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  Arquivo | CCVAlg - Astronomia
Com o apoio do Centro Ciência de Tavira
   
 
 
  Astroboletim #1816  
  03/08 a 05/08/2021  
     
 

Astronomia no Verão pelo Centro Ciência Viva de Tavira

Observação noturna do céu de Tavira no Parque do Palácio da Galeria
Datas:
08-08-2021 21:00 - Data esgotada - Lista de espera
09-08-2021 21:00 - Data esgotada - Lista de espera
15-08-2021 21:00 - Data esgotada - Lista de espera
16-08-2021 21:00 - Data esgotada - Lista de espera
22-08-2021 21:00 - Data esgotada - Lista de espera
23-08-2021 21:00 - Data esgotada - Lista de espera
29-08-2021 21:00 - Data esgotada - Lista de espera
30-08-2021 21:00 - Data esgotada - Lista de espera
02-09-2021 21:00 - Data esgotada - Lista de espera
03-09-2021 21:00 - Data esgotada - Lista de espera

Observação noturna do céu na Mata da Conceição
10-09-2021 21:30 - Inscrição

Astronomia no Verão pelo Centro Ciência Viva do Algarve

Observação Astronómica em Paderne
04-08-2021 21:00 - Data esgotada - Lista de espera

Observação astronómica dos astros Salgados
09-08-2021 21:00 - Inscrição

Observação astronómica ao pé do Moinho de Maré no Parque Natural da Ria Formosa
11-08-2021 20:15 - Inscrição

Breve encontro com a Lua em Loulé
16-08-2021
Hora: 18:00 - Inscrição
Hora: 18:15 - Inscrição
Hora: 18:30 - Inscrição
Hora: 18:45 - Inscrição
Hora: 19:00 - Inscrição

Observação no Miradouro da Praia da Marinha
19-08-2021 20:30 - Inscrição

Observação astronómica entre a Penina e a Pena
25-08-2021 20:30 - Inscrição

Observação astronómica em São Brás de Alportel
26-08-2021 20:45 - Inscrição

Programa em atualização
Consulte sempre a página das atividades para informações mais detalhadas como o itinerário, ponto de encontro, coordenadas GPS, etc., e para fazer a sua inscrição obrigatória.
Todas as atividades estão dependentes de condições meteorológicas favoráveis.
Não dispensa a consulta do FAQ no site da Ciência Viva no Verão

 
     
 
Efemérides

Dia 03/08: 215.º dia do calendário gregoriano.
História:
Em 1596 era descoberta a primeira estrela variável, Mira, por David Fabricius.
Em 2004, lançamento da missão MESSENGER a Mercúrio, que orbitou o planeta entre 2011 e 2015.

Observações: A Ursa Maior apoia-se diagonalmente a noroeste após o lusco-fusco. A partir do seu ponto médio, olhe para a direita para encontrar a Estrela Polar (não muito brilhante) brilhando, como sempre, a norte. A Estrela Polar é a extremidade da "pega da frigideira" de Ursa Menor. As únicas outras partes da constelação, de brilho igualmente modesto, são as duas estrelas que formam a outra extremidade da frigideira. Nestas noites de agosto poderá encontrá-las para cima e para a esquerda da Polar (a cerca de punho e meio à distância do braço esticado). São chamadas as Guardiãs do Polo, pois circulam em torno da Polar ao longo da noite e ao longo do ano.

Dia 04/08: 216.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1805, nascia William Rowan Hamilton, físico, astrónomo e matemático irlandês que fez contribuições importantes para a mecânica clássica, ótica e álgebra. A sua maior contribuição é talvez a reformulação das mecânicas Newtonianas, agora chamadas mecânicas Hamiltonianas. Este trabalho foi fundamental para o estudo do eletromagnetismo e para o desenvolvimento da mecânica quântica.
Em 2007, a NASA lançava o módulo de aterragem Phoenix, cujo objetivo era procurar moléculas de água no pólo norte de Marte.

