Dia 16/03: 75.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1750, nascia Caroline Herschel, astrónoma e irmã de William Herschel, com quem trabalhou. A sua maior contribuição para a astronomia foi a descoberta de vários cometas e em particular o cometa periódico 35P/Herschel-Rigollet. Foi a primeira mulher a ser remunerada pela sua contribuição à ciência e recebeu vários prémios e honras internacionais.
Em 1918, nascia Frederick Reines, físico americano que recebeu em 1995 o Prémio Nobel da Física pela sua codeteção do neutrino juntamente com Clyde Cowan. Pode muito bem ser o único cientista na história "tão intimamente ligado à descoberta de uma partícula elementar e consequente investigação das suas propriedades fundamentais".
Em 1926, o foguete lançado pelo físico Robert H. Goddard torna-se no primeiro a combustível líquido; demonstra a praticabilidade dos foguetões e convence Goddard que um dia estes serão capazes de fazer aterrar seres humanos na Lua.
Goddard lança o seu aparelho num voo de dois segundos e meio a partir de um campo pertencente à sua tia Effie perto de Auburn, Massachusetts, EUA. Viaja 56 metros a uma velocidade de 96,6 km/h e alcança uma altitude de apenas 12,5 metros.
Em 1942, primeiro lançamento de teste do foguetão V-2. Explode na descolagem.
Em 1966 era lançada a Gemini 8 - o primeiro acoplamento de dois veículos espaciais no espaço (com Agena).
Em 1999, a equipa da Lunar Prospector no Centro de Pesquisa Ames da NASA anuncia descobertas que confirmam que a massa da Lua é na sua maioria material ejetado da Terra aquando do impacto com um objeto do tamanho de Marte.
Em 2005, a sonda Cassini descobre a atmosfera de Encélado. Observações: Sirius, a sul por estas noites, é a estrela da parte de baixo do equilátero Triângulo de Inverno. As outras duas estrelas do Triângulo são a alaranjada Betelgeuse, para cima e para a direita de Sirius (ombro de Orionte) e Procyon para cima e para a esquerda de Sirius. Esta é a altura do ano que o Triângulo de Inverno se apoia em Sirius pouco depois do cair da noite.
Dia 17/03: 76.º dia do calendário gregoriano. História: Em 1958 era lançada a primeira sonda a energia solar, a Vanguard 1.
Transportava um sensor de medição de temperatura e um transmissor de rádio. O seu sistema de energia parou em 1964, embora se pensasse que continuaria a orbitar a Terra e a transmitir dados durante 1000 anos.
Em 2013, o maior meteorito (desde que a NASA começou a observar a Lua em 2005) atinge a Lua. Observações: Ao cair da noite, a Ursa Maior encontra-se alta a nordeste e começa a inclinar-se para a esquerda. Olhe para a esquerda do seu centro, a cerca de três punhos à distância do braço esticado, em busca da Estrela Polar, na constelação de Ursa Menor. Além da Polar, tudo o que conseguirá ver da Ursa Menor, com poluição luminosa, são as duas estrelas que formam o limite externo da sua "frigideira": Kochab (parecida à Polar em brilho) e, por baixo, a mais fraca Pherkad. Encontre estas duas "Guardiãs do Polo" para baixo e para a direita da Estrela Polar a cerca de punho e meio à distância do braço esticado.
Esta é a altura do ano em que as Guardiãs alinham-se exatamente na vertical por volta do fim do lusco-fusco. Têm apenas magnitude 2 ou 3, de modo que utilize binóculos para as distinguir do ainda azul do céu, enquanto as estrelas estão ainda a aparecer.
Dia 18/03: 77.º dia do calendário gregoriano. História: Em 1781, Charles Messier redescobre o enxame globular M92.
Em 1965, Aleksei Leonov torna-se o primeiro homem a passear no espaço após sair durante 12 minutos no exterior da Voskhod 2.
Em 1980, um foguetão Vostok preparado para uma missão de reabastecimento explode na rampa de lançamento, no Cosmódromo de Plesetsk, matando 50 pessoas.
