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 12/04: 102.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1633, começa o inquérito formal de Galileu pela Inquisição.
Em 1849, de Gasparis descobre o asteroide Hygiea.
Em 1851, nascia Edward Walter Maunder, astrónomo inglês famoso pelo seu estudo das manchas solares e do ciclo magnético solar, que levou à sua identificação do período entre 1645 e 1715 que é agora conhecido como Mínimo Maunder.
Em 1961, o cosmonauta Yuri Alekseyevich Gagarin torna-se no primeiro homem no espaço.
Orbita a Terra apenas uma vez a bordo da nave Vostok 1. O voo dura 1 hora e 48 minutos, num percurso elíptico com um apogeu de 327 km e um perigeu de 180 km.
Em 1981, começa a era do vaivém espacial. Lançamento da missão STS-1 do vaivém Columbia, adiado desde 10 de abril. O comandante John Young e o piloto Robert Crippen orbitam a Terra 37 vezes durante dois dias antes de regressarem. Os objetivos principais do voo inaugural eram testar os sistemas principais, completar uma ascensão até órbita com sucesso e regressar à Terra em segurança. Observações: Lua em Quarto Crescente, pelas 20:06. Durante a noite, a Lua brilha alta a oeste-sudoeste com Pollux e Castor para cima e para a direita e Procyon para baixo. Bem para baixo de Procyon encontra-se Sirius, a estrela mais brilhante do céu noturno.
Dia 13/04: 103.º dia do calendário gregoriano. História: Em 1960, os EUA lançam o Transit 1-B, o primeiro satélite de navegação do mundo.
Em 1970, "Houston, we have a problem". Foram estas as palavras que o astronauta Jack Swigert disse ao controlo da missão em Houston depois do tanque de oxigénio n.º 2 do módulo de serviço da nave Apollo 13 ter explodido.
Os astronautas Swigert, Jim Lovell e Fred Haise movem-se então para o módulo lunar, que permaneceu sem danos. O voo continuou até e em volta da Lua e de novo até à Terra. Todo o mundo observava com atenção à medida que a equipa terrestre e a tripulação da Apollo 13 ultrapassavam todos os obstáculos para salvar os astronautas. Estes conseguiram regressar em segurança à Terra.
Em 1974, a Western Union (em cooperação com a NASA e a Hughes Aircraft) lança o primeiro satélite comercial de comunicações geosíncrono, o Westar 1. Observações: Plutão na sua quadratura oeste, pelas 08:48.
Esta noite, aponte uns binóculos para a Lua. O nosso satélite natural oculta algumas estrelas do enxame aberto M44 (Presépio). O brilho da Lua dificulta a observação das restantes estrelas do aglomerado.
Dia 14/04: 104.º dia do calendário gregoriano. História: Em 1629 nascia Christian Huygens, físico holandês e astrónomo, um dos cientistas mais proeminentes do século XVII.
Descobriu o anel e o quarto satélite (Titã) de Saturno (1655), e patenteou o primeiro relógio de pêndulo (1656). Na ótica propôs a teoria ondulatória da luz e descobriu a polarização. A sonda que há alguns anos atrás aterrou em Titã tem o seu nome.
Em 1958, o satélite soviético Sputnik 2 cai de órbita após uma missão com a duração de 162 dias.
Em 1981, missão STS-1. O vaivém espacial Columbia completa o seu primeiro voo de testes.
Em 2000, astrónomos detetam as primeiras provas observacionais dos restos de uma hipernova, explosões cem vezes mais energéticas que as supernovas e uma possível fonte dos poderosos GRB's (explosões de raios-gama), os eventos mais energéticos de todo o Universo conhecido, além do Big-Bang. Observações: Arcturo brilho alto a este por estas noites. Arcturo forma o fim pontiagudo de um longo e estreito asterismo com a forma de papagaio-de-papel formado pelas estrelas mais brilhantes da constelação de Boieiro. O papagaio-de-papel está atualmente inclinado para o lado esquerdo de Arcturo. A cabeça do papagaio-de-papel, para a esquerda, está ligeiramente curvado para cima. Este asterismo tem 23º: cerca de dois punhos à distância do braço esticado.
Dia 15/04: 105.º dia do calendário gregoriano. História: Em 1707 nascia Leonhard Euler, matemático e físico suiço.
Fez importantes descobertas em vários campos como o cálculo infinitesimal e teoria dos grafos. Também introduziu muita da terminologia matemática moderna e da notação, particularmente da análise matemática, como por exemplo a noção de função matemática. Também trabalhou na mecânica, dinâmica de fluidos, ótica, astronomia e teoria musical. Relativamente à astronomia, os seus feitos incluem a determinação, com uma grande precisão, da órbita de cometas e de outros corpos celestes, a compreensão da natureza dos cometas e o cálculo da paralaxe do Sol.
Em 1793 nascia Friedrich Georg Wilhelm von Struve, astrónomo báltico-alemão. Struve é conhecido pelo seu enorme estudo das estrelas duplas e foi um dos primeiros astrónomos a identificar os efeitos da extinção interestelar.
Em 1800, James Ross descobre o polo magnético norte.
