12/04/19 - Noites Astronómicas em Tavira
21:00-22:00 - A sessão será dedicada a observação da lua. Será também possível fazer um registo fotográfico da lua e das suas crateras com auxílio de telescópio. Local: Praça da República - Tavira Telefones: 281 326 231; 924 452 528 E-mail: geral@cvtavira.pt
Efemérides
Dia 05/04: 95.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1804 é registada a primeira queda de um meteorito na Escócia, em Possil.
Em 1935 nascia Donald Lynden-Bell, astrofísico inglês conhecido pelas suas teorias de que as galáxias albergam buracos negros gigantes nos seus centros, e que estes buracos negros são a fonte principal de energia nos quasares.
Em 1979 a sonda Pioneer 11 faz as primeiras observações diretas de Saturno e estuda as partículas energéticas da helioesfera exterior. A missão Pioneer 11 termina a 30 de setembro de 1995, quando a última transmissão da sonda foi recebida. Com a sua fonte de energia exausta, não pode operar mais nenhum dos seus instrumentos científicos, nem apontar a sua antena para a Terra. A Pioneer viaja na direção da constelação de Escudo.
Em 1991 era lançado o Observatório de Raios-Gama Compton.
O objetivo desta missão era obter medições de raios-gama de toda a esfera celeste, com uma resolução angular bem melhor e com um aumento de sensibilidade em relação às anteriores missões espaciais de raios-gama. O Compton foi retirado de órbita e reentrou na atmosfera da Terra no dia 4 de junho do ano 2000.
Em 2009, a Coreia do Norte lança o seu polémico satélite Kwangmyŏngsŏng-2. Passou por cima do Japão, o que despoletou de imediato reações da ONU e de vários países. Observações: Lua Nova, pelas 09:50.
Pouco depois do pôr-do-Sol, nesta altura do ano, Arcturo, a brilhante Estrela da Primavera, subindo a este, fica tão alta quanto Sirius, a ainda mais brilhante Estrela de Inverno que desce a sudoeste (para observadores a latitudes médias norte). Estas são as duas estrelas mais brilhantes do céu nesta época. Mas Capella não fica muito longe de Arcturo em termos de brilho! Aviste-a alta a noroeste.
Dia 06/04: 96.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1965, lançamento do Intelsat I, o primeiro satélite de telecomunicações a ser colocado em órbita geosíncrona.
Em 1973, lançamento da Pioneer 11.
Em 1993, cientistas da NASA, usando o Explorador Ultravioleta Internacional (IUE), descobrem provas diretas de que as estrelas supergigantes vermelhas terminam a sua existência em explosões massivas conhecidas como supernovas.
A 12 milhões de anos-luz de distância, na galáxia conhecida como M81, o Tipo II de supernova foi designado SN 1993J, a décima supernova do ano. Observações: O asteroide 2 Pallas está em oposição e é detetável com bons binóculos e é, a magnitude 7,2, mais brilhante que Neptuno. Esta noite só está a 4,3º de Arcturo, a caminho de passar muito perto de Eta Bootis (Muphrid) na noite de 10 de abril.
Dia 07/04: 97.º dia do calendário gregoriano. História: Em 1983, durante a missão STS-6, os astronautas Story Musgrave e Don Peterson fazem o primeio passeio espacial do vaivém espacial.
Em 1991, era ativado o Observatório de Raios-Gama Compton.
Em 2001, primeiro voo com êxito do Proton M.
Em 2001 era lançada a sonda Mars Odyssey. A missão orbital tem como objetivo mapear os elementos marcianos e os minerais, procurar água e analisar o ambiente da radiação.
Alcançou a órbita do Planeta Vermelho a 24 de outubro de 2001, mas os seus instrumentos só foram ligados a 14 de fevereiro de 2002.
Em 2010, imagens obtidas pela sonda Cassini confirmam a existência de uma exosfera em redor da lua Dione. Observações: Nesta altura do ano, as duas estrelas mais brilhantes pertencentes às duas constelações que representam cães (Cão Maior e Cão Menor) estão alinhadas verticalmente ao final do lusco-fusco. Olhe para sudoeste. Sirius em Cão Maior está mais baixa; Procyon em Cão Menor está mais alta.
Dia 08/04: 98.º dia do calendário gregoriano. História: Em 1964, lançamento da nave não-tripulada Gemini 1.
A missão terminou depois de 3 órbitas. A nave desintegra-se 3,5 dias a seguir ao lançamento. Todos os objetivos primários e secundários foram atingidos.