Observações: Se usa um telescópio provavelmente está familiarizado(a) com Lira, que alberga Vega, o Duplo-Duplo e a Nebulosa do Anel, entre outros objetos. E Albireo está por perto, o bico de Cisne e um dos binários mais famosos do céu.
Mas entre Albireo e Lira, já observou o enxame globular M56? Com magnitude 8,3, pode até capaz de o detetar com grandes binóculos sob um céu escuro.
Podemos estar a meio de verão, mas Gémeos já sobe a este ao amanhecer. A Lua atravessa esta constelação na quinta e sexta-feira, dias 5 e 6.

Dia 05/08: 217.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1864, Giovanni Donati faz as primeiras observações espectroscópicas de um cometa (Tempel, 1864 II).

Vê o que é agora conhecido como as bandas Swan (3 delas), devido ao carbono molecular (C2). 
Em 1930 nascia Neil Armstrong, o primeiro ser humano na Lua.
Em 1969, a sonda americana Mariner 7 passa por Marte a 3524 km, enviando de volta 125 imagens. 
Em 1973, é lançada a sonda soviética Mars 6. A 12 de março de 1974, a Mars 6 aterra suavemente em Marte a 24º S, 25º O. Enviou dados atmosféricos durante a descida. 
Em 2000, é capturada a quebra do cometa Linear 1999/S4 pelo Telescópio Espacial Hubble.
Em 2011, era lançada a missão Juno, com destino Júpiter. Chegou ao gigante gasoso em julho de 2016.
Observações: A brilhante e amarelada Arcturo, de magnitude 0, brilha a oeste por estas noites. A forma de papagaio-de-papel de Boieiro estende-se para cima de Arcturo. O papagaio-de-papel é estreito, ligeiramente torto e mede 23º de altura: cerca de dois punhos à distância do braço esticado.

 
 
   
Argilas, não água, são a fonte provável dos "lagos" de Marte

Onde há água, há vida. Este é o caso na Terra, pelo menos, e também o porquê dos cientistas permanecerem empolgados por qualquer evidência que sugira que há água líquida no frio e seco Marte. O Planeta Vermelho é um lugar difícil de procurar por água líquida: embora a água gelada seja abundante, qualquer água quente o suficiente para estar no estado líquido à superfície duraria apenas alguns momentos antes de se transformar em vapor no fino ar de Marte.

Daí o interesse gerado em 2018, quando uma equipa liderada por Roberto Orosei do INAF (Istituto Nazionale di Astrofisica), Itália, anunciou que havia encontrado evidências de lagos subterrâneos bem abaixo da calote polar sul de Marte. A evidência que citaram veio de um instrumento de radar a bordo do orbitador Mars Express da ESA.

 
Esta imagem obtida pela sonda MRO (Mars Reconnaissance Orbiter) mostra camadas de gelo no polo sul de Marte. A nave detetou argilas próximas deste gelo; os cientistas propuseram que estas argilas são a fonte de reflexos de radar que foram anteriormente interpretados como água líquida.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/Universidade do Arizona/JHU
 

Os sinais de radar, que podem penetrar rocha e gelo, mudam à medida que são refletidos por diferentes materiais. Neste caso, produziram sinais especialmente brilhantes sob a calota polar que poderiam ser interpretados como água líquida. A possibilidade de um ambiente potencialmente habitável para micróbios era excitante.

Mas depois de examinarem mais atentamente os dados, juntamente com experiências num laboratório frio aqui na Terra, alguns cientistas agora acham que as argilas, e não água, podem estar a criar os sinais. Em junho, três novos artigos científicos desvendaram o mistério - e podem ter "secado" a hipótese dos lagos.

Um ecossistema científico

Os cientistas que estudam os polos de Marte pertencem a uma comunidade pequena e coesa. Pouco depois da publicação do artigo sobre os lagos, cerca de 80 desses cientistas reuniram-se para a Conferência Internacional sobre Ciência e Exploração Polar de Marte em Ushuaia, uma cidade costeira na ponta extrema sul da Argentina.