Em 1961, Yuri Gagarin, o primeiro ser humano no espaço, é galardoado com a Ordem de Lenine.
Em 1999, lançamento do Landsat 7. Observações: A Lua encontra-se entre duas das estrelas mais brilhantes da constelação de Leão: Régulo (para a sua direita) e Denébola (para a sua esquerda). Algieba, igualmente brilhante, está para cima do nosso satélite natural.
Curiosidades
Um planeta anão, descoberto há mais de uma década, é o maior corpo conhecido, no nosso Sistema Solar, sem um nome próprio - mas isso está prestes a mudar. Astrónomos do Observatório Gemini abriram uma votação pública para dar nome ao mundo distante, atualmente conhecido como 2007 OR10. Selecionaram três nomes potenciais de acordo com as regras da UAI (União Astronómica Internacional) para planetas menores e vão recomendar o vencedor à UAI, que depois escolherá o nome formal. As votações decorrem neste website.
Astrónomos obtêm primeira imagem de um buraco negro
Usando o EHT, os cientistas obtiveram uma imagem do buraco negro no centro da galáxia M87, delineado pela emissão de gás quente em seu redor sob a influência de forte gravidade perto do horizonte de eventos.
Crédito: Colaboração EHT
O EHT (Event Horizon Telescope) — uma rede à escala planetária de oito radiotelescópios colocados no solo, formada através de colaboração internacional — foi concebido para capturar imagens de um buraco negro. Na passada quarta-feira, em conferências de imprensa coordenadas em todo o mundo, os investigadores do EHT revelaram que foram bem-sucedidos, mostrando a primeira evidência visual direta de um buraco negro supermassivo e da sua sombra.
Este resultado pioneiro foi anunciado numa série de seis artigos científicos publicados num número especial da revista da especialidade The Astrophysical Journal Letters. A imagem revela o buraco negro situado no centro de Messier 87, uma galáxia massiva localizada no enxame galáctico de Virgem (a sombra de um buraco negro é o mais próximo da imagem do buraco negro propriamente dito que conseguimos obter, já que este é um objeto completamente escuro do qual a luz não pode escapar. A fronteira do buraco negro — o horizonte de eventos que dá o nome ao EHT — é cerca de 2,5 vezes mais pequena que a sombra que projeta e mede menos de 40 mil milhões de km de um lado ao outro). Este buraco negro reside a 55 milhões de anos-luz de distância da Terra e possui uma massa de 6,5 mil milhões de vezes a do Sol.
Messier 87 (M87) é uma galáxia elíptica enorme situada a cerca de 55 milhões de anos-luz de distância da Terra, visível na constelação da Virgem. Foi descoberta por Charles Messier em 1781, mas não foi identificada como galáxia até ao século XX. Com o dobro da massa da nossa própria galáxia, a Via Láctea, e contendo cerca de dez vezes mais estrelas, conta-se entre as maiores galáxias do Universo Local. Para além do seu tamanho, M87 tem algumas características bastante únicas. Por exemplo, contém uma grande quantidade de enxames globulares: enquanto a nossa Via Láctea não tem mais de 200, M87 conta com cerca de 12.000, o que alguns cientistas sugerem ser devido ao facto de os ter arrebatado a galáxias vizinhas mais pequenas. Tal como todas as grandes galáxias, M87 tem um buraco negro supermassivo no seu centro. O buraco negro pode também explicar uma das características mais energéticas da galáxia: um jacto relativista de matéria que está a ser ejectado com uma velocidade quase igual à da luz.
Este buraco negro foi objeto de observações do Event Horizon Telescope. O EHT escolheu-o como alvo por duas razões. Apesar da resolução do EHT ser muito boa, ainda assim tem os seus limites. Como os buracos negros mais massivos são também maiores em diâmetro, o buraco negro central de M87 apresentava um alvo invulgarmente grande, o que significa que podiam obter-se imagens dele mais facilmente do que de buracos negros mais pequenos mas mais próximos. A outra razão foi claramente mais "terrena". M87 apresenta-se relativamente perto do equador celeste quando observada a partir da Terra, o que a torna visível tanto no hemisfério norte como no hemisfério sul. Este facto maximizou o número de telescópios do EHT que a podiam observar, aumentando assim a resolução da imagem final.
Crédito: ESO
Os buracos negros supermassivos são objetos astronómicos relativamente pequenos — o que faz com que até agora tenham sido impossíveis de observar diretamente. Como o tamanho do horizonte de eventos de um buraco negro é proporcional à sua massa, quanto mais massivo for o buraco negro, maior será a sua sombra. Graças à sua enorme massa e relativa proximidade, previu-se que o buraco negro de M87 fosse um dos maiores visto a partir da Terra — o que o tornou num excelente alvo para o EHT.
O EHT liga telescópios situados em todo o globo, formando um telescópio virtual do tamanho da Terra sem precedentes. O EHT proporciona aos astrónomos uma nova maneira de estudarem os objetos mais extremos do Universo previstos pela relatividade geral de Einstein durante o ano centenário da experiência histórica que confirmou esta teoria pela primeira vez.