Em 2008, Yi So-Yeon torna-se a primeira coreana e a segunda mulher asiática a ir ao espaço. Observações: Depois do cair da noite, olhe para oeste e aviste a fina Lua Crescente. Para cima e um pouco para a sua direita estão as estrelas do enxame das Plêiades. Um pouco para cima e para a esquerda de M45 encontra-se o brilhante planeta Marte. E para a esquerda de Marte estão as estrelas do asterismo das Híades, juntamente com Aldebarã.
Curiosidades
Em 1933, a estrela Arcturo abriu a Feira Mundial (Expo) de Chicago. A luz da estrela foi focada em células fotoelétricas numa série de observações astronómicas e transformada em energia elétrica. Essa energia elétrica foi transmitida para Chicago e usada para ativar o botão que ligava as luzes da feira, assinalando o início da exposição.
A viagem ao espaço interestelar
As sondas Voyager 1 e Voyager 2 encontram-se num local que muitos nunca pensaram alcançar. Agora no espaço interestelar, estão a empurrar os limites da exploração, viajando através da vizinhança cósmica, dando-nos o nosso primeiro olhar direto do espaço para lá da nossa estrela.
Mas quando foram lançadas em 1977, a Voyager 1 a Voyager 2 tinham uma missão diferente: explorar o Sistema Solar exterior e recolher observações diretamente na fonte, dos planetas exteriores que só tínhamos visto antes com estudos remotos. Mas agora, quatro décadas após o lançamento, viajaram mais longe do que qualquer outra nave da Terra; para o mundo frio e silencioso do espaço interestelar.
Originalmente construídos para medir as propriedades dos planetas gigantes, os instrumentos de ambas as sondas passaram as últimas décadas pintando uma imagem da propagação dos eventos solares da nossa estrela-mãe. E a nova missão das Voyager foca-se não apenas nos efeitos do espaço a partir de dentro da nossa heliosfera - a bolha gigante em torno do Sol repleta de fluxos constantes de partículas solares a que chamamos vento solar - como a partir de fora. Embora já tenham ajudado a olhar mais de perto os planetas e a sua relação com o Sol, agora fornecem-nos pistas sobre a natureza do espaço interestelar enquanto continuam a sua jornada.
O ambiente que exploram é mais frio, subtil e mais ténue do que nunca, e ainda assim as Voyager continuam explorando e medindo o meio interestelar, uma miscelânea de gás, plasma e partículas das estrelas e regiões de gás que não são originárias do nosso Sistema. Três dos dez instrumentos das naves são os principais atores que estudam como o espaço dentro da heliosfera difere do espaço interestelar. A conjunção destes dados permite que os cientistas juntem a melhor imagem da fronteira da heliosfera e do meio interestelar. Aqui ficam as histórias que contam.
O Magnetómetro
Ilustração da sonda Voyager da NASA, realçando o seu instrumento MAG.
Crédito: Centro de Voo Espacial Goddard da NASA/JPL/Mary Pat Hrybyk-Keith
Durante a primeira missão planetária das Voyagers, o instrumento MAG (Magnetometer) foi usado para investigar as magnetosferas dos planetas e das suas luas, determinando a mecânica física e os processos das interações desses campos magnéticos e do vento solar. Depois do fim dessa missão, as Voyager estudaram o campo magnético da heliosfera e além, observando o alcance magnético do Sol e as mudanças que ocorrem dentro desse alcance durante a atividade solar.
A recolha de dados magnéticos à medida que viajamos para o espaço requer um truque interessante. As Voyager giram em torno de si próprias, numa manobra de calibração que permite que as sondas diferenciem entre o seu campo magnético - que acompanha a sua rotação - e os campos magnéticos do espaço que atravessam.
A observação inicial do campo magnético para lá da influência do Sol ocorreu quando a Voyager 1 atravessou a heliopausa em 2012. Os cientistas viram que, dentro da heliosfera, a força do campo magnético era bastante variável, mudando e saltando à medida que a Voyager 1 se movia pela heliosfera. Essas mudanças devem-se à atividade solar. Mas assim que a Voyager 1 cruzou para o espaço interestelar, essa variabilidade cessou. Embora a força do campo fosse semelhante à que estava dentro da heliosfera, já não possuía a variabilidade associada com os surtos do Sol.
Os dados do MAG obtidos pela Voyager 1 durante a sua transição para o espaço interestelar em 2012.
Crédito: Centro de Voo Espacial Goddard da NASA/JPL
O gráfico 1 mostra a magnitude, ou força, do campo magnético em redor da heliopausa de janeiro de 2012 até maio de 2014. Antes de encontrar a heliopausa, marcada pela linha laranja, a força do campo magnético flutua bastante. Depois de uma difícil viagem pela heliopausa em 2012, a força magnética para de flutuar e começa a estabilizar-se em 2013, assim que a sonda percorre o suficiente para o meio interestelar.
