14/02/20 - Noites Astronómicas em Tavira
No dia 14 de fevereiro realiza-se mais uma sessão de Noites Astronómicas em Tavira no Forte do Rato. Nesta sessão será dada especial atenção às constelações de Orionte e Touro. Iremos também observar uma fase do planeta Vénus. Esta atividade é gratuita. Data: 14 de fevereiro, 19:30 Local:Forte do Rato Público-alvo: Público em geral
INSCRIÇÃO OBRIGATÓRIA
(a realização desta atividade está dependente das condições atmosféricas). Telefones: 281 326 231; 924 452 528 E-mail: geral@cvtavira.pt
Efemérides
Dia 31/01: 31.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1862, Alvan Graham Clark Jr. descobre a ténue companheira de Sirius, de nome Sirius B, durante testes de um refrator de 18 polegadas que estava a ser construído para o Observatório Dearborn pelo seu pai, irmão, e por ele próprio. Friedrich Bessel propôs a existência de uma companheira invisível em 1844.
Em 1961, era lançada a Mercury-Redstone 2 - com o chimpanzé Ham a bordo.
Foi o primeiro hominídeo no espaço.
Em 1966, lançamento da soviética Luna 9. Realizou a primeira aterragem com sucesso noutro corpo planetário.
Em 1971, lançamento da Apollo 14, a terceira missão tripulada à Lua.
Em 1996, era descoberto o cometa Hyakutake pelo astrónomo amador japonês, Yuji Hiakutake. Observações: Orionte, bem alta para cima e para a direita de Sirius, é a mais brilhante das 88 constelações. Mas o seu padrão principal é surpreendentemente pequeno em comparação com algumas das vizinhas mais ténues. A maior é Erídano, o Rio, para oeste, enorme mas difícil de traçar. A Fornalha, para baixo e para a direita de Erídano, é quase tão grande quanto Orionte! Até o padrão principal de Lebre, por baixo dos pés de Orionte, não é assim muito mais pequeno que o do Caçador.
Dia 01/02: 32.º dia do calendário gregoriano. História: Em 1958, era lançado o Explorer I, o primeiro satélite artificial americano. Transmitiu dados sobre micrometeoritos e radiação cósmica durante 105 dias. A missão resultou na descoberta das cinturas de radiação Van Allen por James Van Allen.
Em 1999, voo rasante n.º 19 da sonda Galileu por Europa.
Em 2003, o vaivém espacial Columbia desintegra-se durante a sua reentrada na atmosfera terrestre, matando os sete astronautas a bordo: Rick D. Husband, William C. McCool, Michael P. Anderson, Ilan Ramon, Kalpana Chawla, David M. Brown e Laurel Clark. Observações: O maior asterismo do céu (padrão informal de estrelas) - pelo menos o maior largamente reconhecido - é o Hexágono de Inverno. Preenche o céu a este e sul por estas noites. Comece com a brilhante Sirius em baixo. No sentido dos ponteiros do relógio, prossiga até Procyon, Pollux e Castor, Menkalinan e Capella bem alto, descendo por Aldebarã, Rigel no pé de Orionte e finalmente de volta a Sirius.
Betelgeuse brilha dentro do Hexágono, um pouco fora do centro.
Dia 02/02: 33.º dia do calendário gregoriano. História: Em 1964, a sonda norte-americana Ranger 6 chegava à Lua.
Em 2004 é detetado pela primeira vez oxigénio e carbono na atmosfera de um exoplaneta, HD 209458b.
No mesmo dia, os picos de Columbia Hills em Marte recebem os nomes dos sete astronautas que morreram no desastre do Columbia (STS-107) de 1 de fevereiro de 2003.
O rover Spirit passou vários anos a explorar Columbia Hills até deixar de funcionar em 2010. Observações: Lua em Quarto Crescente, pelas 01:42.
Aproveite o cair da noite para observar o planeta Vénus, baixo a oeste-sudoeste.
Dia 03/02: 34.º dia do calendário gregoriano. História: Em 1966, a sonda soviética Luna 9, não tripulada, faz a primeira aterragem assistida com motores na Lua e, por isso, a primeira em qualquer outro corpo planetário que não a Terra.
Em 1984, lançamento da missão STS-41-B do vaivém espacial Challenger.
Em 1994, lançamento da STS-60, do vaivém Discovery, com o primeiro cosmonauta russo a bordo desta nave americana. Foi também a primeira missão do programa Shuttle-Mir.
Em 1995, a astronauta Eileen Collins torna-se na primeira mulher a pilotar o vaivém espacial na missão STS-63, a partir do Centro Espacial Kennedy na Flórida, EUA.
Em 2005, o novo olho sensível do Arecibo, Alfalfa, começa a fazer um gigantesco levantamento do céu.
