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  Arquivo | CCVAlg - Astronomia
Com o apoio do Centro Ciência de Tavira
   
 
 
  Astroboletim #1914  
  12/07 a 14/07/2022  
     
 

Apresentação às Estrelas | O Verão que nos espera
Data: 14 de julho de 2022
Hora: 21:30-23:30
Local: Centro Ciência Viva do Algarve
Julho e agosto costumam vir com bom tempo; nesta sessão falaremos sobre alguns eventos astronómicos deste verão e como os observar. Após a apresentação, e se a meteorologia for favorável, iremos observar o céu com telescópio.
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

 
     
 
Astronomia no Verão pelo Centro Ciência Viva de Tavira

Observação noturna do céu em Tavira
Local: Forte do Rato
19/07/2022, 22:00 - Data esgotada - lista de espera
29/07/2022, 22:00 - Data esgotada - lista de espera
17/08/2022, 21:30 - Data esgotada - lista de espera
30/08/2022, 21:00 - Inscrição

Observação da Lua em Tavira
(não é necessário inscrição)
Local: Praça da República
05/08/2022, 21:30
06/09/2022, 21:00

 
Astronomia no Verão pelo Centro Ciência Viva do Algarve

Viagem em barco solar para observação astronómica numa ilha da ria Formosa
24/07/2022, 20:00 - Inscrição

Observação astronómica no Castelo de Paderne
29/07/2022, 21:15 - Inscrição

Observação astronómica no Miradouro da Praia da Marinha (Lagoa)
10/08/2022, 21:15 - Inscrição

Observação astronómica no Vale do Álamo (Penina)
17/08/2022, 21:00 - Data esgotada - lista de espera

Observação astronómica no Miradouro do Alto da Ameixeira (S. Brás de Alportel)
19/08/2022, 21:00 - Data esgotada - Lista de espera

Observação astronómica na praia dos Salgados (Galé/Albufeira)
21/08/2022, 20:45 - Inscrição

Observação astronómica junto ao moinho de maré da Quinta de Marim (Olhão)
30/08/2022, 20:00 - Inscrição

Lua durante o dia no Centro Náutico da Praia de Faro
(não é necessário inscrição)
Data:
02/09/2022
Horários: 17:30, 17:45, 18:00, 18:15 e 18:45

Lua durante o dia no Parque Municipal de Loulé
(não é necessário inscrição)
Data:
03/09/2022
Horários: 17:30, 17:45, 18:00, 18:15 e 18:45

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 caso seja 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 12/07: 193.º dia do calendário gregoriano.
História:
Em 1988 era lançada a sonda soviética Phobos 2.

Após o envio de dados da sonda, esta perdeu-se em janeiro de 1989.
Em 1999, maior aproximação do cometa Tempel 2 pela Terra (0,654 UA).
Em 2000, o módulo de serviço Zvezda, o terceiro componente e centro funcional da porção russa da ISS, é lançado a bordo de um foguetão Proton.
Em 2001, o vaivém espacial Atlantis é lançado na missão STS-104, transportando o módulo Quest Joint Airlock para a ISS.
Observações: A Lua brilha hoje perto da "pega" do "Bule de chá" de Sagitário. A "pega" mede 4º de altura, sendo que as suas quatro estrelas cabem no campo de visão de quase todos os binóculos. A sua estrela mais brilhante é Nunki, a do canto superior esquerdo: magnitude 2,0.
Cassiopeia já passou a sua posição mais baixa do ano quando vista logo após o anoitecer. Procure o seu padrão em forma de "W" inclinado razoavelmente baixo a norte-nordeste. Quanto mais para norte estiver o observador, mais alta estará. Cassiopeia vai subindo nas horas seguintes e nos meses seguintes.

Dia 13/07: 194.º dia do calendário gregoriano.
História:
Em 1969, lançamento da Luna 15, que colidiu com a Lua no dia 21 de julho do mesmo ano.