Apesar dos telescópios não estarem fisicamente ligados, foi possível sincronizar os dados recolhidos com relógios atómicos — masers de hidrogénio — que dão o tempo preciso das observações. Estas observações foram obtidas a um comprimento de onda de 1,3 mm durante uma campanha global em 2017. Cada telescópio do EHT produziu enormes quantidades de dados — cerca de 350 terabytes por dia — os quais foram armazenados em discos de hélio de elevado desempenho. Estes dados foram depois combinados em supercomputadores altamente especializados — chamados correladores — existentes no Instituto Max Planck de Rádio Astronomia e no Observatório Haystack do MIT. Foram seguidamente convertidos numa imagem usando ferramentas computacionais inovadoras, desenvolvidas pela colaboração.
"Tirámos a primeira fotografia de um buraco negro," disse o diretor do projeto EHT, Sheperd S. Doeleman do Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian, EUA. "Trata-se de um feito científico extraordinário levado a cabo por uma equipa de mais de 200 investigadores."
Os buracos negros são objetos cósmicos extraordinários com massas enormes e tamanhos extremamente compactos. A presença destes objetos afeta o meio onde estão inseridos de maneira extrema, deformando o espaço-tempo e superaquecendo o material que os rodeia.
Esta imagem artística mostra um buraco negro supermassivo a rodar rapidamente, rodeado por um disco de acreção. O disco fino de material em rotação é constituído por restos de uma estrela do tipo do Sol que foi desfeita por ação das forças de maré do buraco negro. O buraco negro está assinalado, mostrando a anatomia deste fascinante objeto.
Crédito: ESO
"Se estiverem imersos numa região brilhante, como um disco de gás brilhante, pensamos que o buraco negro crie uma região escura semelhante a uma sombra — algo previsto pela relatividade geral de Einstein que nunca foi observado anteriormente," explica o Presidente do Conselho Científico do EHT, Heino Falcke da Universidade Radboud, na Holanda. "Esta sombra, causada pela curvatura gravitacional e captura da luz no horizonte de eventos, revela-nos muito sobre a natureza destes fascinantes objetos e permite-nos medir a enorme massa do buraco negro de M87."
Calibrações múltiplas e métodos de obtenção de imagens revelaram uma estrutura semelhante a um disco com uma região central escura — a sombra do buraco negro — que se manteve em várias observações independentes do EHT.
"Quando tivemos a certeza de ter efetivamente capturado a sombra, pudemos comparar o nosso resultado com uma extensa biblioteca de modelos de computador, a qual inclui a física do espaço deformado, matéria superaquecida e campos magnéticos muito fortes. Muitas das estruturas da imagem observada ajustam surpreendentemente bem os nossos modelos teóricos, o que nos dá confiança na interpretação das observações, incluindo a estimativa da massa do buraco negro," comenta Paul T. P. Ho, membro do Conselho do EHT e Diretor do Observatório do Leste Asiático.
"O confronto entre a teoria e as observações é sempre um momento dramático para os teóricos. Foi um alívio e um motivo de orgulho ver que as observações ajustavam tão bem as nossas previsões," explica Luciano Rezzolla da Goethe Universität, na Alemanha, também membro do Conselho do EHT.
Criar o EHT tratou-se de um desafio enorme, pois foi necessário atualizar e ligar uma rede mundial de oito telescópios pré-existentes colocados numa quantidade de locais de altitude elevada. Estes locais incluem vulcões no Hawaii e no México, montanhas no Arizona, EUA, a Sierra Nevada espanhola, o deserto chileno do Atacama e a Antártida.
Este esquema mostra a localização dos telescópios utilizados nas observações EHT de 2017 da galáxia M87.
Crédito: NRAO
As observações do EHT usaram uma técnica conhecida por interferometria de linha de base muito longa (VLBI, sigla do inglês para very-long-baseline interferometry), que sincroniza os vários telescópios e explora a rotação do nosso planeta de modo a formar um enorme telescópio do tamanho da Terra, que observa a um comprimento de onda de 1,3 mm. A VLBI permite ao EHT atingir uma resolução angular de 20 microssegundos de arco — o suficiente para se ler um jornal colocado em Nova Iorque a partir de um café em Paris (as observações do EHT no futuro próximo irão ver um aumento substancial da sua sensibilidade, devido à participação dos IRAM NOEMA Observatory, Greenland Telescope e Kitt Peak Telescope).
Os telescópios que contribuíram para este resultado foram: Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), Atacama Pathfinder Experiment (APEX), telescópio IRAM de 30 metros, James Clerk Maxwell Telescope, Large Millimeter Telescope Alfonso Serrano, Submillimeter Array, Submillimeter Telescope e South Pole Telescope. Foram combinados petabytes de dados obtidos por estes telescópios em supercomputadores altamente especializados, situados no Instituto Max Planck de Rádio Astronomia e no MIT Haystack Observatory.
As infraestruturas e financiamento europeu desempenharam um papel crucial neste esforço mundial, com a participação de telescópios europeus avançados e o apoio do Conselho Europeu de Investigação — particularmente com uma bolsa de 14 milhões de euros para o projeto BlackHoleCam. Os apoios do ESO, IRAM e Sociedade Max Planck foram também determinantes. "Este resultado apoia-se em décadas de experiência europeia na área da astronomia milimétrica", comentou Karl Schuster, Diretor do IRAM e membro do Conselho do EHT.
