Apresentação às Estrelas | Abril estrelas mil! Data: 14 de abril de 2022 Hora: 20:30-22:30 Local:Centro Ciência Viva do Algarve
Abril é o mês da Astronomia! E o tema desta sessão vai ser mesmo só "Estrelas", sejam elas verdadeiras ou alusivas. Celebramos o Global Astronomy Month (GAM) a maior celebração de Astronomia a nível global! Adulto: 4€ Jovem: 2€ Menores de 12 anos: gratuito.
A observação astronómica com telescópio depende de condições meteorológicas favoráveis. Pré-inscrição:siga este link Telefone: 289 890 920 E-mail: info@ccvalg.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 de 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: A Lua forma um triângulo equilátero com Régulo e Algieba, 8º de lado.
Ao dobro da distância, mas para baixo e para a esquerda do nosso satélite natural, encontra-se Denébola, a ponta da cauda de Leão.
Nesta altura do ano, as duas estrelas dos Cães encontram-se alinhadas verticalmente no fim do lusco-fusco. Olhe para sudoeste. A brilhante Sirius, em Cão Maior, está em baixo, e Procyon, em Cão Menor, está para cima.
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: A Lua continua a sua viagem para este. Denébola está agora mais perto e a "foice" foi deixada para trás.
Olhe a três ou quatro punhos à distância do braço esticado para baixo e um pouco para a esquerda da Lua em busca de Espiga, e três punhos à distância do braço esticado para cima e para a esquerda de Espiga em busca da mais brilhante Arcturo.
Enquanto Arcturo sobe a este, a igualmente brilhante Capella desce a noroeste. Há uma altura em que estão à mesma altura no céu, algures entre as 22:00 e as 22:30, dependendo de quão para este ou oeste vive no seu fuso horário. Consegue determinar com precisão a hora deste evento? Como tudo o que está relacionado com as constelações, acontece sempre 4 minutos mais cedo a cada noite.
Dia 14/14: 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:Capella, alta a noroeste durante e após o anoitecer, tem um pálido tom amarelado parecido ao do Sol, o que significa que têm mais ou menos a mesma temperatura. Mas Capella é muito diferente. Consiste de duas gigantes amarelas, que se orbitam uma à outra a cada 104 dias. Além disso, para observadores telescópicos, é acompanhada por um distante e íntimo par de anãs vermelhas: Capella H e L, magnitudes 10 e 13. Isto é aproximadamente 10.000 e 60.000 vezes mais ténue do que a própria Capella! Através do luar, consegue discernir pelo menos a componente H com o seu telescópio?
Curiosidades
GN-z11, a anterior detentora do recorde de galáxia mais distante, encontra-se a 13,4 mil milhões de anos-luz da Terra.
Telescópio do ESO captura variações surpreendentes nas temperaturas de Neptuno
Com o auxílio de vários telescópios terrestres, incluindo o VLT (Very Large Telescope) do ESO, uma equipa internacional de astrónomos analisou as temperaturas atmosféricas de Neptuno durante um período de 17 anos e descobriu que existe uma diminuição surpreendente nas temperaturas globais do planeta seguida de um aquecimento drástico do seu polo sul.
Este mosaico mostra imagens térmicas de Neptuno obtidas entre 2006 e 2020. As primeiras três imagens (2006, 2008 e 2018) foram capturadas com o instrumento VISIR montado no VLT (Very Large Telescope) do ESO enquanto a imagem de 2020 foi obtida com o instrumento COMICS do Telescópio Subaru (o VISIR não se encontrava em operação em meados de 2020 devido à pandemia de COVID-19). Após o arrefecimento gradual do planeta, o polo sul mostra-se drasticamente mais quente nos últimos anos, como podemos ver pela mancha brilhante que aparece na parte inferior de Neptuno nas imagens de 2018 e 2020.