Em novembro de 2018, a Voyager 2 também atravessou a heliopausa e, da mesma forma, teve uma viagem atribulada pela heliopausa. Os cientistas estão ansiosos por ver como a sua jornada difere da sua irmã gémea.
O Subsistema de Raios Cósmicos
Ilustração da sonda Voyager da NASA, realçando o seu instrumento CRS.
Crédito: Centro de Voo Espacial Goddard da NASA/JPL/Mary Pat Hrybyk-Keith
Tal como o MAG, o CRS (Cosmic Ray Subsystem) foi originalmente construído para medir sistemas planetários. O CRS concentrou-se nas composições das partículas energéticas nas magnetosferas de Júpiter, Saturno, Úrano e Neptuno. Os cientistas usaram-no para estudar as partículas carregadas dentro do Sistema Solar e a sua distribuição entre os planetas. No entanto, desde que passou pelos planetas que o CRS tem vindo a estudar as partículas carregadas da heliosfera e - agora - as partículas no meio interestelar.
O CRS conta quantas partículas deteta por segundo. Fá-lo usando dois telescópios: o HET (High Energy Telescope), que mede partículas de alta energia (70 MeV) identificáveis como partículas interestelares, e o LET (Low Energy Telescope), que mede partículas de baixa energia (5 MeV) originárias do nosso Sol. Podemos pensar nestas partículas como uma bola de bowling que derruba pinos vs. uma bala que atinge os mesmos pinos - ambos provocam um impacto mensurável no detetor, mas movem-se a velocidades muito diferentes. Ao medir as quantidades dos dois tipos de partículas, as Voyager podem fornecer uma noção do ambiente espacial pelo qual estão a passar.
Os cientistas compararam dados da Voyager 1 do seu cruzamento da heliopausa em 2012 para ver pistas de quando a Voyager 2 podia fazer o mesmo. Em novembro de 2018, as primeiras pistas surgiram do CRS.
Crédito: JPL da NASA/sede da NASA/Patrick Koehn
O gráfico 2 mostra a contagem - quantas partículas por segundo estão a interagir com o CRS, em média, todos os dias - de partículas de raios galácticos medidas pelo HET (topo) e de partículas heliosféricas medidas pelo LET (baixo). A linha vermelha mostra os dados da Voyager 1, "adiantadas" 6,32 anos a partir de 2012 para coincidir com os dados da Voyager de meados de novembro de 2018, mostrados a azul.
Os dados do CRS da Voyager 2 de dia 5 de novembro de 2018 mostram uma contagem de partículas interestelares do HET que aumenta para valores parecidos aos que a Voyager 1 viu, depois nivelando. Similarmente, o LET mostra uma séria diminuição nas partículas originárias da heliosfera. Esta foi uma evidência chave de que a Voyager 2 havia atravessado para o espaço interestelar. Os cientistas podem continuar a observar estas contagens para ver se a composição das partículas do espaço interestelar muda ao longo da viagem.
O Instrumento de Plasma
Ilustração da sonda Voyager da NASA, realçando o seu instrumento PLS.
Crédito: Centro de Voo Espacial Goddard da NASA/JPL/Mary Pat Hrybyk-Keith
O PLS (Plasma Science Instrument) foi desenhado para medir plasma e partículas ionizadas em redor dos planetas exteriores e para medir a influência do vento solar nesses planetas. O PLS é composto por quatro copos de Faraday, um instrumento que mede o plasma à medida que passa pelos copos e calcula a velocidade, direção e densidade do plasma.
O instrumento de plasma da Voyager 1 foi danificado durante a passagem rasante por Saturno e teve que ser desligado muito antes que a Voyager 1 saísse da heliosfera, tornando-a incapaz de medir as propriedades do plasma do meio interestelar. Com o cruzamento da Voyager 2, os cientistas receberão as primeiras medições de plasma do meio interestelar.
Os cientistas previram que o plasma interestelar medido pela Voyager 2 seria maior em densidade, mas menor em temperatura e velocidades do que o plasma dentro da heliosfera. E em novembro de 2018, o instrumento viu exatamente isso pela primeira vez. Isto sugere que o plasma nesta região está a ficar cada vez mais frio e, tal como carros que desaceleram numa autoestrada, começa a acumular-se em torno da heliopausa e no meio interestelar.
E agora, graças ao PLS da Voyager 2, temos uma perspetiva nunca antes vista da nossa heliosfera: a velocidade do plasma desde a Terra até à heliopausa.
Com o cruzamento da Voyager 2 pela heliopausa, os cientistas têm agora uma nova visão do plasma do vento solar pela heliosfera.