Este poster do NRAO explica alguns dos conceitos chave em interferometria, a técnica que tornou possíveis as observações do buraco negro de M87 pelo Event Horizon Telescope.
Crédito: NRAO/AUI/NSF; S. Dagnello
A construção do EHT e as observações anunciadas representam o culminar de décadas de trabalho observacional, técnico e teórico. Este exemplo de trabalho de equipa global apoiou-se em colaborações estreitas entre investigadores de todo o mundo. Treze instituições parceiras trabalharam em conjunto para criar o EHT, fazendo uso tanto de infraestruturas já existentes como do apoio de várias agências. O financiamento principal foi dado pela Fundação Nacional de Ciências dos Estados Unidos da América (NSF), pelo Conselho Europeu de Investigação da União Europeia (ERC) e por agências financiadoras do Leste Asiático.
"O ESO orgulha-se de ter contribuído de forma significativa para este resultado através da sua liderança europeia e papel principal em dois dos telescópios componentes do EHT, situados no Chile — o ALMA e o APEX," comentou o Diretor Geral do ESO, Xavier Barcons. "O ALMA é a infraestrutura mais sensível do EHT e as suas 66 antenas de alta precisão foram determinantes no sucesso do EHT."
"Conseguimos algo que se julgava impossível há apenas uma geração atrás," concluiu Doeleman. "Juntámos avanços pioneiros em tecnologia, ligações entre os melhores rádio observatórios do mundo e algoritmos inovadores para abrir uma nova janela para os buracos negros e o seu horizonte de eventos."
Impressão de artista do orbitador ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO) a analisar a atmosfera marciana. É ilustrado o método de ocultação solar: os espectrómetros a bordo - ACS e NOMAD - observam o modo como a luz solar é absorvida na atmosfera e revelam as impressões digitais químicas dos seus ingredientes.
Apesar da atmosfera marciana ser dominada pelo dióxido de carbono, o TGO está a realizar uma análise detalhada dos seus gases vestigiais - aqueles que constituem menos de 1% da atmosfera, como vapor de água e metano. Apesar de estarem presentes em quantidades minúsculas, estes traços são a chave para rastrear a história da água em Marte, e se e quais processos podem estar ativos na superfície hoje. O metano atrai atenção em particular, dado que na Terra é produzido por processos biológicos e geológicos.
Crédito: ESA/ATG medialab
Novas evidências do impacto da recente tempestade de poeira sobre a água na atmosfera e uma surpreendente falta de metano, estão entre os destaques científicos do primeiro ano em órbita do ExoMars Trace Gas Orbiter.
Foram publicados, quarta-feira-passada, dois artigos na revista Nature, descrevendo os novos resultados, e referidos numa conferência de imprensa exclusiva na União Europeia de Geociências, em Viena.
Um terceiro artigo, submetido na revista Proceedings of the Russian Academy of Science, apresenta o mapa mais detalhado, alguma vez produzido, de água-gelo ou de minerais hidratados no subsolo superficial de Marte.
A missão conjunta da ESA-Roscosmos ExoMars Trace Gas Orbiter, ou TGO, chegou ao Planeta Vermelho em outubro de 2016 e passou mais de um ano a empregar a técnica de aerotravagem necessária para atingir a sua órbita científica de duas horas, 400 km acima da superfície de Marte.
"Estamos muito satisfeitos com os primeiros resultados do Trace Gas Orbiter," diz Håkan Svedhem, cientista do projeto TGO da ESA.
"Os nossos instrumentos têm um desempenho extremamente bom e mesmo nos primeiros meses de observação já forneciam dados excelentes, a um nível muito mais alto do que o anteriormente alcançado".
Resumo dos três novos resultados apresentados pelas equipas da sonda ExoMars TGO.
Crédito: ESA; sonda - ESA/ATG medialab
A principal missão científica do TGO começou no final de abril de 2018, apenas alguns meses antes do início da tempestade global que, eventualmente, levaria ao desaparecimento do rover Opportunity da NASA, após 15 anos a percorrer a superfície marciana.
As naves espaciais em órbita, no entanto, foram capazes de fazer observações únicas, com o TGO a acompanhar o início e o desenvolvimento da tempestade e a monitorizar como o aumento de poeira afetou o vapor de água na atmosfera - importante para entender a história da água em Marte ao longo do tempo.
Análise da tempestade de poeira
Dois espectrómetros a bordo - NOMAD e ACS - fizeram as primeiras medições de alta resolução de ocultação solar da atmosfera, observando a forma como a luz solar é absorvida na atmosfera para revelar as impressões digitais químicas dos seus ingredientes.
Isto permitiu a distribuição vertical de vapor de água e água "semipesada" - com um átomo de hidrogénio substituído por um átomo de deutério, uma forma de hidrogénio com um neutrão adicional - para ser traçado próximo desde a superfície marciana até 80 km de altitude. Os novos resultados acompanham a influência da poeira na atmosfera sobre a água, juntamente com a fuga de átomos de hidrogénio para o espaço.
