Apresentação às Estrelas | Super Luas Data: 8 de junho de 2022 Hora: 21:30-23:30 Local:Centro Ciência Viva do Algarve
Nesta sessão iremos tentar perceber como é que a órbita lunar torna as próximas duas luas cheias "mais super" do que as restantes do ano! 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 07/06: 158.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1992, era lançado o EUVE (Extreme Ultraviolet Explorer). Observações: A Ursa Maior "virou-se" para ficar apoiada pela sua "pega" a noroeste. A estrela do meio da "pega" da "frigideira" é Mizar, com a pequena Alcor mesmo ao lado. De que lado de Mizar deverá procurar Alcor? Como sempre, do lado que está virado para Vega! Que é agora a estrela mais brilhante no céu a este.
Dia 08/06: 159.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1625 nascia Giovanni Cassini.
Cassini foi um italiano que esteve à frente do Observatório de Paris durante muitos anos, o primeiro a observar as mudanças de estação em Marte e a medir a paralaxe (ou distância) do planeta, estabelecendo pela primeira vez a escala do Sistema Solar. Foi o primeiro a descrever as bandas e manchas de Júpiter e estudou as órbitas dos satélites jovianos. Descobriu quatro luas de Saturno, mas é mais conhecido por ter sido o primeiro a observar a divisão (agora com o seu nome) entre os anéis A e B de Saturno.
Em 1975, era lançada a Venera 9 (USSR). Alcançou Vénus a 22 de outubro de 1975. Foi a primeira sonda a transmitir imagens da superfície do planeta.
Em 2004 teve lugar o último trânsito de Vénus pelo Sol visível de Portugal, um evento que já não acontecia há mais de 120 anos. Observações: Pouco depois do cair da noite, o "W" de Cassiopeia finalmente está perfeitamente nivelado - não é muito comum! - baixo a norte-nordeste.
Dia 09/06: 160.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1812 nascia Johann Gottfried Galle, astrónomo alemão, que foi o primeiro a observar Neptuno sabendo do que se tratava.
Galle é também conhecido por ter sido assistente de Encke e foi um dos poucos astrónomos a observar o cometa Halley duas vezes - morrendo dois meses depois do cometa ter passado o periélio em 1910. Observações:Espiga brilha para a direita da Lua após o lusco-fusco. Olhe, ao dobro daquela distância, para baixo e para a direita de Espiga, e aí estarão as quatro estrelas mais brilhantes que perfazem a constelação de Corvo.
O rover Perseverance da NASA estuda os ventos selvagens da Cratera Jezero
O rover Perseverance da NASA utilizou a sua câmara de navegação para capturar estes diabos de poeira que rodopiam pela Cratera de Jezero a 20 de julho de 2021, o 148.º dia marciano, ou sol, da missão.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/SSI
Os sensores meteorológicos do rover Perseverance testemunharam redemoinhos diários, e mais, enquanto estudavam o Planeta Vermelho.
Durante o seu primeiro par de centenas de dias na Cratera Jezero, o rover Perseverance da NASA viu alguma da atividade mais intensa de poeira jamais testemunhada por uma missão enviada para a superfície do Planeta Vermelho. Não só o rover detetou centenas de redemoinhos de poeira chamados diabos de poeira, como o Perseverance capturou o primeiro vídeo de rajadas de vento a levantar uma enorme nuvem de poeira marciana.
Um artigo recentemente publicado na revista Science Advances detalha os fenómenos meteorológicos observados nos primeiros 216 dias marcianos, ou sols. Os novos achados permitem aos cientistas compreender melhor os processos de poeira em Marte e contribuir para um corpo de conhecimentos que poderá um dia ajudá-los a prever as tempestades de poeira pelas quais Marte é famoso - e que constituem uma ameaça para os futuros exploradores robóticos e humanos.
"De cada vez que aterramos num novo lugar em Marte, é uma oportunidade de melhor compreender o tempo do planeta," disse a autora principal do artigo, Claire Newman da Aeolis Research, uma empresa de investigação centrada nas atmosferas planetárias. Ela acrescentou que pode haver meteorologia mais excitante a caminho: "Tivemos uma tempestade de poeira regional mesmo em cima de nós em janeiro, mas ainda estamos a meio da estação da poeira, por isso é muito provável que vejamos mais tempestades."