Crédito: JPL da NASA/Instituto de Tecnologia do Michigan/John Richardson
O terceiro gráfico conta uma história incrível resumindo uma viagem de 42 anos. A secção de topo mostra a velocidade do plasma, isto é, quão depressa se move pela heliosfera, contra a distância à Terra. A distância encontra-se em unidades astronómicas; uma unidade astronómica é a distância média entre o Sol e a Terra, cerca de 150 milhões de quilómetros. Para contexto, Saturno está a 10 UA da Terra, enquanto Plutão está a 40 UA.
O cruzamento da heliopausa ocorreu a 120 UA, quando a velocidade do plasma oriundo do Sol cai para zero (visto no gráfico de cima) e o fluxo do plasma para fora é desviado - visto no aumento nos dois gráficos de baixo, que mostram as velocidades para cima e para baixo (a velocidade normal, gráfico do meio) e a velocidade lateral do vento solar (velocidade tangencial, gráfico inferior) do plasma do vento solar, respetivamente. Isto significa que quando o vento solar começa a interagir com o meio interestelar, é empurrado para fora e para longe, como uma onda que bate num penhasco.
Olhando para cada instrumento isoladamente, no entanto, não conta a história completa do aspeto do espaço interestelar e da heliopausa. Juntos, estes instrumentos contam uma história da transição do espaço ativo e turbulento dentro da influência do nosso Sol para as águas relativamente calmas à beira do espaço interestelar.
O MAG mostra que a força do campo magnético diminui acentuadamente no meio interestelar. Os dados do CRS mostram um aumento nos raios cósmicos interestelares e uma diminuição nas partículas heliosféricas. E, finalmente, o PLS mostra que já não existe vento solar detetável.
Agora que as sondas Voyager estão para lá da heliosfera, a sua nova perspetiva fornecerá novas informações sobre a formação e estado do nosso Sol e como interage com o espaço interestelar, juntamente com a perceção de como outras estrelas interagem com o meio interestelar.
A Voyager 1 e a Voyager 2 estão a fornecer o nosso primeiro olhar do espaço que teremos que atravessar se a humanidade viajar para lá da nossa estrela-mãe - um vislumbre da nossa vizinhança no espaço.
VLA obtém primeira imagem direta de característica principal das poderosas galáxias rádio
Os astrónomos usaram o VLA (Karl G. Jansky Very Large Array) da NSF (National Science Foundation) para fazer a primeira imagem direta de uma característica empoeirada, com a forma de um donut, em torno de um buraco negro supermassivo no núcleo de uma das mais poderosas galáxias rádio do Universo - uma característica pela primeira vez postulada pelos teóricos há quase quatro décadas como parte essencial de tais objetos.
Os cientistas estudaram Cygnus A, uma galáxia a cerca de 760 milhões de anos-luz da Terra. A galáxia abriga um buraco negro no seu núcleo que é 2,5 mil milhões de vezes mais massivo que o Sol. À medida que a poderosa atração gravitacional do buraco negro atrai material circundante, também impulsiona jatos supervelozes de material que viajam para fora quase à velocidade da luz, produzindo "lóbulos" espetaculares e brilhantes de emissão rádio.
Os "motores centrais" movidos a buracos negros que produzem emissões brilhantes em vários comprimentos de onda, e jatos que se estendem muito além da galáxia, são comuns nestes "universo-ilha", mas mostram propriedades diferentes quando observados. Essas diferenças levaram a uma variedade de nomes, como quasares, blazares ou galáxias Seyfert. Para explicar as diferenças, os teóricos construíram um "modelo unificado" com um conjunto comum de características que mostrariam propriedades diferentes dependendo do ângulo a partir do qual são observados.
Impressão de artista do objeto poeirento, em forma de donut, em redor do buraco negro supermassivo, do disco de material que orbita o buraco negro, e dos jatos de material ejetados pelo disco no centro de uma galáxia. Clique aqui para ver versão sem legendas.
Crédito: Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF
O modelo unificado inclui o buraco negro central, um disco giratório de material em queda e em redor do buraco negro e os jatos que se deslocam para fora dos polos do disco. Além disso, para explicar por que o mesmo tipo de objeto parece diferente quando visto de ângulos diferentes, é incluído um "toro" espesso, empoeirado e em forma de donut, rodeando as regiões interiores. O toro obscurece algumas características quando visto de lado, levando a diferenças aparentes para o observador, mesmo para objetos intrinsecamente similares. Os astrónomos geralmente denominam este conjunto comum de características de núcleo galáctico ativo (NGA).
"O toro é uma parte essencial do fenómeno dos NGAs e existem evidências de tais estruturas em NGAs próximos e de baixa luminosidade, mas nunca antes tínhamos visto um, diretamente, numa galáxia rádio tão brilhante," disse Chris Carilli, do NRAO (National Radio Astronomy Observatory). "O toro ajuda a explicar porque objetos conhecidos por nomes diferentes são, na verdade, a mesma coisa, apenas observados de uma perspetiva diferente," acrescentou.