Em 2011, inserção orbital da sonda MESSENGER em Mercúrio. Observações: Ao início da noite procure as Plêiades brilhando para a direita da Lua. Aldebarã e Marte brilham para cima do nosso satélite natural, como dois olhos laranja por cima de um "sorriso" bonito mas pequeno.
Curiosidades
As características geológicas estudadas pelo rover Perseverance terão nomes da língua Navajo. Estes locais têm nomes informais usados como pontos de referência pela equipa. O veículo espacial teve que "aprender" a língua a fim de reconhecer os seus alvos. A primeira rocha de interesse científico a ser estudada pelo rover Perseverance chama-se Máaz (palavra Navajo para "Marte").
Cientistas esboçam sistema estelar envelhecido usando mais de um século de observações
Os astrónomos pintaram a sua melhor imagem de uma variável RV Tauri, um tipo raro de binário estelar onde duas estrelas - uma perto do final da sua vida - orbitam dentro de um extenso disco de poeira. O seu conjunto de dados de 130 anos abrange a mais ampla gama de luz já recolhida para um destes sistemas, de rádio a raios-X.
"Existem apenas cerca de 300 variáveis RV Tauri conhecidas na Via Láctea," disse Laura Vega, recém-doutorada na Universidade Vanderbilt em Nashville, no estado norte-americano do Tennessee. "Concentrámos o nosso estudo na segunda mais brilhante, de nome U Monocerotis, que é agora o primeiro destes sistemas no qual foram detetados raios-X."
A estrela primária de U Mon, uma velha supergigante amarela, tem cerca de duas vezes a massa do Sol, mas inchou para 100 vezes o tamanho do Sol. Os cientistas sabem menos sobre a estrela companheira, a estrela azul no plano de fundo da imagem, no entanto acham que tem massa semelhante mas é muito mais jovem do que a primária.
Crédito: Centro de Voo Espacial Goddard da NASA/Chris Smith (USRA/GESTAR)
O artigo que descreve os achados, liderado por Vega, foi publicado na revista The Astrophysical Journal.
O sistema, abreviado para U Mon, está situado a cerca de 3600 anos-luz de distância na direção da constelação de Unicórnio. As suas duas estrelas orbitam-se uma à outra a cada seis anos e meio num percurso inclinado 75 graus a partir da nossa perspetiva.
A estrela primária, uma velha supergigante amarela, tem cerca de duas vezes a massa do Sol, mas inchou para 100 vezes o tamanho do Sol. Um "jogo da corda" entre a pressão e a temperatura na sua atmosfera faz com que se expanda e contraia regularmente, e estas pulsações criam mudanças de luz previsíveis com alternância de profundas e superficiais diminuições de brilho - características dos sistemas RV Tauri. Os cientistas sabem menos sobre a estrela companheira, no entanto acham que tem massa semelhante mas é muito mais jovem do que a primária.
O disco frio em torno de ambas as estrelas é composto de gás e poeira ejetados pela estrela primária à medida que evolui. Usando observações rádio do SMA (Submillimeter Array) em Maunakea, Hawaii, a equipa de Vega estimou que o disco tem cerca de 82 mil milhões de quilómetros de diâmetro. O binário orbita dentro de uma lacuna central que os cientistas pensam ser comparável à distância entre as duas estrelas na sua separação máxima, quando estão a mais ou menos 870 milhões de quilómetros uma da outra.
Esta infografia mostra os componentes de U Mon à escala.
Crédito: Centro de Voo Espacial Goddard da NASA/Chris Smith (USRA/GESTAR)
Quando as estrelas estão mais distantes uma da outra, estão aproximadamente alinhadas com a nossa linha de visão. O disco obscurece parcialmente a primária e cria outra flutuação previsível na luz do sistema. Vega e os seus colegas acham que é quando uma ou ambas as estrelas interagem com a orla interna do disco, sugando fluxos de gás e poeira. Eles sugerem que a estrela companheira canaliza o gás para o seu próprio disco, que aquece e gera um fluxo de gás que emite raios-X. Este modelo poderia explicar os raios-X detetados em 2016 pelo satélite XMM-Newton da ESA.