Reuniões como estas fornecem uma oportunidade para testar novas teorias e desafiar as perspetivas uns dos outros. "As comunidades podem gerar os seus próprios ecossistemas científicos," disse Jeffrey Plaut, do JPL da NASA, um dos cientistas que participou na conferência. Ele é também o coinvestigador principal, juntamente com Orosei, do instrumento por trás dos intrigantes sinais de radar, chamado MARSIS (Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionospheric Sounding). "Estas comunidades podem ser autossustentáveis," continuou, "porque lançamos uma pergunta a alguém e talvez um ou dois anos depois eles ajudam-no a encontrar a resposta."

Grande parte da conversa foi centrada nos lagos subterrâneos. Quanto calor seria necessário para manter a água líquida sob todo aquele gelo? Será que a salmoura pode estar a reduzir o ponto de congelamento da água o suficiente para mantê-la líquida?

Claro, não foi a primeira vez que uma hipótese emocionante relacionada com a água gerou uma "enxurrada" de investigações. Em 2015, a MRO (Mars Reconnaissance Orbiter) da NASA encontrou o que pareciam ser faixas de areia húmida descendo encostas, um fenómeno chamado RSL ("recurring slope lineae", ou "linhas de declive recorrente"). Mas observações repetidas usando a câmara HiRISE (High-Resolution Imaging Science Experiment) da sonda revelaram, desde então, que é mais provável que sejam o resultado de fluxos de areia. Um artigo publicado no início deste ano encontrou muitas RSL após uma tempestade global de poeira em Marte em 2018. O achado sugeriu que a poeira assentada nas encostas desencadeia fluxos de areia que, por sua vez, expõem os materiais mais escuros do subsolo que dão às linhas a sua coloração distinta.

Tal como acontece com a hipótese de areia húmida, vários cientistas começaram a pensar em maneiras de testar a hipótese dos lagos subterrâneos. "Havia um sentimento de que deveríamos tentar resolver isto," disse Isaac Smith da Universidade de York em Toronto, que organizou a conferência em Ushuaia e liderou o estudo mais recente que mostra que as argilas podem explicar as observações.

 
Os pontos coloridos representam locais onde foram avistados brilhantes reflexos de radar pela sonda Mars Express da ESA na calote polar sul de Marte. Estes reflexos foram anteriormente interpretados como água líquida subsuperficial. A sua prevalência e proximidade com a superfície fria sugere que podem ser outra coisa.
Crédito: ESA/NASA/JPL-Caltech
 

Demasiado frio para lagos

Entre esses cientistas estava Plaut. Ele e Aditya Khuller, estudante de doutoramento na Universidade Estatal do Arizona que estagiava no JPL, analisaram 44.000 ecos de radar da base da calote polar que correspondem a 15 anos de dados do MARSIS. Eles revelaram dezenas de reflexos mais brilhantes como os do estudo de 2018. Mas num artigo recente publicado na revista Geophysical Research Letters, eles encontraram muitos destes sinais em áreas perto da superfície, onde deveria estar demasiado frio para a água permanecer líquida, mesmo quando misturada com percloratos, um tipo de sal muito comum em Marte que pode diminuir o ponto de congelamento da água.

Duas equipas separadas de cientistas então analisaram os sinais de radar para determinar se algo mais poderia estar a produzir esses sinais.

Carver Bierson, da Universidade Estatal do Arizona, concluiu um estudo teórico sugerindo vários materiais possíveis que podiam provocar os sinais, incluindo argilas, minerais contendo metal e gelo salino. Mas Isaac Smith, da Universidade de York, sabendo que um grupo de argilas chamadas esmectitas estavam presentes em Marte, foi mais longe num terceiro artigo separado: ele mediu as propriedades das esmectitas num laboratório.

As esmectitas parecem rocha vulgar, mas foram formadas por água líquida há muito tempo. Smith colocou várias amostras de esmectita num cilindro projetado para medir como os sinais de radar interagiriam com elas. Ele também as encharcou com azoto líquido, congelando-as a -50º C - perto da sua temperatura no polo sul marciano.

"O laboratório era frio," disse Smith. "Na altura era inverno no Canadá, e bombear azoto líquido na sala tornava-a ainda mais fria. Estava embrulhado num chapéu, casaco, luvas, cachecol e uma máscara por causa do COVID-19. Foi muito desconfortável."