Em 2006, a equipa da Deep Impactda NASA divulga as primeiras evidências de gelo cometário. Observações: Esta noite, a Lua Crescente encontra-se entre as Plêiades (M45) e as Híades (mas mais perto das Híades).
Curiosidades
O Telescópio Espacial Spitzer descobriu, em 2009, o maior anel de Saturno. Este anel exterior não reflete muita luz, mas o Spitzer conseguia ver o brilho infravermelho da poeira fria no anel. Começa a 6 milhões de quilómetros de Saturno e estende-se até 12 milhões de quilómetros de Saturno.
Telescópio Webb vai continuar o legado do Spitzer
O Telescópio Espacial Spitzer da NASA, na altura conhecido como SIRTF (Space Infrared Telescope Facility), foi lançado a partir de Cabo Canaveral no dia 25 de agosto de 2003.
Crédito: NASA
Quando uma janela para o Universo se fecha, outra abre-se com uma vista ainda melhor. Alguns dos mesmos planetas, estrelas e galáxias que vimos através da primeira janela vão aparecer com detalhes ainda mais nítidos na que será aberta em breve.
O Telescópio Espacial Spitzer da NASA concluiu a sua missão no dia 30 de janeiro de 2020, após mais de 16 extraordinários anos de exploração. O telescópio fez muitas descobertas para lá da imaginação dos seus construtores, como planetas fora do nosso Sistema Solar, chamados exoplanetas, e galáxias que se formaram perto do início do Universo. Muitas das descobertas do Spitzer serão estudadas com mais precisão com o futuro Telescópio Espacial James Webb, com lançamento previsto para 2021.
"Temos muitas perguntas novas a fazer sobre o Universo graças ao Spitzer," disse Michael Werner, cientista do projeto Spitzer no JPL da NASA em Pasadena, no estado norte-americano da Califórnia. "É muito gratificante saber que está quase a chegar um conjunto tão poderoso de recursos para acompanhar o que conseguimos começar com o Spitzer."
Tanto o Webb como o Spitzer são especializados na luz infravermelha, que é invisível aos olhos humanos. Mas com o seu espelho gigante de berílio revestido a ouro e a nove novas tecnologias, o Webb é cerca de 1000 vezes mais poderoso. Este próximo telescópio poderá empurrar as descobertas científicas do Spitzer a novas fronteiras, desde a identificação de substâncias químicas nas atmosferas de exoplanetas até à localização de algumas das primeiras galáxias formadas pouco depois do Big Bang.
Além das suas descobertas, o Spitzer também desbravou caminho para o Webb em termos de como operar um telescópio deste tipo. A fim de medir a radiação infravermelha com alta sensibilidade, um telescópio tem que estar muito frio. O Spitzer mostrou aos engenheiros como um observatório infravermelho se comporta na vastidão do espaço e a que temperaturas os planeadores da missão devem esperar lidar com o Webb.
"É difícil ter um telescópio enorme no espaço. Mas ter um telescópio enorme e frio é muito mais complicado," disse Amber Straughn, vice-cientista do projeto JWST (James Webb Space Telescope) para Comunicações de Ciência. "O Spitzer ajudou-nos a aprender como melhor operar um telescópio muito frio no espaço."
Com mais de 8700 artigos científicos publicados tendo por base as descobertas do Spitzer, o telescópio tem sido um trunfo tremendo para os astrónomos nas mais variadas disciplinas. Muitos destes resultados tentadores estão prontos para serem revisitados com um telescópio mais poderoso, e o Webb prepara-se para os examinar no início da sua missão. Aqui fica uma lista dos feitos do Spitzer nos quais o Webb vai basear-se.
Exoplanetas
Uma das descobertas mais impressionantes do Spitzer foi que existem não apenas três, mas sete planetas rochosos do tamanho da Terra em órbita de uma estrela pequena e fraca chamada TRAPPIST-1. TRAPPIST-1 é um dos sistemas planetários mais estudados, além do nosso, mas há muito mais a aprender sobre ele.
Esta impressão de artista mostra o possível aspeto do sistema planetário de TRAPPIST-1, com base em dados disponíveis sobre os diâmetros, massas e distâncias dos planetas. O Telescópio Espacial Spitzer confirmou a presença de dois planetas do tamanho da Terra no sistema antes de descobrir outros cinco.
Crédito: NASA/JPL-Caltech
O quarto planeta da estrela, TRAPPIST-1e, é especialmente interessante porque possui densidade e gravidade superficial muito semelhante à da Terra e recebe radiação estelar suficiente para ter temperaturas amigáveis o suficiente para a água líquida. O Webb vai observar este planeta para entender melhor se possui uma atmosfera e, a haver, qual a sua composição química.