Observações: Lua Cheia, pelas 19:38. A Lua nasce ao lusco-fusco. Já noite, encontra-se a sudeste, entre Sagitário e Capricórnio.
Ao anoitecer, poderá encontrar as duas estrelas mais brilhantes do verão: Vega e Arcturo, igualmente perto do zénite: Vega para este, Arcturo para sudoeste. A um-terço do caminho entre Arcturo e Vega, procure o semicírculo de Coroa Boreal e a sua estrela Alphecca, de magnitude 2, a única moderadamente brilhante.
A dois-terços entre Arcturo e Vega está a constelação de Hércules.

Dia 14/07: 195.º dia do calendário gregoriano.
História:
Em 1965, era realizado o primeiro voo rasante por Marte, pela sonda Mariner 4.
Em 2000, o Observatório Chandra observa raios-X do oxigénio e azoto do Cometa C/1999 S4. Isto mostra que os raios-X emitidos de cometas são produzidos por colisões de iões que se movimentam na direção oposta à do Sol (vento solar), em conjunto com o gás do cometa. No mesmo ano, uma poderosa proeminência solar, mais tarde denominada evento Dia da Bastilha, provoca uma tempestade geomagnética na Terra.
Em 2015, a primeira visita a Plutão e às suas luas.

New Horizons, uma missão da NASA lançada a 19 de janeiro de 2006, passa a 12.500 km de Plutão e a 28.800 km da sua lua Caronte.
Observações: Julho é o mês de Escorpião: esta constelação brilha mais alto a sul apóso anoitecer por estas noites. A sua estrela mais brilhante é a alaranjada Antares. Outras estrelas mais esbranquiçadas da secção superior de Escorpião estão perto de Antares e para cima e para a sua direita. O resto de Escorpião está para baixo e depois para a esquerda.
Três estrelas para a direita de Antares formam uma linha mais ou menos vertical: assinalam a cabeça de Escorpião. De cima para baixo, são Beta, Delta e a mais ténue Pi Scorpii.
Delta Sco, a do meio, é a mais brilhante das três. É uma variável irregular, uma subgigante azul com rápida rotação que liberta gás luminoso do seu equador. Também tem uma companheira mais pequena em órbita que parece desencadear atividade em intervalos de 10,5 anos. Assumida estável durante séculos, Delta duplicou inesperadamente de brilho em julho de 2000 e tem permanecido quase tão brilhante, com flutuações, durante os anos seguintes. Os astrónomos estão à espera de ver se qualquer destes dias mostra nova atividade, à medida que a companheira faz a sua terceira passagem pela estrela primária desde 2000. Delta Sco tem magnitude ~1,9, basicamente a mesma dos últimos 11 anos.

 
 
   
A primeira ciência do Telescópio Espacial James Webb

Os parceiros científicos da missão do Telescópio Espacial James Webb, a NASA, a ESA e a CSA (Canadian Space Agency) divulgaram as primeiras imagens e dados científicos num "livestream" realizado 12 de julho a partir do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, no estado de Maryland.

Divulgadas uma a uma, estas primeiras imagens do maior e mais poderoso telescópio espacial alguma vez construído demonstram o seu poder à medida que dá início à sua missão de estudar o Universo infravermelho.

O enxame de galáxias SMACS 0723

Esta imagem foi a primeira "oficial" do Telescópio Webb, divulgada ontem pelo presidente dos EUA, Joe Biden. É a imagem infravermelha mais nítida e mais profunda do Universo distante até à data. Agora conhecida como FDF (First Deep Field) do Webb, a imagem do enxame galáctico SMACS 0723 "transborda" de detalhes.

 
Imagem do enxame de galáxias SMACS 0723.
Crédito: NASA, ESA, CSA, STScI
 

Milhares de galáxias - incluindo os objetos mais ténues alguma vez observados no infravermelho - apareceram na visão do Webb pela primeira vez. Esta região do vasto Universo cobre um pedaço de céu equivalente aproximadamente a um grão de areia mantido à distância de um braço estendido por alguém no chão.

Este campo profundo, obtido pelo instrumento NIRCam (Near-Infrared Camera) do Webb, é uma composição feita a partir de imagens em diferentes comprimentos de onda, totalizando 12,5 horas - e alcançando profundidades em comprimentos de onda infravermelhos para além dos campos mais profundos do Telescópio Espacial Hubble, o que lhe levou semanas.

