta Luger. "Isto torna o sistema um grande laboratório para a formação de planetas e para as teorias de migração."

Esta impressão de artista mostra o possível aspeto de cada um dos planetas de TRAPPIST-1, com base em dados disponíveis sobre os seus tamanhos, massas e distâncias orbitais. Crédito: NASA/JPL-Caltech (clique na imagem para ver versão maior)

Colaboração global e em tempo real

Como parte da sua segunda missão, K2, o Kepler observou a zona do céu onde está situado o sistema TRAPPIST-1 entre 15 de dezembro de 2016 e 4 de março, recolhendo dados sobre as minúsculas mudanças de brilho estelar provocadas pelos trânsitos dos planetas. No dia 8 de março os dados brutos, não calibrados, foram divulgados à comunidade científica para que se começassem estudos de acompanhamento.

A tarefa de confirmar o período orbital de TRAPPIST-1h começou imediatamente e cientistas de todo o mundo fizeram uso das redes sociais para, em tempo real, partilhar novas informações sobre o comportamento da estrela e da sua ninhada de planetas. Nas duas horas após a divulgação dos dados, a equipa confirmou a sua previsão de um período orbital de 19 dias.

"A obtenção de resultados a partir de dados é sempre estimulante, mas foi um raro prazer assistir à colaboração entre cientistas espalhados pelo mundo e à partilha do seu progresso quase em tempo real nas redes sociais à medida que analisavam os dados e identificavam os trânsitos de TRAPPIST-1h," comenta Jessi Dotson, cientista do projeto K2 no Centro de Pesquisa Ames da NASA em Silicon Valley, no estado norte-americano da Califórnia. "A criatividade e a rapidez com que os dados foram utilizados foi um aspeto particularmente emocionante da abordagem do K2, centrada na comunidade."

A cadeia de ressonâncias dos sete planetas de TRAPPIST-1 estabelece um recorde entre os sistemas planetários conhecidos, sendo os detentores anteriores os sistemas Kepler-80 e Kepler-223, cada um com quatro planetas ressonantes.

O sistema TRAPPIST-1 foi descoberto pela primeira vez em 2016 pela colaboração TRAPPIST e pensava-se, na altura, que tinha apenas três planetas. Os restantes planetas foram descobertos graças ao Spitzer e a telescópios terrestres. O Telescópio Espacial Hubble da NASA está a juntar-se à investigação com observações atmosféricas e o Telescópio Espacial James Webb será, potencialmente, capaz de estudar as atmosferas em ainda maior detalhe.

Links:

Núcleo de Astronomia do CCVAlg:
02/05/2017 - Sistema solar recém-descoberto pode "semear" vida entre exoplanetas
28/02/2017 - Planetas do tamanho da Terra: a geração mais recente e estranha
24/02/2017 - Anã ultrafria e os sete planetas
10/02/2017 - NASA descobre que planetas de anãs vermelhas podem perder oxigénio nas zonas habitáveis
28/10/2016 - Preferencialmente, planetas do tamanho da Terra com muita água
16/09/2016 - Conheça a estrela, conheça o planeta 
22/07/2016 - Hubble faz o primeiro estudo atmosférico de exoplanetas do tamanho da Terra
03/05/2016 - Três mundos potencialmente habitáveis em torno de uma estrela anã muito fria

Notícias relacionadas:
NASA (comunicado de imprensa)
Universidade de Washington (comunicado de imprensa)
Uma Dança Ressonante dos Sete Planetas de TRAPPIST-1 (Ames/NASA via YouTube)
Nature Astronomy
Astronomy
Sky & Telescope
Space Daily
PHYSORG

TRAPPIST-1:
Wikipedia
Open Exoplanet Catalogue
TRAPPIST-1b (Wikipedia)
TRAPPIST-1b (Exoplanet.eu) 
TRAPPIST-1c (Wikipedia) 
TRAPPIST-1c (Exoplanet.eu)
TRAPPIST-1d (Wikipedia)
TRAPPIST-1d (Exoplanet.eu)
TRAPPIST-1e (Wikipedia)
TRAPPIST-1e (Exoplanet.eu)
TRAPPIST-1f (Wikipedia)
TRAPPIST-1f (Exoplanet.eu)
TRAPPIST-1g (Wikipedia)
TRAPPIST-1g (Exoplanet.eu)
TRAPPIST-1h (Wikipedia)
TRAPPIST-1h (Exoplanet.eu)

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

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

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

Telescópio TRAPPIST:
Página oficial (Universidade de Lieja)
ESO
Wikipedia

Telescópio Espacial Hubble:
Hubble, NASA 
ESA
STScI
SpaceTelescope.org
Base de dados do Arquivo Mikulski para Telescópios Espaciais

JWST (Telescópio Espacial James Webb):
NASA
STScI
ESA
Wikipedia

O poder combinado de três observatórios espaciais, incluindo o Telescópio Espacial Hubble da NASA, ajudou os astrónomos a descobrir uma lua em órbita do terceiro maior planeta anão, catalogado como OR10 em 2007. O par reside nos frios arredores do nosso Sistema Solar, a que chamamos Cintura de Kuiper, um reino de detritos gelados deixados para trás aquando da formação do Sistema Solar há 4,6 mil milhões de anos atrás.

Com esta descoberta, a maioria dos planetas anões conhecidos na Cintura de Kuiper com mais de 1000 km de diâmetro tem companheiros. Estes corpos fornecem informações sobre o modo como as luas se formaram no jovem Sistema Solar.