A presença de moléculas como o dióxido de carbono, dominante em Marte e em Vénus, teria implicações para a capacidade de um planeta em ter água líquida e outras condições habitáveis. O Webb também será capaz de detetar água atmosférica. Além disso, o Webb procurará calor proveniente de TRAPPIST-1b, o planeta mais próximo da sua estrela.
"A diversidade de atmosferas em torno de mundos terrestres está provavelmente além das nossas imaginações mais selvagens," disse Nikole Lewis, professora assistente de astronomia na Universidade Cornell em Ithaca, Nova Iorque, EUA. "Obter qualquer informação sobre o ar nestes planetas será muito útil."
WASP-18b é outro planeta intrigante que o Spitzer examinou e que o Webb investigará mais em observações no início da missão. Este gigante gasoso, com 10 vezes a massa de Júpiter, está localizado extremamente perto da sua estrela, completando uma órbita a cada 23 horas. Devido à sua alta temperatura (265º Celsius) e grande tamanho, é conhecido como um "Júpiter quente". Usando dados do Spitzer e do Hubble, os astrónomos descobriram em 2017 que este planeta possui muito monóxido de carbono na sua atmosfera superior e pouco vapor de água. Este planeta é particularmente interessante porque está tão perto da sua estrela que corre o risco de ser completamente destruído e poderá não sobreviver outro milhão de anos. Os astrónomos estão interessados em usar o Webb para observar os processos que ocorrem na atmosfera deste planeta, o que fornecerá informações sobre os Júpiteres quentes em geral.
Este é o primeiro mapa da superfície de um exoplaneta, ou planeta para lá do nosso Sistema Solar. O mapa, que mostra variações de temperatura no topo das nuvens de um gigante gasoso chamado HD 189733b, foi feito a partir de dados infravermelhos obtidos pelo Telescópio Espacial Spitzer da NASA.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/Centro Harvard-Smithsonian para Astrofísica
O Spitzer também forneceu relatórios meteorológicos sem precedentes para exoplanetas. Em 2007, fez o primeiro mapa da superfície de um exoplaneta, o Júpiter quente HD 189733b, mostrando as suas variações de temperatura e topo de nuvens. Mais recentemente, em 2016, o Spitzer destacou os padrões climáticos de 55 Cancri e, um mundo possivelmente coberto de lava com mais do dobro do tamanho da Terra. Mas os mapas do Spitzer deram aos cientistas muito que pensar, enquanto procuram novas investigações com o Webb.
Outros objetos exóticos
O Spitzer também fez progressos na identificação e caracterização de anãs castanhas. Uma anã castanha é maior que um planeta, mas menos massiva que uma estrela e, embora as estrelas produzam a sua própria energia através da fusão do hidrogénio, as anãs castanhas não. O Spitzer foi capaz de olhar para as nuvens nas atmosferas das anãs castanhas e observar como se movem e mudam de forma com o tempo. O Webb vai examinar as propriedades das nuvens das anãs castanhas e aprofundar a física destes objetos misteriosos.
A luz infravermelha também foi revolucionária na observação de discos de gás e poeira em órbita de estrelas, e tanto o Spitzer como o Webb são sensíveis ao brilho infravermelho deste material. Os discos estudados pelo Spitzer contêm as matérias-primas para a formação planetária e podem representar o estado do nosso Sistema Solar antes do nascimento da Terra e dos seus vizinhos. O Spitzer viu partículas ao redor de estrelas jovens a transformarem-se nas sementes de pequenos corpos planetários, e que alguns discos têm materiais parecidos aos vistos em cometas no nosso Sistema Solar. O Webb pode observar os mesmos discos e descobrir ainda mais sobre o processo de formação planetária.
Muitas galáxias
À medida que a luz viaja de objetos distantes até à Terra, o seu comprimento de onda torna-se mais longo porque o Universo está a expandir-se e esses objetos estão a afastar-se de nós. Assim como o som de uma sirene parece diminuir de tom quando uma ambulância se afasta, a luz de galáxias distantes também diminui de frequência, um fenómeno chamado "desvio para o vermelho". Isto significa que as estrelas que emitem luz visível no Universo primitivo aparecerão no infravermelho quando a sua luz chegar à Terra. Isto faz da luz infravermelha uma ferramenta especialmente poderosa para explorar o passado do Universo.
Atualmente, é impossível localizar centenas de milhares de milhões de galáxias, mas o Spitzer fez grandes catálogos de galáxias que representam diferentes "fatias" do Universo, contendo algumas das galáxias mais distantes que conhecemos. As grandes áreas de levantamento do Spitzer e do Telescópio Espacial Hubble permitiram aos astrónomos procurar mais eficazmente objetos que podem ser estudados em mais detalhe com o Webb.