"As observações do XMM tornam U Mon a primeira variável RV Tauri detetada em raios-X," disse Kim Weaver, cientista do projeto XMM nos EUA e astrofísica do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, no estado norte-americano de Maryland. "É empolgante ver medições em vários comprimentos de onda, tanto no solo como no espaço, a reunirem-se para nos fornecer novas informações sobre um sistema há muito estudado."
Na sua análise de U Mon, a equipa de Vega também incorporou 130 anos de observações no visível.
A primeira medição disponível do sistema, recolhida no dia 25 de dezembro de 1888, veio dos arquivos da AAVSO (American Association of Variable Star Observers), uma rede internacional de astrónomos amadores e profissionais com sede em Cambridge, Massachusetts. A AAVSO forneceu medições históricas adicionais que vão desde meados da década de 1940 até ao presente.
Os cientistas também usaram imagens de arquivo catalogadas pelo DASCH (Digital Access to a Sky Century @ Harvard), um programa do Observatório de Harvard em Cambridge dedicado à digitalização de imagens astronómicas em placas fotográficas de vidro feitas por telescópios terrestres entre as décadas de 1880 e 1990.
No dia 12 de maio de 1948, astrónomos do Observatório Boyden em Bloemfontein, África do Sul, capturaram uma porção do céu contendo U Monocerotis (esquerda, com o círculo) numa placa fotográfica de vidro. No livro de registos (direita) está escrito: "Gusty S wind. H.A. [Hour Angle] should be 2 02 W."
Crédito: Observatório de Harvard, Coleção de Chapas Fotográficas
A luz de U Mon varia porque a estrela primária pulsa e porque o disco obscurece parcialmente a cada aproximadamente 6,5 anos. Os dados combinados da AAVSO e do DASCH permitiram que Vega e colegas detetassem um ciclo ainda mais longo, em que o brilho do sistema aumenta e diminui a cada 60 anos. Eles pensam que uma dobra ou amontoado no disco, localizado à mesma distância do sistema que Neptuno do Sol, provoca esta variação extra durante a sua órbita.
"Para a sua tese de doutoramento, Laura usou este conjunto de dados históricos para detetar uma característica que, de outra forma, apareceria apenas uma vez na carreira de um astrónomo," disse o coautor Rodolfo Montez Jr., astrofísico do Centro para Astrofísica | Harvard & Smithsonian, também em Cambridge. "É uma prova de como o nosso conhecimento do Universo se desenvolve ao longo do tempo."
O coautor Keivan Stassun, especialista em formação estelar e orientador de doutoramento de Vega, salienta que este sistema evoluído tem muitas características e comportamentos em comum com binários recém-formados. Ambos estão embebidos em discos de gás e poeira, puxam material desses discos e produzem fluxos de gás. E em ambos os casos, os discos podem formar dobras ou amontoados. Nos binários jovens, podem assinalar o início da formação de um planeta.
"Ainda temos dúvidas sobre a característica no disco de U Mon, que podem ser respondidas por futuras observações no rádio," disse Stassun. "Mas por outro lado, muitas das mesmas características estão lá. É fascinante como estes dois estágios da vida de binários se assemelham."
Os cientistas há muito que teorizam que os buracos negros supermassivos podem vaguear pelo espaço - mas capturá-los no ato é difícil. Agora, investigadores do Centro para Astrofísica | Harvard & Smithsonian identificaram o caso mais claro até agora de um buraco negro supermassivo em movimento. Os seus resultados foram publicados na revista The Astrophysical Journal.
"Não esperamos que a maioria dos buracos negros supermassivos se movam; geralmente contentam-se em ficar parados," diz Dominic Pesce, astrónomo do Centro para Astrofísica que liderou o estudo. "São tão massivos que é difícil colocá-los em movimento. Considere como é muito mais difícil chutar uma bola de bowling do que chutar uma bola de futebol - percebendo que, neste caso, a 'bola de bowling' tem vários milhões de vezes a massa do nosso Sol. Isto vai exigir um pontapé bem poderoso."
Pensa-se que a galáxia J0437+2456 seja o lar de um buraco negro supermassivo em movimento.