 
Isaac Smith da Universidade de York, em Toronto, agasalhado num laboratório, congelado argilas esmectitas com azoto líquido para testar como respondem aos sinais de radar. Os resultados desafiaram a hipótese de que lagos subterrâneos podem ser encontrados no polo sul de Marte.
Crédito: Universidade de York/Craig Rezza
 

Depois de congelar as amostras de argila, Smith descobriu que a sua resposta correspondia quase perfeitamente às observações do radar MARSIS. Em seguida, ele e a sua equipa verificaram a presença de argilas em Marte perto daquelas observações de radar. Basearam-se nos dados da MRO, que transporta um mapeador de minerais chamado CRISM (Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer).

Bingo. Embora o CRISM não possa espiar através do gelo, Smith encontrou esmectitas espalhadas nas proximidades da calota polar sul. A equipa de Smith demonstrou que a esmectita congelada pode produzir os reflexos - não é necessária nenhuma quantidade invulgar de sal ou calor - e que estão presentes no polo sul.

Não há como confirmar quais são os sinais brilhantes do radar sem pousar no polo sul de Marte e escavar quilómetros de gelo. Mas os artigos recentes forneceram explicações plausíveis que são mais lógicas do que a água líquida.

"Na ciência planetária, muitas vezes estamos apenas a avançar lentamente na direção da verdade," disse Plaut. "O artigo original não provou que era água, e estes novos artigos científicos não provam que não é. Mas tentámos reduzir as possibilidades, tanto quanto possível, a fim de chegar a um consenso."

// NASA (comunicado de imprensa)
// Universidade de Cornell (comunicado de imprensa)
// PSI (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Geophysical Research Letters)

 


Saiba mais

CCVAlg - Astronomia:
29/06/2021 - Estudo examina mais de perto os sinais da água subterrânea em Marte
02/10/2020 - Mars Express descobre mais lagos subterrâneos em Marte
27/07/2018 - Mars Express deteta água líquida escondida sob o polo sul de Marte

Notícias relacionadas:
EurekAlert!
Sky & Telescope
SPACE.com
ScienceDaily
Universe Today
science alert
PHYSORG
Forbes
Gizmodo

Mars Express:
ESA 
Wikipedia

MRO:
NASA 
JPL 
Wikipedia

Marte:
CCVAlg - Astronomia
Wikipedia

 
   
Primeiras medições da duração do dia nos exoplanetas de HR 8799

Astrónomos capturaram as primeiras medições da rotação de HR 8799, o famoso sistema que fez história como o primeiro sistema exoplanetário a ser fotografado.

Descoberto em 2008 por dois observatórios no Hawaii - o Observatório W. M. Keck e o Observatório Gemini, um programa do NOIRLab da NSF - o sistema estelar HR 8799 está localizado a 129 anos-luz de distância e tem quatro planetas mais massivos que Júpiter, ou super-Júpiteres - os planetas HR 8799 b, c, d e e. Nenhum dos seus períodos de rotação tinha sido medido, até agora.

A descoberta foi possível graças a uma equipa de ciência e de engenharia do Caltech e do Observatório Keck que desenvolveu um instrumento capaz de observar exoplanetas conhecidos e já fotografados a resoluções espectrais detalhadas o suficiente para permitir que os astrónomos decifrem a velocidade com que os planetas giram.

 
Visualização artística da rotação dos planetas HR 8799 quando vistos no infravermelho. As manchas mais brilhantes correspondem a buracos nas nuvens onde os instrumentos podem detetar profundidades mais quentes nas atmosferas dos planetas. Cada planeta está legendado em cima e à esquerda. Dado que as orientações dos seus eixos de rotação são desconhecidas, esta é apenas uma maneira plausível de como os planetas podem ser vistos da Terra.
Crédito: Observatório W. M. Keck/Adam Makarenko
 

Usando o KPIC (Keck Planet Imager and Characterizer) de última geração no telescópio Keck II no topo do Maunakea, Hawaii, os astrónomos descobriram que as velocidades mínimas de rotação dos planetas HR 8799 d e e eram de 10,1 km/s e 15 km/s, respetivamente. Isto traduz-se numa duração do dia que pode ser tão curta quanto três horas ou tão longa quanto 24 horas, como a Terra, dependendo das inclinações axiais dos planetas HR 8799, que atualmente são indeterminadas. Para contextualizar, um dia em Júpiter dura quase 10 horas; a sua velocidade de rotação é de cerca de 12,7 km/s.