O Spitzer e o Hubble descobriram a galáxia mais distante conhecida, GN-z11.
Crédito: NASA/ESA/G. Bacon (STScI)
Por exemplo, o Spitzer, juntamente com o Hubble, obteve uma imagem de uma galáxia chamada GN-z11, que detém o recorde de galáxia mais distante medida até agora. É uma relíquia de quando o Universo tinha apenas 400 milhões de anos, apenas 3% da sua idade atual e menos de 10% do seu tamanho de hoje.
"O Spitzer investigou milhares de galáxias, mapeou a Via Láctea e realizou outros feitos inovadores, observando grandes áreas do céu," disse Sean Carey, gerente do Centro Espacial Spitzer no Caltech/IPAC em Pasadena, Califórnia, EUA. "O Webb não terá essa capacidade, mas vai revisitar alguns dos alvos mais interessantes das pesquisas do Spitzer para revelá-los com uma clareza incrível."
Além disso, a maior sensibilidade do Webb permitirá que o telescópio procure galáxias ainda mais antigas. E ainda existem questões sobre estas galáxias distantes: será que têm muitas estrelas, ou relativamente poucas? Será que são ricas em gás, ou pobres? Será que existem buracos negros no seu centro, e como é que esses buracos negros interagem com as estrelas? E os cientistas ponderam há décadas sobre um problema parecido ao "da galinha e do ovo": o que veio primeiro, o buraco negro ou a galáxia circundante?
"Poderemos ver algumas das primeiras galáxias do Universo," disse Straughn.
Mais perto de casa, o Spitzer também estudou muitos exemplos de um tipo misterioso de galáxia chamado galáxia infravermelha luminosa, ou LIRG (sigla inglesa para "luminous infrared galaxy"). Estas galáxias produzem dezenas a centenas de vezes mais energia por segundo do que uma típica galáxia, e a maior parte dessa energia assume a forma de luz infravermelha distante. Os cientistas usaram o Spitzer para estudar LIRGs e para aprender sobre a formação estelar e sobre o crescimento de buracos negros durante períodos de rápida evolução, quando galáxias colidem e se fundem. Tais colisões foram ainda mais comuns há 6-10 mil milhões de anos atrás e influenciaram a evolução do Universo como o conhecemos.
"O Webb vai retirar inspiração do Spitzer e examinar uma variedade de LIRGs próximas e distantes para aprender mais sobre o papel das fusões galácticas, dos surtos de formação estelar e do crescimento dos buracos negros supermassivos na evolução galáctica ao longo do tempo cósmico," disse Lee Armus do Caltech, que irá liderar um programa de observação LIRG para o Webb.
Para o infravermelho desconhecido
Durante mais de 16 anos, o Spitzer mapeou muitas das questões mais prementes da astronomia infravermelha. Agora cabe ao Webb revisitá-las com uma visão mais nítida, através da maior janela para o cosmos.
Como os modelos climáticos da Terra ajudam os cientistas a imaginar vida em mundos inimagináveis
Ilustração de um exoplaneta.
Crédito: Centro de Voo Espacial Goddard da NASA/Chris Smith
Num edifício situado na extremidade noroeste do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, no estado norte-americano de Maryland, milhares de computadores arrumados em "racks" do tamanho de máquinas de venda automática zumbem num coro ensurdecedor de processamento de dados. Dia e noite, fazem 7 mil biliões de cálculos por segundo. Estas máquinas são conhecidas coletivamente como o supercomputador Discover da NASA e têm a tarefa de executar modelos climáticos sofisticados para prever o clima futuro da Terra.
Mas agora também estão a investigar algo muito mais distante: se algum dos mais de 4000 planetas curiosamente estranhos para lá do nosso Sistema Solar, descobertos nas duas últimas décadas, pode suportar vida.
Os cientistas estão a descobrir que a resposta não é somente "sim", mas "sim" mediante uma variedade de condições surpreendentes em comparação com a Terra. Esta revelação levou muitos cientistas a ponderar uma questão vital para a busca da NASA por vida para lá da Terra: será possível que as nossas noções sobre o que torna um planeta adequado à vida sejam demasiado restritivas?
A próxima geração de telescópios poderosos e observatórios espaciais vai certamente dar-nos mais pistas. Estes instrumentos permitirão que os cientistas analisem pela primeira vez as atmosferas dos planetas mais tentadores: planetas rochosos, como a Terra, que podem ter um ingrediente essencial para a vida - água líquida à superfície.