Na década de 1950, os astrónomos descobriram objetos que emitiam fortes ondas de rádio, mas pareciam pontuais, semelhantes a estrelas distantes, quando mais tarde observados com telescópios óticos. Em 1963, Maarten Schmidt, do Caltech, descobriu que um destes objetos era extremamente distante, e outras descobertas rapidamente se seguiram. Para explicar como estes objetos, denominados quasares, podiam ser tão brilhantes, os teóricos sugeriram que deveriam estar a aproveitar a tremenda energia gravitacional de buracos negros supermassivos. A combinação de buraco negro, do disco giratório, chamado disco de acreção, e dos jatos, foi apelidada de "motor central" responsável pelos prolíficos fluxos energéticos do objeto.
O mesmo tipo de motor central também parecia explicar o fluxo de outros tipos de objetos, incluindo galáxias rádio, blazares e Galáxias Seyfert. No entanto, cada mostrava um conjunto diferente de propriedades. Os teóricos trabalharam para desenvolver um "esquema de unificação" com o intuito de explicar como a mesma coisa podia ter aspetos diferentes. Em 1977, o obscurecimento por poeira foi sugerido como um elemento desse esquema. Num artigo científico datado de 1982, Robert Antonucci, da Universidade da Califórnia em Santa Barbara, apresentou um desenho de um toro opaco - um objeto em forma de donut - em torno do motor central. Daquele ponto em diante, o toro obscurecido permaneceu uma característica comum da visão unificada dos astrónomos sobre todos os tipos de núcleos galácticos ativos.
Imagem VLA da região central da poderosa galáxia rádio Cygnus A, mostrando o toro em forma de donut que rodeia o buraco negro e o disco de acreção. Clique aqui para ver versão sem legendas.
Crédito: Carilli et al., NRAO/AUI/NSF
"Cygnus A é o exemplo mais próximo de uma poderosa galáxia de emissão rádio - 10 vezes mais próxima do que qualquer outra com uma emissão de rádio comparativamente poderosa. Essa proximidade permitiu-nos encontrar, com o VLA, o toro numa imagem de alta resolução do núcleo da galáxia," afirmou Rick Perley, também do NRAO. "Investigações adicionais deste tipo, em objetos mais fracos e mais distantes, quase certamente vão exigir os melhoramentos em sensibilidade e resolução propostos pelo ngVLA (Next Generation Very Large Array)," realçou.
As observações do VLA revelaram diretamente o gás no toro de Cygnus A, que tem um raio de aproximadamente 900 anos-luz. Os modelos de longa data para o toro sugerem que a poeira se encontra em nuvens embebidas no gás, que é um tanto ou quanto desajeitado.
"É muito bom finalmente ver evidências diretas de algo que há muito presumimos estar lá," disse Carilli. "Para determinar com mais precisão a forma e a composição deste toro, precisamos de fazer mais observações. Por exemplo o ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) pode observar nos comprimentos de onda que vão revelar diretamente a poeira," acrescentou.
Carilli e Perley, juntamente com os colegas Vivek Dhawan, também do NRAO, e Daniel Perley da Universidade John Moores em Liverpool, Reino Unido, descobriram o toro quando acompanhavam a sua surpreendente descoberta, em 2016, de um novo objeto brilhante perto do centro de Cygnus A. Este novo objeto é provavelmente, dizem, um segundo buraco negro supermassivo que só recentemente encontrou material novo para devorar, fazendo com que produzisse emissões brilhantes da mesma forma que o buraco negro central. A existência do segundo buraco negro, explicam, sugere que Cygnus A se fundiu com outra galáxia no passado astronomicamente recente.
Cygnus A, assim chamado porque é o mais poderoso objeto emissor de rádio na constelação de Cisne, foi descoberto em 1946 pelo físico e radioastrónomo inglês J.S. Hey. Foi correspondido, em 1951, a uma galáxia gigante, no visível, por Walter Baade e Rudolf Minkowski. Tornou-se um alvo inicial do VLA pouco depois da sua conclusão no início da década de 1980. Imagens detalhadas de Cygnus A, pelo VLA, publicadas em 1984, produziram grandes avanços na compreensão de tais galáxias pelos astrónomos.
Os cientistas divulgaram os seus achados num artigo científico publicado na revista The Astrophysical Journal Letters.
Mars Express corrobora pico de metano medido pelo Curiosity
Impressão de artista da Mars Express. O fundo é baseado numa imagem real de Marte obtida pela câmara de alta resolução da nave.