A imagem mostra o enxame de galáxias SMACS 0723 tal como era há 4,6 mil milhões de anos. A massa combinada deste enxame galáctico atua como uma lente gravitacional, ampliando galáxias muito mais distantes por trás. O NIRCam do Webb trouxe essas galáxias distantes para foco extremo - têm estruturas minúsculas e fracas que nunca tinham sido vistas antes, incluindo enxames estelares e características difusas.

O espectro de WASP-96 b

O JWST também capturou a assinatura distinta da água, juntamente com evidências de nuvens e neblina, na atmosfera de um quente gigante gasoso em órbita de uma estrela parecida com o Sol. Este espectro é o mais detalhado do seu tipo até à data, demonstrando a capacidade sem precedentes do telescópio em analisar atmosferas a centenas de anos-luz de distância.

 
O espectro do exoplaneta WASP-96 b.
Crédito: NASA, ESA, CSA, STScI
 

WASP-96 b é um dos mais de 5000 exoplanetas confirmados na Via Láctea. Localizado a cerca de 1150 anos-luz de distância na direção da constelação de Fénix, representa um tipo de gigante gasoso que não tem análogo direto no nosso Sistema Solar. Com uma massa inferior a metade da de Júpiter e um diâmetro 1,2 vezes maior, WASP-96b é muito mais "inchado" do que qualquer planeta que orbita a nossa estrela. E com uma temperatura superior a 530º C, é muito mais quente. WASP-96 b orbita extremamente perto da sua estrela do tipo solar, a apenas um-nono da distância entre Mercúrio e o Sol, completando uma órbita a cada 3,5 dias.

O espectro foi obtido no dia 21 de junho pelo NIRISS (Near-Infrared Imager and Slitless Spectrograph) do Webb, durante 6,4 horas, enquanto o planeta transitava a sua estrela hospedeira. É o espectro exoplanetário mais detalhado no infravermelho próximo, mas também abrange outros comprimentos de onda, incluindo a luz vermelha visível e uma porção do espectro que não era anteriormente acessível com outros telescópios (comprimentos de onda superiores a 1,6 micrómetros). Esta parte do espectro é especialmente sensível à água, bem como a outras moléculas como o oxigénio, metano e dióxido de carbono, que não são imediatamente óbvias no espectro de WASP-96 b, mas que deverão ser detetáveis para outros exoplanetas que serão observados pelo Webb no futuro.

NGC 3132

Duas câmaras a bordo do Webb capturaram esta imagem da nebulosa planetária NGC 3132, conhecida informalmente como a Nebulosa do Anel do Sul. Está a cerca de 2500 anos-luz de distância.

 
A nebulosa planetária NGC 3132, vista pelo instrumento NIRCam (esquerda) e pelo MIRI (direita).
Crédito: NASA, ESA, CSA, STScI
 

Duas estrelas, que estão numa órbita íntima, moldam a paisagem local. A imagem infravermelha do Webb apresenta novos detalhes deste sistema complexo. As estrelas - e as suas camadas de luz - são proeminentes na imagem do instrumento NIRCam à esquerda, enquanto a imagem do MIRI (Mid-Infrared Instrument) à direita mostra, pela primeira vez, que a segunda estrela está rodeada de poeira. A estrela mais brilhante está num estágio anterior da sua evolução estelar e irá provavelmente ejetar a sua própria nebulosa planetária no futuro.

As observações feitas com o NIRCam também revelam raios de luz extremamente finos em torno da nebulosa planetária. A luz estelar das estrelas centrais "corre" para fora onde há buracos no gás e na poeira - como a luz do Sol através de buracos numa nuvem.

Daqui a milhares de anos, estas camadas delicadas de gás e poeira vão dissipar-se para o espaço em redor.