Por enquanto, é difícil investigar atmosferas distantes. Enviar uma sonda para o exoplaneta mais próximo levaria 75.000 anos com a tecnologia de hoje. Mesmo com telescópios poderosos, os exoplanetas vizinhos são virtualmente impossíveis de estudar em detalhe. O problema é que são demasiado pequenos e "abafados" pela luz das suas estrelas para os cientistas discernirem as fracas assinaturas de luz que refletem - assinaturas que podem revelar a química da vida à superfície.
Por outras palavras, a deteção de ingredientes das atmosferas em redor destes planetas, como muitos cientistas gostam de realçar, é como tentar avistar um pirilampo ao lado de um holofote, holofote este situado a mais de 4000 km de distância. Esta realidade torna os modelos climáticos críticos para a exploração, disse o principal cientista exoplanetário Karl Stapelfeldt, que trabalha no JPL da NASA em Pasadena, Califórnia, EUA.
"Os modelos fazem previsões específicas e testáveis do que devemos ver," disse. "São muito importantes para a projeção dos nossos futuros telescópios e paras as estratégias de observação."
Será que o Sistema Solar é um bom modelo?
Ao examinar o cosmos com grandes telescópios terrestres e espaciais, os astrónomos descobriram uma variedade eclética de mundos que parecem saídos da nossa imaginação.
"Durante muito tempo, os cientistas estiveram realmente focados em encontrar sistemas semelhantes ao Sol e à Terra. Era tudo o que conhecíamos," disse Elisa Quintana, astrofísica de Goddard da NASA que liderou a descoberta, em 2014, do planeta Kepler-186f, com o tamanho da Terra. "Mas descobrimos que há toda uma diversidade louca de planetas. Encontrámos planetas tão pequenos quanto a Lua. Encontrámos planetas gigantes. E encontrámos alguns que orbitam estrelas minúsculas, estrelas gigantes e estrelas múltiplas."
De facto, a maioria dos géneros exoplanetários detetados pelo telescópio espacial Kepler da NASA e agora pelo TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), bem como por observações terrestres, não existem no nosso Sistema Solar. Caem entre o tamanho de uma Terra rochosa e um Úrano gasoso, que é quatro vezes maior [do que o nosso planeta].
Quando um planeta passa em frente da estrela, a partir da perspetiva da Terra, vemos a estrela diminuir ligeiramente de brilho porque o planeta tapa uma pequena parte. A medição destas quedas de brilho estelar é uma técnica conhecida como "método de trânsito", que os cientistas usam para identificar exoplanetas. Os cientistas fazem um gráfico chamado "curva de luz" que mostra o brilho da estrela ao longo do tempo. Usando este gráfico, os cientistas podem ver que percentagem da luz estelar o planeta tapa e quanto tempo o planeta demora a atravessar o disco da estrela, informações que os ajudam a estimar a distância do planeta à estrela e a sua massa.
Crédito: Centro de Voo Espacial Goddard da NASA
Os planetas mais semelhantes à Terra (em termos de tamanho) e provavelmente (em teoria) a terem condições habitáveis, até agora foram encontrados apenas em torno de estrelas "anãs vermelhas", que compõem a grande maioria das estrelas na Galáxia. Mas isto é provavelmente porque as anãs vermelhas são mais pequenas e ténues que o Sol, de modo que o sinal dos planetas em órbita é mais facilmente detetado pelos telescópios.
Tendo em conta que as anãs vermelhas são pequenas, os planetas precisam de estar inconfortavelmente perto - mais perto do que Mercúrio está do Sol - para permanecerem gravitacionalmente ligados a elas. E dado que as anãs vermelhas são frias, em comparação com todas as outras estrelas, os planetas precisam de estar mais perto delas para atrair calor suficiente para permitir que a água líquida se acumule às suas superfícies.
Em 2014, a missão Swift da NASA detetou uma série de erupções de raios-X libertadas por DG CVn, um binário próximo que consiste de duas anãs vermelhas, aqui ilustrado. No seu pico, a explosão inicial era mais brilhante, em raios-X, do que a luz combinada de ambas as estrelas em todos os comprimentos de onda sob condições normais.
Crédito: Centro de Voo Espacial Goddard da NASA
Entre as descobertas recentes mais atraentes dos sistemas de anãs vermelhas estão planetas como Proxima Centauri b, ou simplesmente Proxima b. É o exoplaneta mais próximo do Sistema Solar. Também existem sete planetas rochosos no sistema TRAPPIST-1 (a 39,6 anos-luz de distância). Se estes planetas podem, ou não, suportar vida, ainda é uma questão em debate. Os cientistas salientam que as anãs vermelhas podem emitir até 500 vezes mais radiação ultravioleta e raios-X prejudiciais do que o Sol liberta no Sistema Solar. Com isto em mente, este ambiente destroi atmosferas, evapora oceanos e "frita" ADN em qualquer planeta próximo de uma anã vermelha.