"Nas latitudes do norte, observámos características como nuvens de poeira em altitudes de 25 a 40 km que não estavam lá antes e, nas latitudes mais a sul, observámos camadas de poeira a moverem-se para altitudes mais elevadas," diz Ann Carine Vandaele, investigadora principal do instrumento NOMAD, do Instituto Real Belga para a Aeronáutica Espacial.
"O aumento do vapor de água na atmosfera aconteceu, notavelmente, de forma rápida, em apenas alguns dias, durante o início da tempestade, indicando uma reação rápida da atmosfera à tempestade de poeira."
A missão científica principal do ExoMars TGO começou no final de abril de 2018, apenas um par de meses antes do início da tempestage global de poeira que envolveu o planeta. O TGO seguiu o aparecimento e desenvolvimento da tempestade e monitorizou como o aumento da poeira afetou o vapor de água na atmosfera.
O orbitador TGO fez as primeiras medições de ocultações solares em alta resolução com os seus espectrómetros ACS e NOMAD, observando como a luz solar é absorvida na atmosfera para relevar as impressões digitais químicas dos seus ingredientes. Isto permitiu a distribuição vertical do vapor de água e da água "semipesada", desde perto da superfície marciana até acima dos 80 km de altitude - importante para compreender a história da água em Marte ao longo do tempo.
Os novos resultados mostram a influência da poeira atmosférica na água, e fornecem mais informações sobre o escape dos átomos de hidrogénio para o espaço. Os instrumentos também registaram o aparecimento de nuvens de gelo e poeira a diferentes altitudes, e um rápido aumento do vapor de água na atmosfera.
Crédito: ESA; sonda - ATG/medialab; dados: A-C Vandaele et al. (2019)
As observações são consistentes com os modelos de circulação global. O pó absorve a radiação do Sol, aquecendo o gás circundante e fazendo com que se expanda, redistribuindo, por sua vez, outros ingredientes - como a água - numa faixa vertical mais ampla. Um contraste de temperatura mais alto entre as regiões equatorial e polar é também estabelecido, fortalecendo a circulação atmosférica. Ao mesmo tempo, graças às temperaturas mais altas, formam-se menos nuvens de gelo de água - normalmente estas confinariam vapor de água a altitudes mais baixas.
As equipas também fizeram a primeira observação de água semipesada, em simultâneo com vapor de água, fornecendo informações importantes sobre os processos que controlam a quantidade de átomos de hidrogénio e deutério que escapam para o espaço. Isto também significa que a relação deutério para hidrogénio (D/H) pode ser derivada, o que é um marcador importante para a evolução do inventário de água em Marte.
"Vemos que a água, deuterada ou não, é muito sensível à presença de nuvens de gelo, impedindo-a de atingir as camadas mais altas da atmosfera. Durante a tempestade, a água atingiu altitudes muito maiores," diz Ann Carine. "Isto foi teoricamente previsto por modelos durante muito tempo, mas foi a primeira vez que pudemos observá-lo."
Como se prevê que a relação D/H mude com a estação e com a latitude, espera-se que as contínuas medições regionais e sazonais do TGO forneçam evidências adicionais dos processos em andamento.
Aumenta o mistério à volta do metano
Os dois instrumentos complementares também iniciaram as suas medições de gases vestigiais na atmosfera marciana. Os gases vestigiais ocupam menos de um por cento da atmosfera, em volume, e exigem técnicas de medição altamente precisas para determinar as suas impressões digitais exatas na composição. A presença de gases vestigiais é normalmente medida em ‘partes por milhar de milhão por volume’ (ppbv); assim, para o exemplo do inventário de metano da Terra que mede 1800 ppbv, para cada milhar de milhão de moléculas, 1800 são metano.
O metano é de particular interesse para os cientistas de Marte, porque pode ser uma assinatura de vida, assim como processos geológicos - na Terra, por exemplo, 95% do metano na atmosfera provém de processos biológicos. Como pode ser destruída pela radiação solar em escalas de tempo de várias centenas de anos, qualquer deteção da molécula nos tempos atuais implica que esta deverá ter sido libertada há relativamente pouco tempo - mesmo que o metano tenha sido produzido há milhões ou milhares de milhões de anos e tenha permanecido preso em reservatórios no subsolo, até agora. Além disso, os gases vestigiais são misturados eficientemente, e diariamente, perto da superfície do planeta, com modelos globais de circulação de vento que ditam que o metano seja misturado uniformemente ao redor do planeta em apenas alguns meses.
Relatos de metano na atmosfera marciana têm sido intensamente debatidos porque as deteções foram muito esporádicas no tempo e na localização e, muitas vezes, caíram no limite dos limites de deteção dos instrumentos. A Mars Express da ESA contribuiu com uma das primeiras medições a partir de órbita em 2004, indicando a presença de metano no valor de 10 ppbv.
Telescópios baseados na Terra também registaram medições não-detetivas e transitórias de até 45 ppbv, enquanto o rover Curiosity da NASA, a explorar a Cratera Gale desde 2012, sugeriu um nível basal de metano que varia com as estações entre 0,2 e 0,7 ppbv - com alguns picos mais altos. Mais recentemente, a Mars Express observou um pico de metano um dia após uma das leituras de mais alto nível do Curiosity.