Quanto à rotação dos outros dois planetas, a equipa foi capaz de restringir a rotação de HR 8799 c a um limite superior de menos de 14 km/s; a medição da rotação do planeta b foi inconclusiva.

As descobertas são os primeiros resultados científicos do KPIC, que foram aceites para publicação na revista The Astronomical Journal; o estudo está disponível em formato pré-impresso no site arXiv.org.

"Com o KPIC, fomos capazes de obter as observações de resolução espectral mais alta já realizadas dos exoplanetas HR 8799," diz Jason Wang, astrónomo do Caltech e autor principal do estudo. "Isto permite-nos estudá-los com granularidade mais fina do que nunca e dá-nos a chave para obter uma compreensão mais profunda não apenas de como estes quatro planetas se formaram, mas de como os gigantes gasosos em geral se desenvolvem por todo o Universo."

Dados vertiginosos desvendam o passado dos planetas

A rapidez com que um planeta gira dá uma ideia da sua história de formação. Criados a partir de gás e poeira levantados por uma estrela recém-nascida, os planetas bebés começam a girar mais depressa à medida que acumulam mais material e crescem - um processo chamado de acreção de núcleo. Pensa-se que os campos magnéticos planetários diminuem e limitam a sua velocidade de rotação. Depois do planeta totalmente formado terminar a sua acreção e arrefecer, volta a girar mais depressa.

"As rotações dos planetas HR 8799 d e e são consistentes com a teoria de que os campos magnéticos dos planetas travam as suas rotações nos seus anos natais," diz Wang. "As medições de rotação também sugerem a noção de que planetas de massa inferior giram mais depressa porque são menos afetados pela travagem magnética, o que nos pode dizer algo importante sobre como se formam. Acho isso tantalizante."

Wang enfatiza que esta possível tendência não foi confirmada; para validá-la são necessárias mais medições de rotação, pelo KPIC, de companheiros de massa inferior. O objetivo da equipa é encontrar uma ligação entre os períodos de rotação dos planetas HR 8799, os planetas gigantes no nosso próprio Sistema Solar, Júpiter e Saturno, e outros super-Júpiteres e anãs castanhas conhecidas.

"Com medições suficientes, seremos capazes de identificar tendências que revelariam como os processos físicos que conduzem a formação planetária funcionam," diz o coautor Jean-Baptiste Ruffio, investigador no Caltech. "Isto é algo que as pessoas já começaram a fazer, mas o KPIC permite-nos fazê-lo para os mundos alienígenas mais pequenos, fracos e mais próximos já fotografados."

 
Esta animação de HR 8799, criada em 2017, inclui sete imagens diretas capturadas pelo Observatório W. M. Keck ao longo de um período de sete anos. Mostra o movimento orbital dos quatro planetas no sistema.
Crédito: J. Wang/C. Marois, NRC-HIA
 

O primeiro sucesso do KPIC

Comissionado entre 2018 e 2020, a especialidade do KPIC é detetar exoplanetas e anãs castanhas que orbitam tão perto das suas estrelas hospedeiras que o brilho estelar torna difícil "ver" estes corpos celestes da Terra. O instrumento filtra a indesejada luz das estrelas por meio de uma unidade inovadora de injeção de fibra que direciona a luz do sistema de óticas adaptativas do telescópio Keck II para o NIRSPEC (Near-Infrared Spectrograph) do Observatório.

Os primeiros resultados do KPIC estão descritos num artigo técnico que foi aceite para publicação na revista JATIS (Journal of Astronomical Telescopes, Instruments, and Systems) e está disponível em formato pré-impresso no site arXiv.org.

"O KPIC é um avanço no campo da caracterização exoplanetária," diz Dimitri Mawet, investigador principal do KPIC, professor de astronomia no Caltech. "Permite-nos medir a duração do dia de um planeta, a órbita e a composição molecular da sua atmosfera."