E mesmo assim, talvez não. Os modelos climáticos da Terra estão a mostrar que os exoplanetas rochosos em torno de anãs vermelhas, apesar da radiação, podem ser habitáveis.
A magia está nas nuvens
Anthony Del Genio é um cientista climático planetário recém-aposentado do Instituto Goddard para Estudos Espaciais da NASA em Nova Iorque. Durante a sua carreira, ele simulou os climas da Terra e de outros planetas, incluindo Proxima b.
A equipa de Del Genio simulou recentemente possíveis climas em Proxima b para testar quantos o deixariam ameno e húmido o suficiente para suportar vida. Este tipo de trabalho de modelagem ajuda os cientistas da NASA a identificarem um punhado de planetas promissores dignos de um estudo mais rigoroso com o futuro Telescópio Espacial James Webb da NASA.
"Embora o nosso trabalho não possa dizer aos observadores se algum planeta é habitável ou não, podemos dizer se um planeta é um bom candidato para estudos mais detalhados," comentou Del Genio.
Proxima b orbita Proxima Centauri num sistema estelar triplo localizado a apenas 4,2 anos-luz do Sol. Além disto, os cientistas não sabem muito sobre ele. Pensam que é rochoso, com base na sua massa estimada, um pouco maior que a da Terra. Os cientistas podem inferir a massa observando quanto Proxima b "puxa" a sua estrela enquanto a orbita.
O problema com Proxima b é que está 20 vezes mais perto da sua estrela do que a Terra está do Sol. Portanto, o planeta demora apenas 11,2 dias a completar uma órbita (a Terra demora 365 dias a orbitar o Sol uma vez). A física diz aos cientistas que este arranjo íntimo pode deixar Proxima b "preso" gravitacionalmente à sua estrela, tal como a Lua sofre bloqueio de maré em relação à Terra. A ser verdade, um lado de Proxima b está sempre voltado para a intensa radiação da estrela enquanto o outro congela na escuridão do espaço, numa receita planetária que não augura nada de bom para a vida em ambos os lados.
Mas as simulações de Del Genio mostram que Proxima b, ou qualquer planeta com características semelhantes, pode ser habitável, apesar das forças que conspiram contra ele. "E as nuvens e os oceanos desempenham um papel fundamental nisso," explicou Del Genio.
Excerto de código Fortran do modelo ROCKE-3D que calcula os detalhes da órbita de qualquer planeta em torno da sua estrela. Foi modificado do modelo original da Terra para que possa lidar com qualquer tipo de planeta, em qualquer tipo de órbita, incluindo planetas que sofrem "bloqueio de maré", um lado estando sempre virado para a estrela. Este código é necessário para prever quão alto no céu do planeta está a estrela, a qualquer hora, e também quão fortemente é aquecido, a duração do dia e da noite, se existem estações e, a existirem, a sua duração.
Crédito: Instituto Goddard para Estudos Espaciais da NASA/Anthony Del Genio
A equipa de Del Genio atualizou um modelo climático da Terra desenvolvido pela primeira vez na década de 1970 para criar um simulador planetário chamado ROCKE-3D. Saber se Proxima b tem uma atmosfera é ainda uma questão em aberto e fundamental que, esperançosamente, será respondida por telescópios futuros. Mas a equipa de Del Genio assumiu que tem.
A cada simulação, a equipa de Del Genio variou os tipos e quantidades de gases de efeito de estufa no ar de Proxima b. Também mudaram a profundidade, tamanho e salinidade dos seus oceanos e ajustaram a proporção solo-água a fim de ver como estes ajustes influenciavam o clima do planeta.
Modelos como o ROCKE-3D começam apenas com informações básicas sobre um exoplaneta: tamanho, massa e distância da estrela. Os cientistas podem inferir estas coisas observando a luz de uma estrela a diminuir quando um planeta passa à sua frente, ou medindo a atração gravitacional de uma estrela enquanto um planeta a orbita.
Estes escassos detalhes físicos informam equações que compreendem até um milhão de linhas de código de computador necessárias para criar os modelos climáticos mais sofisticados. O código instrui um computador como o supercomputador Discover da NASA a usar regras estabelecidas da natureza para simular sistemas climáticos globais. Entre muitos outros fatores, os modelos climáticos consideram como as nuvens e os oceanos circulam e interagem e como a radiação de uma estrela interage com a atmosfera e com a superfície de um planeta.
Quando a equipa de Del Genio executou o ROCKE-3D no Discover, viram que as nuvens hipotéticas de Proxima b agiam como um enorme guarda-sol ao desviar a radiação. Isto pode reduzir a temperatura no lado diurno de Proxima b, de muito quente para ameno.