Crédito: SDSS (Sloan Digitized Sky Survey)
Pesce e colaboradores têm trabalhado para observar esta rara ocorrência ao longo dos últimos cinco anos, comparando as velocidades de buracos negros supermassivos e galáxias. "Perguntámos: será que as velocidades dos buracos negros são as mesmas que as velocidades das galáxias onde residem?" explica. "Esperamos que tenham a mesma velocidade. Caso contrário, isso implica que o buraco negro foi perturbado."
Para a sua busca, a equipa investigou inicialmente 10 galáxias distantes e os buracos negros supermassivos nos seus núcleos. Estudaram especificamente os buracos negros que continham água nos seus discos de acreção - as estruturas espirais que giram para dentro em direção ao buraco negro.
Conforme a água orbita ao redor do buraco negro, produz um feixe de rádio semelhante a um laser conhecido como maser. Quando estudado com uma rede combinada de antenas de rádio usando uma técnica conhecida como VLBI (very long baseline interferometry, em português "interferometria de linha de base muito longa"), os masers podem ajudar a medir a velocidade de um buraco negro com muita precisão, acrescenta Pesce.
A técnica ajudou a equipa a determinar que nove dos dez buracos negros supermassivos estavam em repouso - mas um destacou-se e parecia estar em movimento. Localizado a 230 milhões de anos-luz da Terra, o buraco negro fica no centro de uma galáxia chamada J0437+2456. A sua massa é cerca de três milhões de vezes a do nosso Sol.
Usando observações de acompanhamento com os Observatórios Arecibo e Gemini, a equipa confirmou agora as suas descobertas iniciais. O buraco negro supermassivo está a mover-se a uma velocidade de aproximadamente 177.000 quilómetros por hora dentro da galáxia J0437+2456.
Mas o que está a causar este movimento não é conhecido. A equipa suspeita que existem duas possibilidades.
"Podemos estar a observar as consequências da fusão de dois buracos negros supermassivos," diz Jim Condon, radioastrónomo do NRAO (National Radio Astronomy Observatory) que esteve envolvido no estudo. "O resultado de tal fusão pode fazer com que o buraco negro recém-nascido recue, e podemos estar a observá-lo no ato de recuar ou enquanto se acomoda novamente."
Mas há outra possibilidade, talvez ainda mais emocionante: o buraco negro pode ser parte de um sistema binário. "Apesar de todas as expetativas de que eles realmente deveriam estar por aí com relativa abundância, os cientistas tiveram dificuldade em identificar exemplos claros de buracos negros supermassivos binários," diz Pesce. "O que podemos estar a ver na galáxia J0437+2456 é um dos buracos negros desse par, com o outro permanecendo oculto nas nossas observações rádio por causa da sua falta de emissão maser." No entanto, serão necessárias mais observações para determinar a verdadeira causa do movimento invulgar deste buraco negro supermassivo.
Os coautores do novo estudo são Anil Seth da Universidade do Utah; Jenny Greene da Universidade de Princeton; Jim Braatz, Jim Condon e Brian Kent do NRAO; e Davor Krajnović do Instituto Leibniz para Astrofísica em Potsdam, Alemanha.
Hubble vê formação de nova atmosfera num exoplaneta rochoso
Pela primeira vez, cientistas usando o Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA encontraram evidências de atividade vulcânica a reformar a atmosfera de um planeta rochoso em redor de uma estrela distante. O planeta, GJ 1132 b, tem densidade, tamanho e idade semelhante à da Terra.
O planeta GJ 1132 b parece ter começado a sua vida como um mundo gasoso com uma espessa camada atmosférica. Começando com várias vezes o raio da Terra, este chamado "sub-Neptuno" perdeu rapidamente a sua atmosfera primordial de hidrogénio e hélio, que foi despojada pela intensa radiação da sua estrela jovem e quente. Num curto período de tempo, foi reduzido a um núcleo despido do tamanho da Terra.
Impressão de artista do exoplaneta GJ 1132 b.