O Perseverance fez estas observações principalmente com as câmaras do rover e um conjunto de sensores pertencentes ao MEDA (Mars Environmental Dynamics Analyzer), um instrumento científico liderado pelo Centro de Astrobiologia da Espanha em colaboração com o Instituto Meteorológico Finlandês e o JPL da NASA no sul da Califórnia. O MEDA inclui sensores de vento, sensores de luz que podem detetar redemoinhos à medida que dispersam luz solar à volta do rover e uma câmara apontada para o céu para captar imagens de poeira e nuvens.
"A Cratera Jezero pode estar numa das fontes de poeira mais ativas do planeta," disse Manuel de la Torre Juarez, investigador principal adjunto do MEDA no JPL. "Tudo o que aprendermos sobre a poeira será útil para futuras missões."
Redemoinhos frequentes
Os autores do estudo descobriram que pelo menos quatro redemoinhos passam pelo Perseverance num típico dia marciano e que mais de um por hora passa durante um período de pico logo após o meio-dia.
As câmaras do rover também documentaram três ocasiões nas quais rajadas de vento levantaram grandes nuvens de poeira. O maior destes eventos criou uma enorme nuvem cobrindo 4 quilómetros quadrados. O artigo estimou que estas rajadas de vento podem levantar, coletivamente, tanta ou mais poeira do que os redemoinhos, redemoinhos estes que existem em muitos maiores números.
Esta série de imagens de uma câmara de navegação a bordo do rover Perseverance rover da NASA mostra uma rajada de vento a varrer a planície marciana para além dos trilhos do rover no dia 18 de junho de 2021 (o 117.º sol, ou dia marciano, da missão). A nuvem de poeira neste GIF foi estimada em 4 quilómetros quadrados de tamanho; foi a primeira nuvem de poeira marciana desta escala alguma vez capturada em imagens.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/SSI
"Pensamos que estas rajadas são pouco frequentes, mas podem ser responsáveis por uma grande fração da poeira de fundo que paira constantemente na atmosfera marciana," disse Newman.
Porque é que Jezero é diferente?
Embora o vento e a poeira sejam prevalentes por todo o planeta Marte, o que os investigadores estão a encontrar parece destacar Jezero. Esta maior atividade pode estar ligada ao facto de a cratera estar perto do que Newman descreve como uma "pista de tempestades de poeira" que corre de norte a sul ao longo do planeta, levantando frequentemente poeira durante a época de tempestades de poeira.
Newman acrescentou que a maior atividade em Jezero pode dever-se a fatores como a rugosidade da sua superfície, o que pode facilitar com que o vento levante poeira. Esta pode ser uma explicação para que o módulo InSight da NASA - em Elysium Planitia, a cerca de 3452 km de distância da cratera Jezero - ainda esteja à espera que um diabo marciano limpe os seus painéis solares carregados de poeira, enquanto o Perseverance já mediu a remoção de poeira da superfície próxima por vários redemoinhos passageiros.
"O Perseverance é nuclear, mas se tivéssemos ao invés painéis solares, provavelmente não teríamos de nos preocupar com a acumulação de poeira," disse Newman. "Geralmente há mais levantamento de poeira na Cratera Jezero, embora a velocidade média do vento seja aí mais baixa e a velocidade do vento no pico e a atividade dos redemoinhos sejam comparáveis a Elysium Planitia."
Na verdade, o levantamento de poeira em Jezero tem sido mais intenso do que a equipa teria desejado: a areia transportada nos redemoinhos danificou os dois sensores de vento do MEDA. A equipa suspeita que os grãos de areia danificaram os finos fios dos sensores de vento, que se destacam do mastro do Perseverance. Estes sensores são particularmente vulneráveis porque têm que permanecer expostos ao vento a fim de o medir corretamente. Os grãos de areia soprados pelo vento, e provavelmente transportados em redemoinhos, também danificaram um dos sensores de vento do rover Curiosity (o outro sensor de vento do Curiosity foi danificado por detritos levantados durante a sua aterragem na Cratera Gale).