"A descoberta de satélites em torno de todos os maiores planetas anões conhecidos - à exceção de Sedna - significa que quando estes corpos se formaram, há milhares de milhões de anos atrás, as colisões devem ter sido mais frequentes e isso restringe os modelos de formação," comenta Csaba Kiss do Observatório Konkoly em Budapeste, Hungria. Ele é o autor principal do artigo científico que anuncia a descoberta da lua. "Com colisões frequentes, era muito fácil formar estes satélites."

O Hubble avistou uma lua em torno do planeta anão 2007 OR10. Estas duas imagens, separadas por um período de quase um ano, revelam uma lua em órbita do planeta anão 2007 OR10. Cada imagem, obtida pelo instrumento WFC3 do Hubble, mostra a companheira numa posição orbital diferente em torno do seu corpo hospedeiro. 2007 OR10 é o terceiro maior planeta anão conhecido, a seguir a Plutão e Éris, e o maior mundo, ainda sem nome, do Sistema Solar. O par está situado na Cintura de Kuiper, um reino de detritos gelados deixados para trás aquando da formação do Sistema Solar. Crédito: NASA, ESA, C. Kiss (Observatório Konkoly) e J. Stansberry (STScI) (clique na imagem para ver versão maior)

Os objetos provavelmente batiam uns nos outros com mais frequência porque habitavam uma região abarrotada. "Deve ter havido uma densidade bastante alta de objetos, e alguns deles eram corpos massivos que estavam perturbando as órbitas de corpos menores," afirma John Stansberry do STScI (Space Telescope Science Institute) em Baltimore, no estado norte-americano de Maryland. "Esta agitação gravitacional pode ter empurrado os corpos para fora das suas órbitas e aumentado as suas velocidades relativas, o que pode ter resultado em colisões."

Mas, segundo os astrónomos, a velocidade dos objetos em colisão não pode ter sido nem muito rápida nem muito lenta. Caso a velocidade do impacto fosse demasiado rápida, a colisão teria formado muitos detritos que podiam ter escapado do sistema; demasiado lenta e a colisão teria produzido apenas uma cratera de impacto.

As colisões na cintura de asteroides, por exemplo, são destrutivas porque os objetos estão a viajar depressa quando colidem uns com os outros. A cintura de asteroides é uma região de detritos rochosos entre as órbitas de Marte e o gigante gasoso Júpiter. A poderosa gravidade de Júpiter acelera as órbitas dos asteroides, gerando impactos violentos.

A equipa descobriu a lua em imagens de arquivo de 2007 OR10 obtidas pela câmara WFC3 (Wide Field Camera 3) do Hubble. As observações do planeta anão pelo Telescópio Espacial Kepler da NASA deram uma primeira pista aos astrónomos da possibilidade de uma lua em seu redor. O Kepler revelou que 2007 OR10 tem um lento período de rotação de 45 horas. "Os períodos de rotação típicos para os objetos da Cintura de Kuiper situam-se abaixo das 24 horas," comenta Kiss. "Pesquisámos no arquivo do Hubble porque o período de rotação mais lento podia ter sido provocado pelo puxão gravitacional de uma lua. O investigador inicial não encontrou a lua nas imagens do Hubble porque é muito ténue."

Os astrónomos descobriram a lua em duas observações separadas do Hubble, separadas por um ano. As imagens mostram que a lua está gravitacionalmente ligada a 2007 OR10 porque se move com o planeta anão, em relação ao fundo estelar. No entanto, as duas observações não forneceram informações suficientes para que os astrónomos determinassem uma órbita.

"Ironicamente, dado que não conhecemos a órbita, a ligação entre o satélite e a lenta rotação não está clara," explica Stansberry.

Os astrónomos calcularam os diâmetros de ambos os objetos com base em observações no infravermelho longínquo pelo Observatório Espacial Herschel, que mediu a emissão térmica dos objetos distantes. O planeta anão mede aproximadamente 1530 km de diâmetro e a lua tem um diâmetro estimado entre os 240 e os 400 km. 2007 OR10, tal como Plutão, segue uma órbita excêntrica, mas está atualmente três vezes mais distante que Plutão do Sol.

2007 OR10 é membro de um clube exclusivo de nove planetas anões. Desses corpos, só Plutão e Éris são maiores que 2007 OR10. Foi descoberto em 2007 pelos astrónomos Meg Schawmb, Mike Brown e David Rabinowitz como parte de um levantamento de corpos do Sistema Solar distante usando o Telescópio Samuel Oschin do Observatório Palomar.

Os resultados da equipa foram publicados na revista The Astrophysical Journal Letters.

Links:

Notícias relacionadas:
NASA (comunicado de imprensa)
Artigo científico (arXiv.org)
The Astrophysical Journal Letters
Hubblesite
Astronomy
SPACE.com
EarthSky
PHYSORG
spaceref
Scientific American
Gizmodo
The Verge
AstroPT

2007 OR10:
NASA
Wikipedia

Telescópio Espacial Hubble:
Hubble, NASA 
ESA
STScI
SpaceTelescope.org
Base de dados do Arquivo Mikulski para Telescópios Espaciais

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

Observatório Espacial Herschel:
ESA (ciência e tecnologia)
ESA (centro científico)
ESA (página de operações)
NASA
Caltech
Wikipedia