Crédito: ESO/M. Roman, NAOJ/Subaru/COMICS
"Estas variações são inesperadas," disse Michael Roman, um investigador em pós-doutoramento na Universidade de Leicester, Reino Unido, e autor principal do estudo publicado ontem na revista da especialidade The Planetary Science Journal. "Estamos a observar Neptuno desde o início do seu verão austral e esperávamos que as temperaturas fossem gradualmente subindo e não descendo."
Tal como na Terra, existem estações em Neptuno à medida que o planeta orbita em torno do Sol, com a diferença de que uma estação em Neptuno dura cerca de 40 anos terrestres e um ano tem uma duração de 165 anos terrestres. É verão no hemisfério sul do Neptuno desde 2005 e os astrónomos estavam desejando de ver como é que as temperaturas variavam a seguir ao solstício do verão austral.
Os astrónomos analisaram quase uma centena de imagens infravermelhas térmicas de Neptuno, capturadas durante um período de 17 anos, para compreenderem as tendências gerais na temperatura do planeta com mais detalhe do que o conseguido até à data.
Os dados mostraram que, apesar do começo do verão austral, a maioria do planeta tem vindo a arrefecer gradualmente nas últimas duas décadas. A temperatura média global de Neptuno desceu 8º C entre 2003 e 2018.
Os astrónomos ficaram também surpreendidos ao descobrir um aquecimento drástico no polo sul de Neptuno nos últimos dois anos, altura em que as temperaturas subiram rapidamente, ou seja, 11º C entre 2018 e 2020. Apesar do vórtice polar quente de Neptuno ser já conhecido desde há muitos anos, nunca tinha sido observado anteriormente um aquecimento polar tão rápido.
"Os nossos dados cobrem menos de metade de uma estação de Neptuno e por isso não estávamos nada à espera de encontrar variações tão grandes e rápidas," disse o coautor Glenn Orton, investigador no JPL, Caltech, EUA.
Os astrónomos mediram a temperatura de Neptuno com o auxílio de câmaras térmicas, instrumentos que medem a radiação infravermelha emitida por objetos astronómicos. Para a sua análise, a equipa combinou todas as imagens de Neptuno que foram capturadas por telescópios terrestres ao longo das últimas duas décadas. Os astrónomos analisaram a radiação infravermelha emitida por uma camada da atmosfera de Neptuno chamada estratosfera, o que lhes permitiu traçar um quadro da temperatura de Neptuno e suas variações durante parte do seu verão austral.
Uma vez que Neptuno se encontra a cerca de 4,5 mil milhões de quilómetros de distância e é muito frio — sendo que a temperatura média do planeta pode chegar a cerca de -220º C — medir a sua temperatura a partir da Terra é extremamente complicado. "Este tipo de estudo só é possível graças a imagens infravermelhas sensíveis obtidas por grandes telescópios tais como o VLT, que consegue observar Neptuno muito nitidamente, mas este tipo de telescópios só se tornaram disponíveis mais ou menos nos últimos 20 anos," disse o coautor Leigh Fletcher, professor na Universidade de Leicester.
Cerca de um-terço de todas as imagens foram obtidas pelo instrumento VISIR (VLT Imager and Spectrometer for mid-InfraRed) montado no VLT do ESO, no deserto chileno do Atacama. Devido ao tamanho do espelho do telescópio e à altitude, as imagens têm uma resolução muito elevada e uma grande qualidade, sendo as imagens mais nítidas de Neptuno alguma vez obtidas. A equipa utilizou também dados do Telescópio Espacial Spitzer da NASA e imagens obtidas com o Telescópio Gemini South no Chile, assim como dos Telescópios Subaru, Keck e Telescópio Gemini North, todos instalados no Hawai.
Como as variações da temperatura de Neptuno são tão inesperadas, os astrónomos não sabem ainda qual a sua origem. Poderão ser devidas a variações na química estratosférica de Neptuno, ou padrões climáticos aleatórios ou até ao ciclo solar. Serão necessárias mais observações durante os próximos anos para explorar as razões destas flutuações. Telescópios terrestres futuros, tais como o ELT (Extremely Large Telescope) do ESO, poderão observar variações de temperatura como estas com maior detalhe, enquanto o Telescópio Espacial James Webb da NASA/ESA/CSA fornecerá novos mapas das temperaturas e da química da atmosfera de Neptuno.