Crédito: sonda - ESA/ATG medialab; Marte: ESA/DLR/FU Berlin
Uma reanálise de dados recolhidos pela sonda Mars Express da ESA durante os primeiros 20 meses da missão Curiosity da NASA encontrou um caso de deteção de metano correlacionada, a primeira vez que uma medição "in situ" foi confirmada, independentemente, a partir de órbita.
Relatos de metano na atmosfera marciana têm sido intensamente debatidos, com a contribuição da Mars Express com uma das primeiras medições a partir de órbita, em 2004, logo após a sua chegada ao Planeta Vermelho.
A molécula atrai tanta atenção porque na Terra o metano é gerado por organismos vivos, assim como processos geológicos. Como pode ser destruído rapidamente pelos processos atmosféricos, qualquer deteção da molécula na atmosfera marciana significa que esta deve ter sido libertada há relativamente pouco tempo - mesmo que o metano tenha sido produzido há milhões ou milhares de milhões de anos e estivesse preso em reservatórios subterrâneos até agora.
Embora as observações espaciais e telescópicas a partir da Terra tenham, em geral, relatado nenhuma ou muito baixa deteção de metano, ou medições no limite das capacidades dos instrumentos, um punhado de picos falaciosos, juntamente com a variação sazonal reportada pelo Curiosity na sua localização na Cratera Gale, levantam a excitante questão de como este está a ser gerado e destruído nos tempos atuais.
Agora, pela primeira vez, um sinal forte medido pelo rover Curiosity no dia 15 de junho de 2013 é apoiado por uma observação independente do Espectrómetro Planetário de Fourier (PFS) a bordo da Mars Express, no dia seguinte, quando a aeronave voou sobre a Cratera Gale.
Dados recolhidos pelo Espectrómetro Planetário de Fourier a bordo da Mars Express da ESA durante os primeiros 20 meses da missão do rover Curiosity da NASA encontraram um caso de deteção de metano correlacionada, a primeira vez que uma medição "in-situ" foi confirmada, independentemente, a partir de órbita. Dez outras observações no período de estudo da Mars Express que relataram nenhuma deteção no limite da sensibilidade do espectrómetro corresponderam a um período de baixas medições relatadas pela Curiosity.
Os detalhes do pico de metano estão ilustrados neste gráfico - a deteção da Mars Express foi feita um dia após a leitura elevada registada pelo Curiosity, que está a explorar a Cratera Gale, a sul do equador marciano. Em conjunto, os dois resultados podem ser usados para examinar a possível região de origem do metano.
Foram feitas duas análises independentes, examinando uma ampla região em redor da Cratera Gale. A região foi dividida em redes de cerca de 250 por 250 quilómetros quadrados e, num estudo, usaram simulações de computador para prever a probabilidade de emissão de metano para cada um desses locais (indicada pelos números em cada quadrado). As simulações levaram em consideração os dados medidos, os padrões esperados de circulação atmosférica e a intensidade e duração da libertação de metano com base no fenómeno geológico de "infiltração de gás". Noutro estudo paralelo, geólogos examinaram a região em busca de características onde as infiltrações de gás são expectáveis - esses são os tipos de características que podem estar associadas à libertação de metano.
A análise geológica aponta para uma das regiões que as simulações de computador previram como sendo a região mais provável para a libertação de metano. Pensa-se que a área marcada pelo pontos negros contenha gelo superficial, que captura facilmente metano subsuperficial, e pensa-se que as falhas tectónicas na zona entre esta região e a Cratera Gale se estendam abaixo da superfície e quebrem esse gelo, levando à libertação episódica do metano.
Crédito: ESA/Giuranna et al. (2019)
O estudo explorou uma nova técnica de observação, permitindo a recolha de várias centenas de medições numa área durante um curto período. As equipas também desenvolveram uma técnica de análise refinada para obter o melhor dos seus dados.
"Em geral, não detetámos nenhum metano, além de uma deteção definitiva de cerca de 15 partes por mil milhões em volume de metano na atmosfera, o que acabou por ser um dia depois da missão Curiosity reportar um pico de cerca de seis partes por mil milhões," diz Marco Giuranna, do Instituto de Astrofísica Espacial e Planetologia, em Roma, Itália, o principal investigador da experiência PFS, e principal autor do artigo, relatando os resultados na Nature Geoscience.
"Embora partes por milhar de milhão, em geral, signifiquem uma quantidade relativamente pequena, é bastante notável para Marte – a nossa medição corresponde a uma média de cerca de 46 toneladas de metano que estavam presentes na área de 49.000 quilómetros quadrados observados a partir da nossa órbita."
Dez outras observações no período de estudo da Mars Express que relataram nenhuma deteção no limite da sensibilidade do espectrómetro corresponderam a um período de baixas medições relatadas pela Curiosity.