Crédito: NASA, ESA e R. Hurt (IPAC/Caltech)
Para a surpresa dos astrónomos, novas observações pelo Hubble descobriram uma atmosfera secundária que substituiu a primeira atmosfera do planeta. É rica em hidrogénio, cianeto de hidrogénio, metano e amónia, e também possui uma neblina de hidrocarbonetos. Os astrónomos teorizam que o hidrogénio da atmosfera original foi absorvido pelo manto de magma derretido do planeta e agora está a ser lentamente libertado pelo vulcanismo para formar uma nova atmosfera. Esta segunda atmosfera, que continua a vazar para o espaço, está continuamente a ser reabastecida pelo reservatório de hidrogénio no magma do manto.
"Esta segunda atmosfera vem da superfície e interior do planeta e, portanto, é uma janela para a geologia de outro mundo," explicou o membro da equipa Paul Rimmer, da Universidade de Cambridge no Reino Unido. "É preciso muito mais trabalho a fim de o examinar adequadamente, mas a descoberta desta 'janela' é de grande importância."
"Ao início pensámos que estes planetas altamente irradiados seriam demasiado enfadonhos porque acreditávamos que tinham perdido as suas atmosferas," disse Raissa Estrela, membro da equipa e do JPL no Instituto de Tecnologia da Califórnia em Pasadena, EUA. "Mas examinámos as observações existentes deste planeta com o Hubble e percebemos que tem uma atmosfera."
"Quantos planetas terrestres não começam como terrestres? Alguns podem começar como sub-Neptunos e tornam-se terrestres por meio de um mecanismo pelo qual a radiação evapora a atmosfera primordial. Este processo funciona no início da vida de um planeta, quando a estrela é mais quente," disse Mark Swain, membro da equipa e também do JPL. "Então, a estrela arrefece e o planeta permanece. Temos este mecanismo que pode 'cozer' a atmosfera nos primeiros 100 milhões de anos, e as coisas depois acalmam-se. Se conseguir regenerar a atmosfera, talvez consiga então mantê-la."
Este gráfico mostra o espectro da atmosfera de um planeta rochoso do tamanho da Terra, GJ 1132 b, sobreposto a uma impressão de artista do planeta.
A linha laranja representa o espectro do modelo. Em comparação, o espectro observado é visto como os pontos azuis que representam a média de pontos de dados, juntamente com as suas barras de erro.
A sua análise é consistente com GJ 1132 b tendo predominantemente uma atmosfera de hidrogénio com uma mistura de metano e cianeto de hidrogénio. O planeta também possui aerossóis que provocam a dispersão de luz.
Esta é a primeira vez que uma denominada "segunda atmosfera", reabastecida depois do planeta ter perdido a sua atmosfera primordial, foi detetada num mundo para lá do nosso Sistema Solar.
Crédito: NASA, ESA e P. Jeffries (STScI)
Em alguns aspetos, GJ 1132 b tem vários paralelos com a Terra, mas noutros é também muito diferente. Ambos têm densidades semelhantes, tamanhos semelhantes e idades semelhantes, com cerca de 4,5 mil milhões de anos. Ambos começaram com uma atmosfera dominada pelo hidrogénio, ambos eram quentes e arrefeceram. O trabalho da equipa até sugere que GJ 1132 b e a Terra têm pressão atmosférica semelhante à superfície.
No entanto, as histórias de formação dos planetas são profundamente diferentes. Não se pensa que a Terra seja o núcleo sobrevivente de um sub-Neptuno. E a Terra orbita a uma distância confortável do nosso Sol, uma anã amarela. GJ 1132 b está tão perto da sua estrela anã vermelha que completa uma órbita a cada dia e meio. Esta proximidade extrema mantém GJ 1132 b em bloqueio de marés, mostrando sempre a mesma face para a sua estrela - assim como a nossa Lua mantém um hemisfério permanentemente voltado para a Terra.
"A questão é: o que mantém o manto quente o suficiente para permanecer líquido e alimentar o vulcanismo? perguntou Swain. "Este sistema é especial porque proporciona bastante aquecimento de marés."