"Acho Neptuno muito intrigante porque, na realidade, sabemos ainda muito pouco sobre ele," diz Roman. "Estes resultados apontam para um quadro bastante complexo da atmosfera de Neptuno e das suas variações com o tempo."
Os cientistas avistaram a galáxia mais distante de sempre
Uma equipa internacional de astrónomos, incluindo investigadores do Centro para Astrofísica |Harvard & Smithsonian, avistou o objeto astronómico mais distante de sempre: uma galáxia.
Chamada HD1, a candidata a galáxia está a cerca de 13,5 mil milhões de anos-luz de distância e foi descrita na revista The Astrophysical Journal. Num artigo de acompanhamento publicado na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, os cientistas começaram a especular exatamente o que é esta galáxia.
Imagem a três cores de HD1, candidata à galáxia mais distante até à data, criada utilizando dados do telescópio VISTA. O objeto vermelho no centro da inserção é HD1.
Crédito: Harikane et al.
A equipa propõe duas ideias: HD1 pode estar a formar estrelas a um ritmo espantoso e possivelmente até é o lar de estrelas de População III, as primeiras estrelas do Universo - que, até agora, nunca foram observadas. Alternativamente, HD1 pode conter um buraco negro supermassivo com cerca de 100 milhões de vezes a massa do nosso Sol.
"Responder a perguntas sobre a natureza de uma fonte tão distante pode ser um desafio," diz Fabio Pacucci, autor principal do estudo publicado na Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, coautor do artigo de descoberta e astrónomo no Centro para Astrofísica. "É como adivinhar a nacionalidade de um navio a partir da bandeira que exibe, enquanto está longe da costa, com o navio no meio de um vendaval e de um nevoeiro denso.
Talvez se possa ver algumas cores e formas na bandeira, mas não na sua totalidade. É, em última análise, um longo jogo de análise e exclusão de cenários implausíveis.
HD1 é extremamente brilhante no ultravioleta. Para explicar isto, "alguns processos energéticos estão a ocorrer ali ou, melhor ainda, ocorreram há alguns milhares de milhões de anos," diz Pacucci.
Ao início, os investigadores assumiram que HD1 era uma típica galáxia "starburst", uma galáxia que cria estrelas a um ritmo elevado. Mas depois de calcular quantas estrelas HD1 estava a produzir, obtiveram "um ritmo incrível - HD1 estaria a formar mais de 100 estrelas por ano. Isto é pelo menos 10 vezes mais do que o que esperamos para estas galáxias."
Foi aí que a equipa começou a suspeitar que HD1 poderia não estar a formar estrelas normais e quotidianas.
"A primeira população de estrelas que se formaram no Universo eram mais massivas, mais luminosas e mais quentes do que as estrelas modernas," diz Pacucci. "Se assumirmos que as estrelas produzidas em HD1 são estas primeiras, ou de População III, então as suas propriedades poderiam ser explicadas mais facilmente. De facto, as estrelas de População III são capazes de produzir mais luz UV do que estrelas normais, o que poderia clarificar a luminosidade ultravioleta extrema de HD1."
No entanto, um buraco negro supermassivo poderia também explicar a luminosidade extrema de HD1. Ao engolir enormes quantidades de gás, podem ser emitidos fotões altamente energéticos pela região em redor do buraco negro.
Se for esse o caso, seria de longe o mais antigo buraco negro supermassivo conhecido, observado muito mais próximo, no tempo, do Big Bang em comparação com o atual detentor do recorde.
"HD1 representaria um 'bebé gigante na sala de parto' do Universo primitivo," diz Avi Loeb, astrónomo do Centro para Astrofísica e coautor do estudo publicado na Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. "Quebra o desvio para o vermelho mais alto de que há registo por quase um factor de dois, um feito notável".