O KPIC fez fortes deteções de água e monóxido de carbono, mas nenhum metano, em três dos quatro planetas HR 8799 - c, d e e - o que é consistente com o que é conhecido das atmosferas dos planetas.

"É empolgante ver a manifestação dos superpoderes do KPIC," diz Jacques Delorme, cientista/engenheiro do sistema de óticas adaptativas do Observatório Keck, autor principal do artigo na JATIS. "Por ser a primeira tecnologia do seu género, não sabíamos se o KPIC funcionaria tão bem. Agora que demonstrámos com sucesso as suas capacidades, podemos passar para a Fase 2 do projeto e melhorar ainda mais o desempenho geral do instrumento."

"Ainda temos que desvendar todo o potencial científico do KPIC," diz Nemanja Jovanovic do Caltech, coautor do artigo técnico. "Por meio de mais atualizações do instrumento, esperamos observar exoplanetas num futuro próximo com um tão alto grau de detalhe, que seremos capazes de estudar fenómenos climáticos e mapear nuvens de planetas gigantes gasosos."

A Fase 2 das atualizações do KPIC está planeada para este inverno. Se tudo correr bem, a comunidade científica do Observatório Keck pode começar a usar a tecnologia na segunda metade de 2022.

// Observatório W. M. Keck (comunicado de imprensa)
// Caltech (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (arXiv.org)
// Artigo técnico (arXiv.org)

 


Saiba mais

CCVAlg - Astronomia:
29/03/2019 - Instrumento GRAVITY abre novos caminhos na obtenção de imagens de exoplanetas
13/10/2017 - Caçadores de exoplanetas gigantes: procurem discos de detritos
20/05/2016 - Cintura de cometas em redor de sistema multiplanetário aponta para planetas escondidos ou errantes
12/03/2013 - Astrónomos levam a cabo primeiro reconhecimento remoto de sistema estelar
14/12/2010 - Fotografado primeiro sistema com quatro exoplanetas
03/09/2010 - Espectro de jovem exoplaneta gasoso contém resultados surpreendentes
16/04/2010 - Modesto telescópio terrestre fotografa três exoplaneta
15/11/2008 - Grandes descobertas: primeiras imagens de planetas em torno de outras estrelas

Sistema HR 8799:
Planeta b (Exoplanet.eu)
Planeta b (Wikipedia)
Planeta c (Exoplanet.eu)
Planeta c (Wikipedia)
Planeta d (Exoplanet.eu)
Planeta d (Wikipedia)
Planeta e (Exoplanet.eu)
Planeta e (Wikipedia)
Wikipedia

Observatório W. M. Keck:
Página principal
Wikipedia

 
   
Um Júpiter quente e seco: SPIRou revela a atmosfera do exoplaneta Tau Boötis b

Usando o espectropolarímetro SPIRou montado no CFHT (Canada–France–Hawaii Telescope) no Hawaii, uma equipa liderada por Stefan Pelletier, estudante de doutoramento no iREX (Institute for Research on Exoplanets) da Universidade de Montreal, estudou a atmosfera do exoplaneta gigante gasoso Tau Boötis b, um mundo escaldante que demora apenas três dias para completar uma órbita em torno da sua estrela hospedeira.

A sua análise detalhada, apresentada a semana passada num artigo publicado na revista The Astronomical Journal, mostra que a atmosfera do planeta gasoso contém monóxido de carbono, como esperado, mas surpreendentemente quase nenhuma água, uma molécula que se pensava ser prevalente e que deveria ter sido facilmente detetável com o SPIRou.

 
Esta impressão artística mostra o exoplaneta Tau Boötis b. Este foi um dos primeiros exoplanetas a ser descoberto em 1996 e continua a ser um dos sistemas planetários mais próximos que se conhece.
Crédito: ESO/L. Calçada
 

Tau Boötis b é um planeta 6,24 vezes mais massivo do que Júpiter e que está oito vezes mais perto da sua estrela-mãe do que Mercúrio está do Sol. Localizado a apenas 51 anos-luz da Terra e 40% mais massiva do que o Sol, a sua estrela, Tau Boötis, é uma das estrelas mais brilhantes que se sabe possuir planetas, e é visível a olho nu na direção da constelação de Boieiro.