A primeira análise da atmosfera marciana pelo ExoMars TGO, em vários pontos em torno do globo, descobriu um limite superior do metano 10-100 vezes mais pequeno do que todas as deteções anteriores. Os dados medidos mostram a sensibilidade dos instrumento ACS e NOMAD quando observando outras moléculas, como a água, enquanto o metano está aparentemente ausente: os resultados sugerem um limite superior de 0,05 partes por milhar de milhão (ppbv).
A diferença entre os dados do TGO e do rover Curiosity da NASA, que divulgou anteriormente uma variação sazonal do metano, está presente, notando que a sensibilidade mais alta das medições do TGO foi alcançada antes da tempestade global de poeira que envolveu o planeta em meados de 2018, pouco depois do início da missão científica do TGO. Também foi fornecido um mapa com os locais das tentativas de deteções pelo TGO, sendo a maioria delas a grandes latitudes.
Para conciliar os diferentes resultados, é necessário uma maior compreensão dos diferentes mecanismos capazes de destruir o metano perto da superfície do planeta.
Crédito: ESA; sonda: ATG/medialab; dados: O. Korablev et al. (2019)
Os novos resultados da TGO fornecem a análise global mais detalhada até ao momento, encontrando um limite superior de 0,05 ppbv, ou seja, 10 a 100 vezes menos metano do que todas as deteções relatadas anteriormente. O limite de deteção mais preciso de 0,012 ppbv foi alcançado a 3 km de altitude.
"Temos dados belíssimos de alta precisão que detetam sinais de água, dentro da faixa de onde esperamos ver o metano, mas ainda podemos reportar um modesto limite superior que sugere uma ausência global de metano," diz o investigador principal da ACS, Oleg Korablev, do Instituto de Pesquisas Espaciais, Academia Russa de Ciências, Moscovo.
"As medições de alta precisão do TGO parecem estar em desacordo com as deteções anteriores; para reconciliar os vários conjuntos de dados e combinar a transição rápida das plumas previamente reportadas para os níveis basais aparentemente muito baixos, precisamos encontrar um método que destrua eficientemente o metano próximo à superfície do planeta."
"Assim como a questão da presença do metano e a sua origem causou tanto debate, a questão de para onde vai e com que rapidez pode desaparecer é igualmente interessante," diz Håkan.
"Não temos todas as peças do quebra-cabeças nem vemos ainda a imagem completa, mas é por isso que estamos lá com o TGO, construindo uma análise detalhada da atmosfera com os melhores instrumentos que temos, para entender melhor o quão ativo este planeta é - seja geológica ou biologicamente.
Este gráfico sumariza importantes tentativas de medição do metano em Marte. Têm sido feitas observações de metano por telescópios terrestres, pela Mars Express da ESA a partir de órbita marciana, e pelo rover Curiosity da NASA localizado na Cratera Gale; também existem observações da não-deteção ou pequeníssimas deteções do elemento químico. Mais recentemente, o ExoMars TGO da ESA-Roscosmos registou uma ausência de metano e forneceu um limite superior muito baixo.
Para conciliar os diferentes resultados, é necessário uma maior compreensão dos diferentes mecanismos capazes de destruir o metano perto da superfície do planeta.
Crédito: ESA
Melhor mapa de águas subterrâneas superficiais
Enquanto o debate animado sobre a natureza e a presença do metano continua, uma coisa certa é que a água já existiu em Marte - e ainda o faz na forma de água-gelo, ou como minerais hidratados. E onde havia água, poderia haver vida.
Para ajudar a entender a localização e a história da água em Marte, o detetor de neutrões da TGO, FREND, está a cartografar a distribuição de hidrogénio no medidor mais alto da superfície do planeta. O hidrogénio indica a presença de água, sendo um dos constituintes da molécula de água; pode também indicar a água absorvida na superfície ou minerais formados na presença de água.
A tarefa de cartografia do instrumento levará cerca de um ano de Marte - quase dois anos terrestres - para produzir as melhores estatísticas de modo a gerar o mapa da mais alta qualidade. Mas os primeiros mapas, apresentados com base em apenas alguns meses de dados, já excedem a resolução de medições anteriores.
O espectrómetro de neutrões FREND a bordo do ExoMars Trace Gas Orbiter começou a mapear a distribuição do hidrogénio no 1.º metro da superfície marcian. O hidrogénio indica a presença de água, sendo um dos constituintes da sua molécula; também pode indicar água absorvida na superfície, ou minerais formados na presença de água. Um mapa produzido a partir de 131 dias de dados, de 3 de maio a 10 de setembro de 2018, está aqui presente, cobrindo o globo de 70º N a 70º S.
Além do pergelissolo das regiões polares, obviamente ricas em água, o novo mapa fornece detalhes mais refinadas de regiões "húmidas" e "secas" localizadas. Também destaca materiais ricos em água nas regiões equatoriais que podem significar a presença atual de pergelissolo rico em água, ou os locais anteriores dos polos do planeta no passado.
Crédito: ESA; sonda: ATG/medialab; dados - I. Mitrofanov et al. (2018)
"Em apenas 131 dias, o instrumento já havia produzido um mapa com uma resolução maior que a dos dados de 16 anos do seu antecessor a bordo do Mars Odyssey da NASA - e deverá continuar a melhorar," diz Igor Mitrofanov, investigador principal do instrumento FREND, no Instituto de Pesquisas Espaciais, Academia Russa de Ciências, Moscovo.