Outros cientistas descobriram que Proxima b podia formar nuvens tão massivas que tapariam todo o céu, caso estivéssemos a olhar para elas a partir da superfície do planeta.
"Se um planeta está bloqueado gravitacionalmente e a girar lentamente sob si próprio, forma-se um círculo de nuvens em frente da estrela, apontando sempre para ela. Isto deve-se a uma força conhecida como efeito Coriolis, que provoca convecção no local em que a estrela aquece a atmosfera," disse Ravi Kopparapu, cientista planetário de Goddard que também modela os climas potenciais dos exoplanetas. "A nossa modelagem mostra que Proxima b pode parecer-se com isto."
Além de tornar o lado diurno de Proxima b mais temperado do que o esperado, uma combinação de circulação oceânica e atmosférica moveria ar quente e água em redor do planeta, transportando assim calor para o lado noturno. "Portanto, não evita apenas que a atmosfera do lado noturno congele, mas também cria partes neste hemisfério que mantêm água líquida à superfície, mesmo que estas partes nunca recebam luz," disse Del Genio.
Dando uma nova olhada num modelo antigo
As atmosferas são invólucros de moléculas em torno de planetas. Além de ajudarem a manter e a circular calor, as atmosferas distribuem gases que nutrem a vida ou que são produzidos por ela.
Estes gases são as chamadas "bioassinaturas" que os cientistas vão procurar nas atmosferas dos exoplanetas. Mas o que exatamente devem procurar ainda está por decidir.
A Terra é a única evidência que os cientistas têm da química de uma atmosfera que sustenta vida. No entanto, têm que ser cautelosos ao usar a química da Terra como modelo para o resto da Galáxia. Por exemplo, as simulações da cientista planetária de Goddard, Giada Arney, mostram que mesmo algo tão simples quanto o oxigénio - o sinal quintessencial da vida vegetal e da fotossíntese na Terra moderna - pode representar uma armadilha.
Os cientistas da NASA têm agora a imagem global mais completa, até à data, da vida na Terra. A partir do ponto de vantagem do espaço, a NASA observa não apenas a massa terrestre e oceânica do planeta mas também os organismos que vivem nelas.
Crédito: Centro de Voo Espacial Goddard da NASA
O trabalho de Arney destaca algo interessante. Se civilizações alienígenas tivessem apontado os seus telescópios para a Terra há milhares de milhões de anos atrás, na esperança de encontrar um planeta azul repleto de oxigénio, talvez tivessem virado os seus telescópios para outro mundo. Em vez de oxigénio, o metano poderia ter sido a melhor bioassinatura a procurar há 3,8-2,5 mil milhões de anos. Esta molécula foi produzida em abundância naquela época, provavelmente pelos microrganismos que floresciam silenciosamente nos oceanos.
"O que é interessante sobre esta fase da história da Terra é que era muito alienígena em comparação com a Terra moderna," disse Arney. "Ainda não havia oxigénio, de modo que nem era um pálido ponto azul. Era um pálido ponto laranja," disse, referindo-se à neblina alaranjada produzida pelo "smog" de metano que pode ter coberto a Terra primitiva.
Achados como este, disse Arney, "ampliaram o nosso pensamento sobre o que é possível entre os exoplanetas," ajudando a expandir a lista de bioassinaturas que os cientistas planetários vão procurar em atmosferas distantes.
Contruindo um plano para os caçadores de atmosferas
Embora as lições dos modelos climáticos planetários sejam teóricas - o que significa que os cientistas não tiveram oportunidade de testá-las no "campo" - elas fornecem um plano para observações futuras.
Um dos principais objetivos das simulações dos climas é identificar os planetas mais promissores para observar com o telescópio Webb e outras missões, para que os cientistas possam usar com mais eficiência o tempo limitado e dispendioso do telescópio. Além disso, estas simulações estão a ajudar os cientistas a criar um catálogo de possíveis assinaturas químicas que um dia irão detetar. A existência desta base de dados ajudará a determinar rapidamente o tipo de planeta que estão a observar e a decidir se devem continuar a investigá-lo ou apontar os seus telescópios para outro objeto.
Descobrir vida em planetas distantes é um jogo, salientou Del Genio: "Por isso, se queremos observar com mais sabedoria, temos que ter recomendações de modelos climáticos, porque melhora as nossas hipóteses de ganhar."
Novas informações sobre as explosões mais brilhantes do Universo
A supernova SN 2006gy foi descoberta no dia 18 de setembro de 2006. À altura, foi considerada a explosão estelar mais brilhante alguma vez registada (desde então foram descobertos eventos ainda mais brilhantes).