Tau Boötis b foi um dos primeiros exoplanetas descobertos, em 1996, graças ao método de velocidade radial, que deteta o leve movimento oscilatório de uma estrela gerado pela atração gravitacional do seu planeta. A sua atmosfera já havia sido estudada várias vezes antes, mas nunca com um instrumento tão poderoso como o SPIRou para assim revelar o seu conteúdo molecular.

À procura de água

Supondo que Tau Boötis b se formou num disco protoplanetário com uma composição semelhante à do nosso Sistema Solar, os modelos mostram que o vapor de água deve estar presente em grandes quantidades na sua atmosfera. Portanto, deveria ser fácil de detetar com um instrumento como o SPIRou.

"Esperávamos uma forte deteção de água, talvez com um pouco de monóxido de carbono," explicou Pelletier. "Ficámos, no entanto, surpreendidos ao descobrir o oposto: monóxido de carbono, mas sem água."

A equipa trabalhou arduamente para garantir que os resultados não pudessem ser atribuídos a problemas com o instrumento ou com a análise de dados.

"Assim que nos convencemos de que o conteúdo de água era, de fato, muito menor do que o esperado em Tau Boötis b, pudemos começar a procurar mecanismos de formação que pudessem explicar isto," disse Pelletier.

Estudando Júpiteres quentes para melhor compreender Júpiter e Saturno

"Júpiteres quentes como Tau Boötis b fornecem uma oportunidade sem precedentes para sondar a formação de planetas gigantes," disse o coautor Björn Benneke, professor de astrofísica e orientador de doutoramento de Pelletier na Universidade de Montreal. "A composição do planeta dá pistas de onde e como este planeta gigante se formou."

A chave para revelar o local e o mecanismo de formação de planetas gigantes está impressa na sua composição atmosférica molecular. A temperatura extrema dos Júpiteres quentes permite que a maioria das moléculas na sua atmosfera esteja na forma gasosa e, portanto, detetável com instrumentos atuais. Os astrónomos podem, portanto, medir com precisão o conteúdo das suas atmosferas.

"No nosso Sistema Solar, Júpiter e Saturno são muito frios," disse Benneke. "Algumas moléculas, como a água, estão congeladas e escondidas nas profundezas da sua atmosfera; assim sendo, temos um conhecimento muito pobre da sua abundância. O estudo de Júpiteres quentes fornece uma maneira de melhor entender os nossos próprios planetas gigantes. A baixa quantidade de água em Tau Boötis b pode significar que o nosso próprio Júpiter também é mais seco do que pensávamos anteriormente."

SPIRou: um instrumento único

Tau Boötis b é um dos primeiros planetas estudados com o novo instrumento SPIRou desde que foi recentemente colocado em serviço no CFHT. Este instrumento foi desenvolvido por pesquisadores de várias instituições científicas, incluindo a Universidade de Montreal.

"Este espectropolarímetro pode analisar a luz térmica do planeta - a luz emitida pelo próprio planeta - numa gama de cores sem precedentes e com uma resolução que permite a identificação de várias moléculas ao mesmo tempo: água, monóxido de carbono, metano, etc." disse o coautor e investigador no iREx Neil Cook, especialista no instrumento SPIRou.

 
O CFHT, que alberga o instrumento SPIRou, permitiu com que Pelletier e a sua equipa analizassem o exoplaneta Tau Boötis b.
Crédito: CFHT
 

A equipa passou 20 horas a observar o exoplaneta com o SPIRou entre abril de 2019 e junho de 2020.

"Medimos a abundância de todas as principais moléculas que contêm carbono ou oxigénio," disse Pelletier. "Como são os dois elementos mais abundantes no Universo, depois do hidrogénio e do hélio, isso dá-nos uma imagem muito completa do conteúdo da atmosfera."

Ao contrário da maioria dos planetas conhecidos, Tau Boötis b não passa em frente da sua estrela à medida que a orbita, do ponto de vista da Terra. No entanto, o estudo das atmosferas exoplanetárias tem-se limitado principalmente a planetas em "trânsito" - aqueles que provocam quedas periódicas no brilho estelar quando obscurecem parte da sua luz.