Tendo em mente os danos do Curiosity, a equipa do Perseverance acrescentou um revestimento protetor adicional aos fios do MEDA. No entanto, a meteorologia de Jezero ainda levou a melhor. De la Torre Juarez disse que a equipa está a testar alterações de software que deverão permitir com que os sensores de vento continuem a funcionar.
"Recolhemos muitos dados científicos," disse de la Torre Juarez. "Os sensores de vento estão gravemente afetados, ironicamente, porque conseguimos obter aquilo que queríamos medir."
Estrutura desconhecida em galáxia revelada por imagens de alto contraste
Como resultado da obtenção de um elevado alcance dinâmico de imagem, uma equipa de astrónomos no Japão descobriu pela primeira vez uma fraca emissão de rádio cobrindo uma galáxia gigante com um buraco negro energético no seu centro. A emissão de rádio é libertada a partir do gás, criada diretamente pelo buraco negro central. A equipa espera compreender como um buraco negro interage com a sua galáxia hospedeira, aplicando a mesma técnica a outros quasares.
3C 273, que se situa a uma distância de 2,4 mil milhões de anos-luz da Terra, é um quasar. Um quasar é o núcleo de uma galáxia que se pensa abrigar um enorme buraco negro no seu centro, que engole o seu material circundante, emitindo uma enorme radiação. Ao contrário do que o seu nome pode indicar, 3C 273 é o primeiro quasar jamais descoberto, o mais brilhante e o mais bem estudado. É uma das fontes mais frequentemente observadas com telescópios porque pode ser usada como padrão de posição no céu: por outras palavras, 3C 273 é um farol de rádio.
Impressão de artista de uma galáxia gigante com um jato altamente energético.
Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)
Quando vemos o farol de um carro, o brilho intenso faz com que seja difícil ver os arredores mais escuros. O mesmo acontece com os telescópios quando se observam objetos brilhantes. O alcance dinâmico é o contraste entre os tons mais brilhantes e mais escuros de uma imagem. É necessária uma gama dinâmica elevada para revelar tanto as partes brilhantes como as escuras numa única exposição de um telescópio. O ALMA pode atingir regularmente gamas dinâmicas de imagem até cerca de 100, mas as câmaras digitais disponíveis comercialmente têm normalmente uma gama dinâmica de vários milhares. Os radiotelescópios não são muito bons a ver objetos com contraste significativo.
3C 273 é conhecido há décadas como o quasar mais famoso, mas o conhecimento tem estado concentrado nos seus núcleos centrais brilhantes, de onde provém a maioria das ondas de rádio. Contudo, sabe-se muito menos sobre a sua própria galáxia hospedeira, porque a combinação da galáxia fraca e difusa com o núcleo de 3C 273 exigia intervalos dinâmicos tão elevados para detetar. A equipa de investigação usou uma técnica chamada autocalibração para reduzir a fuga de ondas de rádio de 3C 273 para a galáxia, que utilizou o próprio 3C 273 para corrigir os efeitos das flutuações atmosféricas da Terra sobre o sistema telescópico. Atingiram um alcance dinâmico de 85.000, um recorde ALMA para objetos extragalácticos.
Como resultado de atingir um tão elevado alcance dinâmico de imagem, a equipa descobriu a fraca emissão de rádio que se estende por dezenas de milhares de anos-luz sobre a galáxia hospedeira de 3C 273. A emissão de rádio em torno de quasares sugere tipicamente emissão de sincrotrão, que provém de eventos altamente energéticos como explosões de formação estelar ou jatos ultrarrápidos emanados do núcleo central. Existe também um jato sincrotrão em 3C 273, visto na parte inferior direita das imagens. Uma característica essencial da emissão de sincrotrão é que o seu brilho muda com a frequência, mas a fraca emissão de rádio descoberta pela equipa tinha um brilho constante, independentemente da frequência de rádio. Depois de considerar mecanismos alternativos, a equipa descobriu que esta emissão de rádio fraca e prolongada provinha do hidrogénio gasoso na galáxia energizada diretamente pelo núcleo de 3C 273. Esta é a primeira vez que as ondas de rádio de tal mecanismo se estendem por dezenas de milhares de anos-luz na galáxia hospedeira de um quasar. Os astrónomos tinham negligenciado este fenómeno durante décadas, neste icónico farol cósmico.