O Quinteto de Stephan

Um agrupamento visual de cinco galáxias, este enorme mosaico é a mais larga imagem do Webb até à data, cobrindo cerca de um-quinto do diâmetro da Lua no céu. Contém mais de 150 milhões de pixéis e foi construído a partir de quase 1000 exposições individuais. As informações recolhidas pelo Webb fornecem novas informações sobre como as interações galácticas podem ter impulsionado a evolução galáctica no Universo primitivo.

 
O Quinteto de Stephan.
Crédito: NASA, ESA, CSA, STScI
 

A poderosa visão infravermelha do Webb permite ver detalhes nunca antes vistos, enxames e enxames de estrelas e regiões de formação estelar explosiva. Caudas enormes de gás, poeira e estrelas que estão a ser puxadas de várias das galáxias devido a interações gravitacionais. Mais dramaticamente, o Webb captura enormes ondas de choque enquanto uma das galáxias, NGC 7318B, colide com o enxame.

A proximidade destas galáxias fornece aos astrónomos um lugar privilegiado para testemunhar a fusão e as interações entre galáxias que são tão cruciais para toda a evolução galáctica. Muito raramente os cientistas vêm tanto detalhe nas interações de galáxias e no modo como despoletam formação estelar, e como o gás nestas galáxias está a ser perturbado. O Quinteto de Stephan é um "laboratório" fantástico para o estudo destes processos fundamentais para todas as galáxias.

A galáxia no topo do grupo - NGC 7319 - alberga um núcleo galáctico ativo, um buraco negro supermassivo com 24 milhões de vezes a massa do Sol. O Webb estudou este objeto em grande detalhe com o NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) e com o MIRI (Mid-Infrared Instrument). Estes instrumentos permitem analisar a informação em grande detalhe. O Webb penetrou através do manto de poeira que rodeia o núcleo para revelar gás quente perto do buraco negro ativo e assim medir a velocidade dos fluxos brilhantes.

Em NGC 7320, a galáxia mais à esquerda do grupo, o Webb foi capaz de resolver estrelas individuais e até o núcleo brilhante da galáxia.

A Nebulosa Carina

Esta paisagem de "montanhas" e "vales" salpicados com estrelas cintilantes é na realidade a orla de uma jovem região de formação estelar chamada NGC 3324, na Nebulosa Carina. A imagem revela, pela primeira vez, áreas anteriormente invisíveis de nascimento estelar.

 
A região de formação estelar NGC 3324, na Nebulosa Carina.
Crédito: NASA, ESA, CSA, STScI
 

Com a alcunha de "Cosmic Cliffs", a imagem da cavidade interior de NGC 3324 mostra "picos" com 7 anos-luz de altura. Foi esculpida a partir da nebulosa pela intensa radiação ultravioleta e por ventos estelares de estrelas jovens extremamente massivas e quentes, localizadas no centro da bolha, acima da área mostrada na imagem.

O Webb revela berçários estelares e estrelas individuais que estão completamente escondidas nas imagens óticas. Graças à sensibilidade infravermelha do Webb, pode penetrar através da poeira cósmica para ver estes objetos. Jatos protoestelares, que emergem claramente nesta imagem, são "disparados" de algumas destas estrelas jovens. As fontes mais jovens aparecem como pontos vermelhos na região escura e poeirenta da nuvem.

Localizada a mais ou menos 7600 anos-luz de distância, NGC 3324 foi fotografada com o NIRCam e com o MIRI do Webb.

NGC 3324 foi catalogada pela primeira vez por James Dunlop em 1826. Visível a partir do hemisfério sul, está localizada no canto noroeste da Nebulosa Carina (NGC 3372), que reside na direção da constelação Carina.

Estas primeiras imagens e dados científicos do Webb provam, sem sombra de dúvida, o poder do Telescópio Espacial James Webb, que se encontra mais que pronto para começar a desvendar o Universo infravermelho.