Crédito: Fox, Ori D. et al., Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Investigadores suecos e japoneses encontraram, após dez anos, uma explicação para as linhas peculiares de emissão vistas numa das supernovas mais brilhantes já observadas - SN 2006gy. Ao mesmo tempo, encontraram uma explicação de como a supernova surgiu.
As supernovas superluminosas são as explosões mais luminosas do cosmos. SN 2006gy é um destes eventos, até dos mais estudados, mas os cientistas não tinham a certeza da sua origem. Astrofísicos da Universidade de Estocolmo, juntamente com colegas japoneses, descobriram agora grandes quantidades de ferro na supernova através de linhas espectrais que nunca haviam sido vistas anteriormente nem em supernovas nem noutros objetos astrofísicos. Isto levou a uma nova explicação de como surgiu a supernova.
"Ninguém tinha comparado espectros de ferro neutro, ou seja, ferro que todos os eletrões retinham, com as linhas de emissão não identificadas de SN 2006gy, porque o ferro é normalmente ionizado (um ou mais eletrões removidos). Tentámos e vimos com entusiasmo como linhas após linhas se alinhavam, exatamente como no espectro observado," diz Anders Jerkstrand, Departamento de Astronomia, Universidade de Estocolmo.
"Tornou-se ainda mais empolgante quando descobrimos rapidamente que eram necessárias quantidades muito grandes de ferro para formar as linhas - pelo menos um-terço da massa do Sol - o que descartou diretamente alguns cenários antigos e, ao invés, revelou um novo."
A progenitora de SN 2006gy era, de acordo com um novo modelo, uma estrela dupla composta por uma anã branca do mesmo tamanho que a Terra e por uma estrela massiva rica em hidrogénio do tamanho do nosso Sistema Solar em órbita íntima. À medida que a estrela rica em hidrogénio expandia o seu invólucro, o que acontece quando novo combustível é incendiado nos estágios finais da sua evolução, a anã branca foi apanhada no seu invólucro e espiralou em direção ao centro da companheira. Quando chegou ao centro, a anã branca instável explodiu e nasceu daí uma supernova do Tipo Ia. Esta supernova então colidiu com o invólucro expelido, que é lançado durante o movimento espiral, e esta colisão gigantesca deu origem à luz de SN 2006gy.
"A ideia de uma supernova do Tipo Ia estar por trás de SN 2006gy vira de cabeça para baixo o que a maioria dos investigadores pensa," diz Anders Jerkstrand.
"O facto de uma anã branca poder estar em órbita próxima de uma estrela massiva rica em hidrogénio, e explodir rapidamente ao cair no centro, fornece novas informações importantes para a teoria da evolução das estrelas duplas e para as condições necessárias para uma anã branca explodir."
Engenheiros da Voyager 2 trabalham para restaurar operações normais (via NASA)
Engenheiros da sonda Voyager 2 da NASA estão a trabalhar para fazer a missão regressar às condições normais de funcionamento após uma das rotinas autónomas de proteção de falhas da nave ter sido ativada. Várias destas rotinas foram programadas na Voyager 1 e 2 a fim de permitir que as sondas desencadeiem ações autónomas para se protegerem caso surjam circunstâncias prejudiciais. Os engenheiros ainda estão a receber telemetria e a comunicar com a nave. Ler fonte
Álbum de fotografias - Dois Enxames e Um Cometa
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Crédito: Rolando Ligustri (Projeto CARA, CAST)
Este encantador campo estelar abrange cerca de quatro Luas Cheias (aproximadamente de 2º) na direção da constelação de Perseu. Em exposições telescópicas feitas durante as noites de 24, 26 e 28 de janeiro, mostra o famoso par de enxames abertos h e Chi Persei com o cometa PanSTARRS (C/2017 T2) capturado a cada noite enquanto passava da esquerda para a direita através do campo de visão. Também catalogado como NGC 869 (direita) e NGC 884, ambos os enxames estelares estão a mais ou menos 7000 anos-luz de distância e contêm estrelas muito mais jovens e quentes que o Sol. Separados por apenas algumas centenas de anos-luz, os enxames têm ambos 13 milhões de anos, com base nas idades das suas estrelas individuais, evidência de que provavelmente são um produto da mesma região de formação estelar. Descoberto em 2017 enquanto ainda estava para lá da órbita de Saturno, o Cometa PanSTARRS é um novo visitante do Sistema Solar interior e encontra-se a apenas 13 minutos-luz do planeta Terra. Sempre uma visão gratificante através de binóculos, o Enxame Duplo de Perseu é até visível a olho nu em locais escuros. C/2017 T2, no entanto, deverá permanecer um cometa telescópico. Um dos cometas mais brilhantes previstos para 2020, fará a sua maior aproximação ao Sol no início de maio.
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