Então porque é que esta descoberta é tão importante? Há muito que se tenta saber se a energia de um núcleo quasar é suficientemente forte para privar a capacidade da galáxia de formar estrelas. A ténue emissão de rádio pode ajudar a resolver este mistério na astronomia galáctica. O gás hidrogénio é um ingrediente essencial na formação estelar, mas se uma luz tão intensa brilhar sobre ele e o ionizar, então nenhuma estrela consegue nascer. Para estudar se este processo está a acontecer em torno de quasares, os astrónomos utilizaram a luz ótica emitida pelo gás ionizado. O problema de trabalhar com a luz ótica é que a poeira cósmica absorve a luz ao longo do caminho até ao telescópio, pelo que é difícil saber quanta luz o gás emite.
O quasar 3C 273 observado pelo Telescópio Espacial Hubble (esquerda). O brilho excessivo resulta em fugas radiais de luz criadas pela luz dispersa pelo telescópio. Na parte inferior direita encontra-se um jato altamente energético libertado pelo gás em redor do buraco negro central. À direita temos uma imagem rádio de 3C 273 observado pelo ALMA, mostrando a emissão de rádio fraca e prolongada (em cor azul-branco) à volta do núcleo (direita). A fonte central brilhante foi subtraída da imagem. O mesmo jato da imagem à esquerda pode ser visto a laranja.
Crédito: Komugi et al., Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA
Além disso, o mecanismo responsável por emitir luz ótica é complexo, forçando os astrónomos a fazer muitas suposições. As ondas de rádio descobertas neste estudo provêm do mesmo gás devido a processos simples e não são absorvidas pela poeira. A utilização de ondas de rádio torna a medição do gás ionizado criado pelo núcleo de 3C 273 muito mais fácil. Neste estudo, os astrónomos descobriram que pelo menos 7% da luz de 3C 273 foi absorvida pelo gás da galáxia hospedeira, criando um gás ionizado equivalente a 10-100 mil milhões de vezes a massa do Sol. Contudo, 3C 273 tinha muito gás imediatamente antes da formação das estrelas, pelo que, como um todo, não parece que a formação estelar tenha sido fortemente reprimida pelo núcleo.
"Esta descoberta proporciona um novo caminho para o estudo de problemas anteriormente abordados utilizando observações no visível," diz Shinya Komugi, professor associado na Universidade de Kogakuin e autor principal do estudo publicado na revista The Astrophysical Journal. "Ao aplicar a mesma técnica a outros quasares, esperamos compreender como uma galáxia evolui através da sua interação com o núcleo central."
Pondo em prática a teoria da relatividade especial, através da contagem de galáxias
Os cientistas que estudam o cosmos têm uma filosofia favorita conhecida como o "princípio da mediocridade", o que, na sua essência, sugere que a Terra não é realmente nada especial, nem o Sol, nem a nossa Via Láctea, em comparação com o resto do Universo.
Agora, uma nova investigação realizada na Universidade do Colorado, em Boulder, EUA, acrescentou mais uma evidência ao caso da mediocridade: as galáxias estão, em média, em repouso em relação ao Universo primitivo. Jeremy Darling, professor de astrofísica na mesma universidade, publicou recentemente esta descoberta cosmológica na revista The Astrophysical Journal Letters.
Esta imagem feita a partir de uma composição de exposições captadas entre setembro de 2003 e janeiro de 2004 pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA mostra quase 10.000 galáxias na mais profunda imagem de luz visível do cosmos, atravessando milhares de milhões de anos-luz.