O fenómeno do aquecimento de marés ocorre através de atrito, quando a energia da órbita e rotação de um planeta é dispersa como calor dentro do planeta. GJ 1132 b tem uma órbita elíptica, e as forças das marés que atuam sobre ele são mais fortes quando está mais próximo ou mais distante da sua estrela hospedeira. Pelo menos um outro planeta no sistema também exerce uma atração gravitacional sobre o planeta. As consequências são que o planeta é comprimido ou esticado por esse "bombeamento" gravitacional. Este aquecimento de marés mantém o manto líquido por muito tempo. Um exemplo próximo no nosso próprio Sistema Solar é a lua de Júpiter, Io, que tem vulcanismo contínuo como resultado de um "jogo da corda" entre Júpiter e as vizinhas luas jovianas.
O exoplaneta rochoso GJ 1132 b, parecido em tamanho e densidade com a Terra, possui uma atmosfera fina composta por gases vulcânicos. Os cientistas dizem que GJ 1132 b, em órbita de uma anã vermelha a cerca de 41 anos-luz de distância, tem características em comum com mundos do nosso próprio Sistema Solar, bem como grandes diferenças. A sua aparência nublada pode assemelhar-se à de Titã, a maior lua de Saturno, a única lua do Sistema Solar com uma atmosfera substancial - embora Titã seja muito mais fria. A nossa própria Terra pode ter tido uma aparência idêntica no início da sua história, embora ao contrário do nosso planeta seja demasiado quente para ser habitável. E GJ 1132 b provavelmente tem uma "atmosfera secundária", criada por atividade vulcânica depois da sua primeira atmosfera de hidrogénio e hélio ter sido arrancada pela radiação da estrela anã vermelha.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/Lizbeth B. De La Torre
A equipa pensa que a crosta de GJ 1132 b é extremamente fina, talvez com apenas centenas de metros de espessura. É demasiado fraca para suportar algo que se pareça com montanhas vulcânicas. O seu terreno plano também pode ser rachado como uma casca de voo pelo aquecimento de marés. O hidrogénio e outros gases podem ser libertados por meio dessas fissuras.
"Esta atmosfera, se for fina - ou seja, se tiver uma pressão de superfície semelhante à da Terra - provavelmente significa que podemos ver até ao solo em comprimentos de onda infravermelhos. Isso significa que se os astrónomos usarem o Telescópio Espacial James Webb para observar este planeta, existe a possibilidade de que não vejam o espectro da atmosfera, mas sim o espectro da superfície," explicou Swain. "E se existirem lagos de magma ou vulcanismo, essas áreas serão mais quentes. Isso vai gerar mais emissão e, portanto, estarão potencialmente a olhar para atividade geológica real - o que é excitante!"
Este resultado é significativo porque dá aos cientistas exoplanetários uma maneira de descobrir algo sobre a geologia de um planeta a partir da sua atmosfera," acrescentou Rimmer. "Também é importante para entender onde os planetas rochosos - Mercúrio, Vénus, Terra e Marte encaixam no quadro mais amplo da planetologia comparativa, em termos da disponibilidade de hidrogénio vs. oxigénio na atmosfera."
(clique na imagem para ver versão maior)
Crédito: Wissam Ayoub
Uma das galáxias mais brilhantes no céu do planeta Terra é parecida em tamanho à nossa Galáxia, a Via Láctea: a grande e bela Messier 81. Também conhecida como NGC 3031 ou galáxia de Bode em honra ao seu descobridor do século XVIII, a grande espiral pode ser encontrada na direção da constelação norte de Ursa Maior. Esta imagem telescópica nítida e detalhada revela o brilhante núcleo amarelo de M81, braços espirais azuis, regiões cor-de-rosa de formação estelar e extensas faixas de poeira cósmica. Algumas correntes de poeira na verdade atravessam disco galáctico (para a esquerda do centro), ao contrário de outras características espirais proeminentes. As faixas errantes de poeira podem ser o resultado prolongado de um encontro próximo entre M81 e a galáxia M82, que se esconde logo para lá da imagem. A ténue galáxia satélite de M81, a anã irregular Holmberg IX, pode ser vista logo abaixo da grande espiral. O escrutínio de estrelas variáveis em M81 resultou numa distância bem determinada para esta galáxia - 11,8 milhões de anos-luz.
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