Além do gelo permanente do subsolo, obviamente rico em água, das regiões polares, o novo mapa fornece detalhes mais refinados de regiões "húmidas" e "secas" localizadas. Destaca, também, materiais ricos em água em regiões equatoriais que podem significar a presença de gelo permanente do subsolo rico em água nos tempos atuais, ou os anteriores locais dos polos do planeta no passado.
"Os dados estão a melhorar continuamente e, eventualmente, teremos o que se tornará nos dados de referência para a cartografia de materiais ricos em água na subsuperfície em Marte, cruciais para entender a evolução geral de Marte e onde toda a água se encontra presentemente, acrescenta Igor. "É importante para a ciência em Marte, e é também valioso para a futura exploração de Marte."
"Já estamos a desfrutar de belas imagens e visualizações estéreo de Marte graças ao sistema de imagem do TGO e, agora, estamos felizes por partilhar a primeira visão dos dados dos outros instrumentos," conclui Håkan. "Temos um futuro promissor ao contribuir para os muitos aspetos fascinantes da ciência de Marte, desde a distribuição da água subterrânea até aos processos de superfície ativa e os mistérios da atmosfera marciana."
Marte pode ter a reputação de ser um mundo inóspito, mas certamente não está morto: a sua atmosfera fina é ainda capaz de levantar tempestades e, como a imagem revela, formar centenas - talvez até milhares - de "diabos marcianos" por toda a superfície.
Estas colunas rodopiantes de vento varrem a camada superior de material superficial e transportam-na para outros locais. O seu percurso é realçado pelos riscos que deixam para trás - material recém-exposto, com tons azul/cinzento nesta imagem recente pela câmara CaSSIS a bordo do orbitador ExoMars TGO.
Os diabos marcianos formam-se da mesma forma que os seus homólogos terrestres: quando o chão fica mais quente do que o ar por cima, plumas ascendentes de ar quente movem-se através de ar mais denso e frio, criando uma corrente em que o ar mais frio desce e configurando uma circulação vertical. Se uma rajada horizontal de vento sopra através delas, despoleta um diabo marciano. Assim que atinge velocidade suficiente, a rotação torna-se afunilada, levanta poeira e move-se pela superfície.
Tal como a imagem mostra, não há muito no caminho de um diabo marciano: varrem os lados de montes e o chão de crateras de impacto.
A imagem foi obtida no dia 4 de janeiro de 2019 e mostra uma região a nordeste da Cratera Copérnico, na região Cimmeria de Marte. Captura uma área com 7,2x31 km. O norte está para o canto superior esquerdo da imagem. A imagem foi retificada geometricamente e modificada para 4 m/pixel.
Crédito: ESA/Roscosmos/CaSSIS
Astrónomos encontram evidências de planeta quase 13 vezes maior que Júpiter
Pesquisadores brasileiros identificam sinais robustos da existência de um objeto gigante na constelação do Cisne, orbitando um sistema binário formado por uma estrela viva e outra morta.
Crédito: Leandro Almeida
Nas últimas três décadas, foram descobertos quase 4 mil objetos semelhantes a um planeta situados fora do Sistema Solar – e por isso chamados exoplanetas – orbitando estrelas isoladas. Já a partir de 2011, por meio do satélite Kepler, da NASA, foi possível observar os primeiros exoplanetas girando em torno de sistemas binários jovens, compostos por duas estrelas (vivas) em cujos núcleos ainda há queima de hidrogénio.
Agora, um grupo de astrónomos brasileiros encontrou as primeiras evidências da existência de um exoplaneta em redor de um sistema binário mais velho ou evoluído, em que uma das duas estrelas está morta.
O estudo, resultado de um pós-doutorado e de um estágio de investigação, ambos da FAPESP (Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo), foi publicado na revista The Astronomical Journal, da Sociedade Americana de Astronomia.
"Conseguimos obter indicações bastante sólidas da existência de um exoplaneta gigante, com uma massa quase 13 vezes maior que a de Júpiter [maior planeta do Sistema Solar] num sistema binário evoluído", disse Leonardo Andrade de Almeida, pós-doutorando na Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) e primeiro autor do estudo. O pesquisador fez pós-doutorado no Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas da Universidade de São Paulo (IAG-USP) com supervisão do professor Augusto Damineli, também autor do estudo.
Os pesquisadores encontraram sinais da existência de um exoplaneta num sistema binário evoluído chamado KIC10544976, localizado na constelação do Cisne, no hemisfério celeste norte, por meio da análise de diferentes pistas. Uma delas foi o efeito da variação do instante do eclipse.
O fenómeno é caracterizado pela precisão do tempo em que ocorrem os eclipses das duas estrelas que formam um sistema binário ao passar uma em frente da outra. Uma variação nesse tempo de ocorrência de eclipses, chamado período orbital, é forte indicador da existência de um planeta ao redor de estrelas.
"A variação do período orbital de um sistema binário ocorre em razão da atração gravitacional entre os três objetos, que passam a girar em torno de um centro de massa comum", disse Almeida.