Identificação da fonte
Na época da deteção do Curiosity, especulou-se que o metano teve origem a norte do rover, porque os ventos prevalentes estavam para sul, e que a libertação ocorreu, provavelmente, dentro da cratera.
"Os nossos novos dados da Mars Express, obtidos um dia depois do registo do Curiosity, mudam a interpretação de onde o metano é originário, especialmente quando se considera padrões de circulação atmosférica global junto com a geologia local," acrescenta Marco. "Com base nas evidências geológicas e na quantidade de metano que medimos, achamos que a fonte provavelmente não está localizada dentro da cratera."
Marco e os seus colegas fizeram duas análises independentes para se concentrarem em possíveis regiões de origem do metano, dividindo uma ampla região em redor da Cratera Gale em redes de cerca de 250 por 250 quilómetros quadrados.
Num estudo, colaboradores do Instituto Real Belga para a Aeronáutica Espacial, em Bruxelas, aplicaram simulações de computador para criar um milhão de cenários de emissão para cada quadrado, a fim de prever a probabilidade de emissão de metano para cada um desses locais. As simulações levaram em consideração os dados medidos, os padrões esperados de circulação atmosférica e a intensidade e duração da libertação de metano com base no fenómeno geológico de "infiltração de gás".
Noutro estudo paralelo, geólogos do Instituto Nacional de Geofísica e Vulcanologia de Roma, Itália e do Instituto de Ciências Planetárias em Tucson, Arizona, examinaram a região em redor da Cratera Gale em busca de características onde as infiltrações de gás são expectáveis - esses são os tipos de características que podem estar associadas à libertação de metano.
A questão de como o metano é criado e destruído em Marte é importante para entender as várias deteções e não-deteções de metano em Marte, com diferenças tanto no tempo quanto na localização. Embora represente uma quantidade muito pequena do inventário atmosférico geral, o metano, em particular, contém pistas importantes para o atual estado de atividade do planeta.
Este gráfico descreve algumas das maneiras possíveis de o metano ser adicionado ou removido da atmosfera.
Uma possibilidade interessante é que o metano é gerado por micróbios. Se enterrado abaixo do solo, este gás pode ser armazenado em formações de gelo estruturadas conhecidas como clatratos e libertado para a atmosfera muito tempo depois.
O metano também pode ser gerado por reações entre o dióxido de carbono e o hidrogénio (que, por sua vez, pode ser produzido pela reação da água e rochas ricas em olivina), por desgaseificação magmática profunda ou por degradação térmica de matéria orgânica antiga. Novamente, pode estar armazenado no subsolo e ser libertado através de fissuras à superfície. O metano também pode ficar preso em bolsas de gelo superficial, conhecidas como pergelissolo sazonal.
A radiação ultravioleta pode tanto gerar metano - através de reações com outras moléculas ou material orgânico já à superfície, como poeira cometária que cai sobre Marte - como quebrá-lo. As reações ultravioletas na atmosfera superior (acima dos 60 km) e as reações de oxidação na atmosfera mais baixa (abaixo dos 60 km) atuam para transformar o metano em dióxido de carbono, hidrogénio e vapor de água, e levam a uma vida útil da molécula de aproximadamente 300 anos.
O metano também pode ser rapidamente distribuído em redor do planeta pela circulação atmosférica, diluindo o seu sinal e dificultando a identificação de fontes individuais. Dada a vida útil da molécula ao considerar os processos atmosféricos, quaisquer deteções atuais indicam que foi libertada há relativamente pouco tempo.
Mas também foram propostos outros métodos de criação e destruição que explicam deteções mais localizadas e também permitem uma remoção mais rápida do metano na atmosfera, mais perto da superfície do planeta. A poeira é abundante na atmosfera abaixo dos 10 km e pode desempenhar um papel, juntamente com interações diretamente com a superfície. Por exemplo, uma ideia é que o metano se difunde ou se "infiltra" através da superfície em regiões localizadas, e é absorvido de volta para o rególito da superfície. Outra ideia é que fortes ventos que levam à erosão da superfície do planeta permitem que o metano reaja rapidamente com os grãos de poeira, removendo a assinatura do metano. As tempestades sazonais de poeira e os "diabos marcianos" também pode acelerar este processo.
A exploração continuada em Marte - a partir de órbita e à superfície - juntamente com experiências laboratoriais e simulações, vai ajudar os cientistas a melhor entender os diferentes processos envolvidos na produção e destruição do metano.