// NASA #1 (comunicado de imprensa)
// NASA #2 (comunicado de imprensa)
// NASA #3 (comunicado de imprensa)
// NASA #4 (comunicado de imprensa)
// NASA #5 (comunicado de imprensa)
// ESA (comunicado de imprensa)
// CSA (comunicado de imprensa)

 


Saiba mais

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28/06/2022 - Telescópio Espacial James Webb vai descobrir as riquezas do Universo primitivo
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28/01/2022 - Os astrónomos estão ansiosos por fazer um "test-drive" do Telescópio Espacial James Webb
11/01/2022 - Telescópio Espacial James Webb está completamente "desdobrado"
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24/12/2021 - Estamos a meras horas do lançamento do James Webb, o telescópio espacial que não pode falhar
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11/02/2020 - JWST vai procurar atmosferas em exoplanetas potencialmente habitáveis
31/01/2020 - Telescópio Webb vai continuar o legado do Spitzer
03/01/2020 - Telescópio Webb vai procurar anãs castanhas e planetas "fugitivos"
27/08/2019 - Onde nascem as novas estrelas? O Telescópio Webb vai investigar
25/06/2019 - Telescópio Webb vai estudar Saturno e a sua lua Titã
13/03/2018 - Telescópio Webb da NASA vai procurar água interestelar
25/08/2017 - Telescópio Webb irá estudar os "mundos oceânicos" do Sistema Solar
27/04/2010 - Seguindo as pegadas do Hubble: maiores e melhores telescópios espaciais

JWST (Telescópio Espacial James Webb):
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Programas GO do Webb (STScI)
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NIRCam (NASA)
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NIRSpec (NASA)

SMACS 0723:
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NGC 3132:
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Quinteto de Stephan:
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NGC 3324:
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Nebulosa Carina (Wikipedia)

 
   
Lançando luz sobre a inesperada complexidade química do cometa 67P/C-G

Uma equipa de investigadoras lideradas pela Universidade de Berna identificou, pela primeira vez, uma riqueza inesperada de moléculas orgânicas complexas num cometa. Isto foi conseguido graças à análise dos dados recolhidos durante a missão Rosetta da ESA no cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, ou 67P/C-G. Entregues à Terra graças ao impacto de cometas, estes compostos orgânicos podem ter ajudado a dar o "pontapé de saída" da vida baseada no carbono tal como a conhecemos.

Os cometas são fósseis dos tempos antigos e das profundezas do nosso Sistema Solar, e são relíquias da formação do Sol, dos planetas e das luas. Uma equipa liderada pela química Dra. Nora Hänni do Instituto de Física da Universidade de Berna, Departamento de Investigação Espacial e Ciências Planetárias, conseguiu agora pela primeira vez identificar toda uma série de moléculas orgânicas complexas num cometa, tal como relatam num estudo publicado no final de junho na prestigiada revista Nature Communications.

 
Os dados do cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, recolhidos enquanto o cometa passava o ponto da sua órbita mais próximo do Sol, mostram uma pletora de moléculas surpreendentes sublimando as partículas de poeira expelidas. Em média, esta matéria orgânica complexa assemelha-se àquela presente nos meteoritos e na chuva anular de Saturno, indicando uma origem pré-solar partilhada.
Crédito: Universidade de Berna
 

Uma análise mais precisa graças ao espectrómetro de massa

Em meados da década de 1980, uma frota de naves espaciais foi enviada pelas grandes agências espaciais para passar pelo cometa Halley. A bordo estavam vários espectrómetros de massa que mediam a composição química tanto da cabeleira do cometa - a atmosfera fina devido à sublimação dos gelos cometários perto do Sol -, como também a das partículas de poeira de impacto. No entanto, os dados recolhidos por estes instrumentos não tinham a resolução necessária para permitir uma interpretação inequívoca.

Agora, mais de 30 anos depois, o espectrómetro de massa de alta resolução ROSINA, um instrumento liderado por Berna a bordo da sonda Rosetta da ESA, recolheu dados no cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, também conhecido como 67P/C-G, entre 2014 e 2016. Estes dados permitem agora que os investigadores esclareçam pela primeira vez o complexo "orçamento" orgânico de 67P/C-G.