Os primeiros candidatos galácticos e a história do Universo.
Crédito: Harikane et al., NASA, ESA, e P. Oesch (Universidade de Yale)
HD1 foi descoberta após mais de 1200 horas de tempo de observação com o Telescópio Subaru, o Telescópio VISTA, o UKIRT (United Kingdom Infrared Telescope) e com o Telescópio Espacial Spitzer.
"Foi muito difícil encontrar HD1 por entre mais de 700.000 objetos," diz Yuichi Harikane, astrónomo da Universidade de Tóquio, que descobriu a galáxia. "A cor vermelha de HD1 correspondia às características esperadas de uma galáxia a 13,5 mil milhões de anos-luz de distância surpreendentemente bem, dando-me alguns arrepios quando a encontrei."
A equipa realizou então observações de acompanhamento utilizando o ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) para confirmar a distância, que é 100 milhões de anos-luz mais do que GN-z11, a atual detentora do recorde para galáxia mais distante.
Utilizando o Telescópio Espacial James Webb, a equipa de investigação voltará em breve a observar HD1 para verificar a sua distância da Terra. Se os cálculos iniciais se revelarem corretos, HD1 será a galáxia mais distante - e mais antiga - alguma vez registada.
As mesmas observações permitirão à equipa aprofundar a identidade de HD1 e confirmar se uma das suas teorias está correta.
"Formando-se algumas centenas de milhões de anos após o Big Bang, um buraco negro em HD1 deve ter surgido de uma semente massiva a um ritmo sem precedentes," diz Loeb. "Mais uma vez, a natureza parece ser mais imaginativa do que nós somos."
Diferenças entre o lado visível e o lado oculto da Lua ligadas a antigo impacto colossal
A face que a Lua mostra à Terra parece muito diferente daquela que esconde no seu lado oculto. O lado visível é dominado pelos mares lunares - os vastos remanescentes escuros de fluxos de lava antiga. Por outro lado, a face oculta, altamente craterada, está praticamente desprovida de mares em grande escala. A razão pela qual os dois lados são tão diferentes é um dos mistérios mais duradouros da Lua.
Agora, investigadores têm uma nova explicação para as duas faces da Lua - uma que se relaciona com um impacto gigantesco, há milhares de milhões de anos, perto do polo sul da Lua.
Um novo estudo revela que uma antiga colisão no polo sul da Lua mudou os padrões de convecção no manto lunar, concentrando um conjunto de elementos produtores de calor no lado visível. Esses elementos desempenharam um papel na criação do vasto mar lunar visível da Terra.
Crédito: Matt Jones
Um novo estudo publicado na revista Science Advances mostra que o impacto que formou a gigantesca bacia do polo sul-Aitken (BPSA) teria criado uma enorme pluma de calor que se propagou através do interior lunar. Essa pluma teria transportado certos materiais - um conjunto de elementos raros e produtores de calor - para o lado visível da Lua. Essa concentração de elementos teria contribuído para o vulcanismo que criou as planícies vulcânicas da face que nos é bastante conhecida.
"Sabemos que grandes impactos como o que formou a BPSA teriam criado muito calor," disse Matt Jones, candidato a doutoramento na Universidade de Brown e autor principal do estudo. "A questão é como é que esse calor afetou a dinâmica interior da Lua. O que mostrámos é que sob quaisquer condições plausíveis na altura em que a BPSA se formou, ela acaba por concentrar estes elementos produtores de calor no lado visível. Esperamos que isto tenha contribuído para o derretimento do manto que produziu os fluxos de lava que vemos à superfície."
O estudo foi uma colaboração entre Jones e o seu orientador Alexander Evans, professor assistente na Brown, juntamente com investigadores da Universidade de Purdue, do LPL (Lunar and Planetary Science Laboratory) no estado norte-americano do Arizona, da Universidade de Stanford e do JPL da NASA.