"É a primeira vez que obtemos medições precisas da composição atmosférica de um exoplaneta que não transita," disse a estudante de doutoramento Caroline Piaulet, coautor do estudo.

"Este trabalho abre a porta para estudar em detalhe as atmosferas de um grande número de exoplanetas, mesmo aqueles que não transitam a sua estrela."

Uma composição semelhante a Júpiter

Por meio da sua análise, Pelletier e colegas foram capazes de concluir que a composição atmosférica de Tau Boötis b tem cerca de cinco vezes mais carbono do que o Sol, percentagens estas semelhantes às medidas em Júpiter.

Isto pode ser uma sugestão de que os Júpiteres quentes formam-se muito mais longe da sua estrela hospedeira, a distâncias semelhantes às dos planetas gigantes no nosso Sistema Solar, e simplesmente evoluíram de modo diferente, incluindo uma migração em direção à estrela.

"De acordo com o que descobrimos para Tau Boötis b, parece que, pelo menos em termos de composição, os Júpiteres quentes podem afinal não ser tão diferentes dos nossos planetas gigantes do Sistema Solar," conclui Pelletier.

// Universidade de Montreal (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (The Astronomical Journal)
// Artigo científico (arXiv.org)

 


Saiba mais

CCVAlg - Astronomia:
18/12/2020 - Cientistas detetam possível emissão de rádio de um exoplaneta
28/02/2014 - Detecção de vapor de água na atmosfera de um Júpiter quente

Tau Boötis b:
NASA
Exoplanet.eu
Universidade de Quioto
Wikipedia

Exoplanetas:
Wikipedia
Lista de planetas (Wikipedia)
Lista de exoplanetas potencialmente habitáveis (Wikipedia)
Lista de extremos (Wikipedia)
Open Exoplanet Catalogue
NASA
Enciclopédia dos Planetas Extrasolares

CFHT (Canada-France-Hawaii Telescope):
Página oficial
Wikipedia

SPIRou:
Página principal

 
   
Também em destaque
  Astrónomos descobrem como alimentar um buraco negro (via IAC)
Os buracos negros no centro das galáxias são os objetos mais misteriosos do Universo, não só por causa das enormes quantidades de material no seu interior, com milhões de vezes a massa do Sol, mas por causa da concentração incrivelmente densa de matéria num volume não maior do que o nosso Sistema Solar. Quando capturam matéria dos seus arredores, tornam-se ativos e podem libertar enormes quantidades de energia do processo de captura, embora não seja fácil detetar o buraco negro durante estes episódios de captura, que não são frequentes. Ler fonte
     
  Cientistas observam, pela primeira vez, reacreção de gás em galáxias moribundas (via Observatório ALMA)
Um novo estudo de cientistas usando o ALMA sugere que gases anteriormente deslocados podem reacretar-se nas galáxias, potencialmente atrasando o processo de morte galáctica provocada pela remoção da pressão de ariete e criando estruturas únicas mais resistentes aos seus efeitos. Ler fonte
 
   
Álbum de fotografias - NGC 6979
(clique na imagem para ver versão maior)
Crédito: Anthony Saab
 
De aparência caótica, estes filamentos emaranhados de gás brilhante estão espalhados pelo céu do planeta Terra em direção à constelação de Cisne como parte da Nebulosa do Véu. A Nebulosa do Véu é um grande remanescente de supernova, uma nuvem em expansão nascida da explosão mortífera de uma estrela massiva. A luz da explosão de supernova original provavelmente atingiu a Terra há mais de 5000 anos. Os filamentos brilhantes são na verdade mais como longas ondulações numa folha vistas quase de lado, notavelmente bem separados pelo brilho de átomos ionizados de hidrogénio vistos a azul e oxigénio em tons de vermelho. Também conhecida como Loop de Cisne e catalogada como NGC 6979, a Nebulosa do Véu mede agora cerca de 6 vezes o diâmetro da Lua Cheia. O seu tamanho corresponde a mais ou menos 30 anos-luz, tendo em conta a sua distância estimada de 2400 anos-luz.
 
   
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