A identificação de variações no período orbital, porém, não é suficiente para a deteção de um planeta num sistema binário. Isso porque, assim como o Sol apresenta variação no seu ciclo de atividade magnética a cada 11 anos, marcada por um pico e o posterior declínio das manchas solares, outras estrelas também passam por esse mesmo processo.
"A variação da atividade magnética do Sol e de outras estrelas isoladas causa uma alteração nos seus campos magnéticos. Já em estrelas que compõem um sistema binário isso provoca uma mudança no período orbital, que chamamos de mecanismo Applegate", disse Almeida.
A fim de afastar a hipótese de que a variação no período orbital de KIC10544976 seria resultado apenas da atividade magnética, os investigadores analisaram o efeito da variação do instante do eclipse e o ciclo de atividade magnética da estrela viva do sistema binário.
Esse sistema binário (KIC10544976) é composto por uma anã branca – a estrela morta, menor e com brilho alto (alta emissão de energia por unidade de tempo) devido à sua temperatura superficial elevada – e uma anã vermelha – a estrela viva, com massa pequena em comparação à do Sol e baixa luminosidade (baixa emissão de energia por unidade de tempo). As duas estrelas foram monitoradas por telescópios terrestres entre 2005 e 2017 e pelo satélite Kepler entre 2009 e 2013, que geraram dados minuto a minuto.
"Esse sistema é único. Nenhum outro sistema similar possui dados suficientes que nos permitam calcular a variação do período orbital e o ciclo de atividade magnética da estrela viva", disse Almeida.
Por meio dos dados obtidos pelo satélite Kepler foi possível estimar o ciclo magnético da estrela viva – a anã vermelha – pela frequência e energia das explosões nos campos magnéticos e pelas manchas na superfície da estrela associadas a essas ejeções de energia.
As análises dos dados indicaram que o ciclo de atividade magnética da anã vermelha é de 600 dias – o que está de acordo com os ciclos magnéticos medidos para estrelas isoladas de massa baixa. Já a variação do período orbital do sistema binário KIC10544976 foi de 17 anos.
"Isso afasta totalmente a hipótese de que a atividade magnética gere essa variação do período orbital. A explicação mais plausível é a presença de um planeta gigante em redor desse sistema binário, com massa próxima a 13 vezes à de Júpiter", disse Almeida.
Hipóteses de formação
Ainda não se sabe como o planeta em torno do sistema binário teria sido formado. Uma das hipóteses é a de que o objeto se desenvolveu ao mesmo tempo que as duas estrelas, há milhares de milhões de anos. Nesse caso, seria um planeta de primeira geração. Outra hipótese é a de que foi gerado a partir do gás ejetado durante a morte da anã branca – sendo, portanto, um planeta de segunda geração.
A confirmação de que se trata de um planeta de primeira ou segunda geração e a sua deteção direta em torno desse sistema poderão ocorrer quando entrar em operação a nova geração de telescópios gigantes com espelhos primários maiores do que 20 metros. Entre eles, o Telescópio Gigante Magalhães (GMT, em inglês), no deserto do Atacama, no Chile, previsto para recolher a sua primeira luz em 2024.
A FAPESP vai investir 40 milhões de dólares no GMT, o que equivale a cerca de 4% do custo total estimado. O investimento garantirá 4% do tempo de operação do telescópio para estudos realizados por pesquisadores de São Paulo.
"Estamos sondando 20 sistemas com possibilidade de gravitar corpos externos, como KIC10544976, e a maioria só é observável a partir do Hemisfério Sul. O GMT permitirá fazer a deteção direta desses objetos e obter respostas importantes sobre a formação, a evolução e a possibilidade de vida nesses ambientes exóticos", disse Almeida.
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Novo modelo prevê com precisão a prejudicial meteorologia espacial (via Laboratório Nacional de Los Alamos)
Um novo modelo do clima espacial prevê com confiança tempestades espaciais de partículas altamente energéticas perigosas para os satélites e naves situadas na cintura de radiação exterior da Terra. O artigo divulga como o modelo pode fornecer um aviso com um dia de antecedência para a chegada de uma tempestade de eletrões velozes. Ler fonte
Álbum de fotografias - Lua Oculta Saturno
(clique na imagem para ver versão maior)
Crédito: Cory Schmitz
Às vezes Saturno desaparece. Não completamente, apenas fica escondido quando a Lua passa em frente. Tal eclipse saturniano foi visível ao longo de uma pequena faixa da Terra - do Brasil ao Sri Lanka - perto do final do mês passado. A imagem colorida em destaque é uma fusão das imagens mais nítidas capturadas por vídeos sucessivos do evento, tiradas em tons de vermelho, verde e azul, separadamente para Saturno e para a comparativamente brilhante Lua. As exposições foram obtidas da África do Sul logo antes da ocultação - e também pouco antes do nascer-do-Sol. Quando Saturno reapareceu do outro lado da Lua quase duas horas depois, o Sol já tinha nascido. Este ano, ocorrem quase mensalmenteeclipses de Saturno pela Lua, mas, infelizmente, são visíveis apenas para aqueles com a localização correta e com céus limpos e escuros.
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