As diferenças entre o lado visível e o lado oculto da Lua foram reveladas pela primeira vez na década de 1960 pelas missões soviéticas Luna e pelo programa Apollo. Embora as diferenças nos depósitos vulcânicos sejam evidentes, as missões posteriores revelariam também diferenças na composição geoquímica. A face visível é o lar de uma anomalia composicional conhecida como PKT (Procellarum KREEP terrane) - uma concentração de potássio (K), elementos raros (REE, "rare earth elements" em inglês), fósforo (P), juntamente com elementos produtores de calor como o tório. A anomalia PKT parece estar concentrada no Oceano das Tormentas (Oceanus Procellarum) e à sua volta, a maior das planícies vulcânicas do lado visível, mas é esparsa noutros locais da Lua.
O lado visível da Lua (esquerda) é dominado por vastos depósitos vulcânicos, enquanto o lado oculto (direita) tem muito menos. A razão pela qual os dois lados são tão diferentes é um mistério lunar duradouro.
Crédito: NASA/GSFC/LRO/Universidade Estatal do Arizona
Alguns cientistas suspeitaram uma ligação entre a anomalia PKT e os fluxos de lava da face visível, mas permanecia a questão de porque é que esse conjunto de elementos estava concentrado no lado visível. Este novo estudo fornece uma explicação que está ligada à BPSA, a segunda maior cratera de impacto conhecida no Sistema Solar.
Para o estudo, os investigadores realizaram simulações por computador de como o calor gerado por um impacto gigantesco alteraria os padrões de convecção no interior da Lua, e como isso poderia redistribuir o material KREEP no manto lunar. Pensa-se que o material KREEP represente a última parte do manto a solidificar após a formação da Lua. Como tal, provavelmente formou a camada mais exterior do manto, logo abaixo da crosta lunar. Os modelos do interior lunar sugerem que deveria ter sido mais ou menos uniformemente distribuído sob a superfície. Mas este novo modelo mostra que a distribuição uniforme seria perturbada pela pluma de calor do impacto da BPSA.
De acordo com o modelo, o material KREEP teria "surfado" a onda de calor emanada da zona de impacto da BPSA como um surfista. À medida que a pluma de calor se espalhava sob a crosta da Lua, esse material acabou por ser entregue em massa ao lado visível. A equipa efetuou simulações para vários cenários de impacto diferentes, desde um impacto de frente a um impacto de lado. Apesar de cada um produzir padrões diferentes de calor e de mobilizar o material KREEP em diferentes graus, todos criaram concentrações deste conjunto de elementos no lado visível, consistentes com a anomalia PKT.
Os cientistas dizem que o trabalho fornece uma explicação credível para um dos mistérios mais duradouros da Lua.
"A formação da anomalia PKT é sem dúvida a questão em aberto mais significativa da ciência lunar," disse Jones. "E o impacto que criou a bacia do polo sul-Aitken é um dos acontecimentos mais significativos da história lunar. Este trabalho junta estas duas coisas e penso que os nossos resultados são realmente excitantes."
Porque é que a superfície de Titã se ilumina com um flash ofuscante? A razão: mares líquidos refletem a luz do Sol. A lua de Saturno, Titã, tem numerosos lagos de metano que, quando o ângulo é o correto, refletem a luz solar como se fossem espelhos. Aqui visto a cores falsas, a nave espacial Cassini que orbitou Saturno de 2004 a 2017, fotografou Titã coberto por nuvens em 2014 e em diferentes bandas de luz infravermelha, que penetram essas mesmas nuvens. Esta reflexão especular era tão brilhante que saturou uma das câmaras infravermelhas da Cassini. Embora o brilho do Sol tivesse sido irritante - também foi útil. As regiões refletoras confirmam que o norte de Titã abriga uma vasta e complexa rede de mares com uma geometria que indica períodos de evaporação significativa. Durante as suas numerosas passagens pela lua mais misteriosa do nosso Sistema Solar, a Cassini revelou Titã como sendo um mundo com meteorologia ativa - incluindo alturas em que chove uma versão liquefeita de gás natural.
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