Crédito: ESA
Este processo é bem conhecido na Terra por ocorrer ao longo de falhas tectónicas e de campos de gás natural, com uma variedade de intensidades de libertação. Por exemplo, na Terra, a emissão de gases dos vulcões de lava ativa é tipicamente contínua com variações de fundo, mas também com erupções fortes repentinas, enquanto outras infiltrações podem libertar gás intermitentemente. A libertação episódica de gás, isto é, em geral de longa duração, sem emissão entre erupções de curta duração, é típica da expulsão de gás de infiltrações pequenas ou "moribundas" ou devido a eventos sísmicos. Em Marte, expulsões episódicas de gás também poderiam ser criadas durante um impacto de um meteorito, libertando o gás preso abaixo da superfície.
"Identificámos falhas tectónicas que podem estender-se abaixo de uma região proposta para conter gelo superficial. Como o gelo permanente do subsolo é uma excelente vedação para o metano, é possível que o gelo aqui possa capturar metano subsuperficial e libertá-lo episodicamente ao longo das falhas que quebram esse gelo," diz o coautor Giuseppe Etiope, do Instituto Nacional de Geofísica e Vulcanologia de Roma.
"Notavelmente, vimos que a simulação atmosférica e a avaliação geológica, realizadas independentemente uma da outra, sugeriram a mesma região de proveniência do metano."
"Os nossos resultados apoiam a ideia de que a libertação de metano em Marte pode ser caracterizada por eventos geológicos pequenos e transitórios, em vez de uma presença global constantemente reabastecedora, mas também precisamos entender melhor como o metano é removido da atmosfera e como reconciliar os dados da Mars Express com resultados de outras missões," acrescenta o coautor Frank Daerden, do Instituto Real Belga para a Aeronáutica Espacial, em Bruxelas.
"Vamos reanalisar mais dados recolhidos pelo nosso instrumento no passado, enquanto prosseguimos com os nossos esforços contínuos de monitorização, incluindo a coordenação de algumas observações com o ExoMars Trace Gas Orbiter," conclui Marco.
O ESA-Roscosmos ExoMars Trace Gas Orbiter, projetado para fazer o inventário mais detalhado da atmosfera marciana, iniciou as suas observações científicas em abril de 2018.
"A Mars Express foi a primeira a relatar uma deteção significativa de metano em Marte a partir de órbita e, quinze anos depois, podemos anunciar a primeira deteção simultânea e co-localizada de metano com um rover na superfície," diz Dmitri Titov, Cientista do Projeto Mars Express da ESA.
"Com a nave espacial e a sua carga útil ainda operacionais, a Mars Express é uma das missões espaciais mais bem-sucedidas a serem enviadas ao vizinho planetário da Terra. Esperamos uma ciência mais empolgante a partir dos esforços conjuntos de ambas as sondas da ESA em Marte."
Viagem ao Big Bang através do lítio de uma estrela da Via Láctea (via IAC)
Em astrofísica, qualquer elemento mais pesado do que o hidrogénio e hélio é denominado "metal" e o lítio está entre os mais leves destes metais. Investigadores conseguiram detetar lítio numa estrela "primitiva". Esta descoberta pode fornecer informações cruciais sobre a produção dos núcleos atómicos ("nucleossíntese") no Big Bang. Ler fonte
Hubble vai realizar o maior levantamento da Cintura de Kuiper (via SwRI)
O STScI (Space Telescope Science Institute) da NASA atribuiu recentemente ao SwRI (Southwest Research Institute) o maior programa do Sistema Solar do Telescópio Hubble, alocando 206 órbitas do telescópio ao projeto. Ler fonte
Álbum de fotografias - Silhueta da ISS na Lua
(clique na imagem para ver versão maior)
Crédito: Eric Holland
Centro Ciência Viva do Algarve
Rua Comandante Francisco Manuel
8000-250, Faro
Portugal
Telefone: 289 890 922
E-mail: info@ccvalg.pt
Centro Ciência Viva de Tavira
Convento do Carmo
8800-311, Tavira
Portugal
Telefone: 281 326 231 | Telemóvel: 924 452 528
E-mail: geral@cvtavira.pt
Os conteúdos das hiperligações encontram-se na sua esmagadora maioria em Inglês. Para o boletim chegar sempre à sua caixa de correio, adicione noreply@ccvalg.pt à sua lista de contactos. Este boletim tem apenas um caráter informativo. Por favor, não responda a este email. Contém propriedades HTML e classes CSS - para vê-lo na sua devida forma, certifique-se que o seu cliente de webmail suporta este tipo de mensagem, ou utilize software próprio, como o Outlook ou outras apps para leitura de mensagens eletrónicas.
Recebeu esta mensagem por estar inscrito na newsletter de Astronomia do Centro Ciência Viva do Algarve e do Centro Ciência Viva de Tavira. Se não a deseja receber ou se a recebe em duplicado, faça a devida alteração clicando aqui ou contactando o webmaster.