Crédito: NASA, ESA, S. Beckwith (STScI), Equipa HUDF
"O que esta investigação nos diz é que temos um movimento engraçado, mas esse movimento engraçado é consistente com tudo o que sabemos sobre o Universo - não há nada de especial a acontecer aqui," disse Darling. "Não somos especiais como uma galáxia ou como observadores."
Há cerca de 35 anos, os cientistas descobriram o fundo cósmico de micro-ondas, que é a radiação eletromagnética deixada pela formação do Universo durante o Big Bang. O fundo cósmico de micro-ondas parece mais quente na direção do nosso movimento e mais frio para longe da direção do nosso movimento.
A partir deste brilho do Universo primitivo, os cientistas podem inferir que o Sol - e a Terra em órbita - está a mover-se numa determinada direção, a uma certa velocidade. Os investigadores descobrem que a nossa velocidade inferida é uma fração de um por cento da velocidade da luz - pequena, mas não zero.
Os cientistas podem testar independentemente esta inferência contando as galáxias que são visíveis da Terra ou somando o seu brilho. Podem fazê-lo em grande parte graças à teoria da relatividade especial de Albert Einstein de 1905, que explica como a velocidade afeta o tempo e o espaço. Nesta aplicação, uma pessoa na Terra olhando para o Universo numa direção - a mesma direção em que o Sol e a Terra se estão a mover - deveria ver galáxias mais brilhantes, mais azuis e mais concentradas. Da mesma forma, ao olhar na direção contrária, a pessoa deveria ver galáxias mais escuras, avermelhadas e mais espaçadas.
Mas quando os investigadores têm tentado contar galáxias nos últimos anos - um processo que é difícil de fazer com precisão - eles chegaram a números que sugerem que o Sol está a mover-se muito mais depressa do que se pensava anteriormente, o que está em desacordo com a cosmologia padrão.
"É difícil contar galáxias em todo o céu - normalmente está-se preso a um hemisfério ou menos," disse Darling. "E, além disso, a nossa própria Galáxia incomoda a contagem. Tem poeira que faz com que contemos menos galáxias e fá-las parecer mais fracas."
Darling ficou intrigado e perplexo com este puzzle cosmológico, por isso decidiu investigar por si próprio. Ele também sabia da existência de dois levantamentos recentemente divulgados que poderiam ajudar a melhorar a exatidão de uma contagem de galáxias - e a esclarecer o mistério da velocidade: o VLASS (Very Large Array Sky Survey) no estado norte-americano do Novo México, e o RACS (Rapid Australian Square Kilometer Array Pathfinder Continuum Survey) na Austrália
Juntos, estes levantamentos permitiram a Darling estudar todo o céu juntando vistas dos hemisférios norte e sul. Os novos levantamentos também utilizaram ondas de rádio, o que tornou mais fácil "ver" através da poeira da Via Láctea, melhorando assim a visão do Universo.
Quando Darling analisou os levantamentos, descobriu que o número de galáxias e o seu brilho estava em perfeito acordo com a velocidade que os investigadores tinham anteriormente inferido a partir do fundo cósmico de micro-ondas.
"Encontramos uma direção brilhante e uma direção ténue - encontramos uma direção onde há mais galáxias e uma direção onde há menos galáxias," disse. "A grande diferença é que se alinha com o Universo primitivo do fundo cósmico de micro-ondas e tem a velocidade certa. A nossa cosmologia está saudável."
Dado que as descobertas de Darling diferem de resultados passados, o seu trabalho irá provavelmente suscitar alguns estudos de seguimento para confirmar ou contestar os seus resultados.
Mas para além de impulsionar o campo da cosmologia, os resultados são um bom exemplo, no mundo real, da teoria especial da relatividade de Einstein - e demonstram como os investigadores ainda estão a pôr a teoria em prática, mais de 100 anos após o famoso físico a ter proposto pela primeira vez.
"Adoro a ideia de que este princípio básico de que Einstein nos falou há muito tempo é algo que se pode ver," disse Darling. "É uma coisa realmente esotérica que parece superestranha, mas se sairmos e contarmos galáxias, podemos ver este efeito giro. Não é tão esotérico ou estranho como se possa pensar."
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