O segredo estava escondido na poeira

Quando 67P/C-G atingiu o seu periélio, o ponto orbital mais próximo do Sol, tornou-se muito ativo. A sublimação de gelos cometários criou fluxos que arrastaram com eles partículas de poeira. As partículas expelidas eram aquecidas pela irradiação solar a temperaturas superiores às normalmente registadas na superfície cometária. Isto permitiu a libertação de moléculas maiores e mais pesadas, tornando-as disponíveis para o espectrómetro de massa de alta resolução ROSINA-DFMS (Rosetta Orbiter Sensor for Ion and Neutral Analysis-Double Focusing Mass Spectrometer). A astrofísica e professora emérita Dra. Kathrin Altwegg, investigadora principal do instrumento ROSINA e coautora do novo estudo, diz: "Devido às condições extremamente poeirentas, a nave espacial teve de recuar para uma distância segura pouco superior a 200 km acima da superfície cometária para que os instrumentos pudessem funcionar em condições estáveis". Assim, foi possível detetar espécies compostas de mais do que um punhado de átomos que anteriormente tinham permanecido escondidas na poeira cometária.

A interpretação de dados tão complexos é um desafio. No entanto, a equipa de investigadoras identificou com sucesso uma série de moléculas orgânicas complexas, que nunca tinham sido encontradas num cometa antes. "Encontrámos, por exemplo, naftalina, responsável pelo cheiro característico das bolas de naftalina. E também encontrámos ácido benzoico, um componente natural do incenso. Além disso, identificámos o benzaldeído, amplamente utilizado para conferir sabor a amêndoa aos alimentos, e muitas outras moléculas. Estes compostos orgânicos pesados tornam o "aroma" de Chury ainda mais complexo, mas também mais apelativo, como diz Hänni.

Além destas moléculas fragrantes, também muitas espécies com a chamada funcionalidade pré-biótica foram identificadas no orçamento orgânico de 67P/C-G (por exemplo, formamida). Tais compostos são intermediários importantes na síntese de biomoléculas (por exemplo, açúcares ou aminoácidos). "Por conseguinte, parece provável que os cometas impactantes - como fornecedores essenciais de matéria orgânica - também tenham contribuído para o aparecimento da vida baseada no carbono na Terra", explica Hänni.

 
Gás e poeira sobem da superfície de 67P/C-G quando o cometa se aproxima do ponto da sua órbita mais próximo do Sol.
Crédito: ESA/Rosetta/NAVCAM
 

Compostos orgânicos em Saturno e nos meteoritos

Para além da identificação de moléculas individuais, os investigadores também realizaram uma caracterização detalhada do conjunto completo de moléculas orgânicas complexas no cometa 67P/C-G, permitindo colocá-lo no contexto maior do Sistema Solar. Parâmetros como a fórmula da soma média deste material orgânico ou a geometria de ligação média dos átomos de carbono nele contidos são importantes para uma vasta comunidade científica, desde astrónomos a cientistas do Sistema Solar.

"Acontece que, em média, o complexo orçamento orgânico de 67P/C-G é idêntico à parte solúvel da matéria orgânica meteórica", explica Hänni e acrescenta: "Adicionalmente, para além da quantidade relativa de átomos de hidrogénio, o orçamento molecular de 67P/C-G também se assemelha fortemente à matéria orgânica que chove em Saturno a partir do seu anel mais interior, como detetado pelo espectrómetro de massa INMS a bordo da sonda Cassini da NASA."

"Não só encontrámos semelhanças nos reservatórios orgânicos do Sistema Solar, mas muitas das moléculas orgânicas de 67P/C-G estão presentes em nuvens moleculares, os locais de nascimento de novas estrelas", complementa a professora Dra. Susanne Wampfler, astrofísica do CSH (Center for Space and Habitability) da Universidade de Berna e coautora da publicação. "As nossas descobertas são consistentes e apoiam o cenário de uma origem pré-solar partilhada dos diferentes reservatórios do material orgânico do Sistema Solar, confirmando que os cometas transportam, de facto, material de tempos muito anteriores à formação do Sistema Solar".

// Universidade de Berna (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Nature Communications)

 


Saiba mais

Cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko:
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ESA

Sonda Rosetta:
ESA
Blog da Rosetta - ESA
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Alguns planetas distantes têm nuvens de areia

Um novo estudo utilizando observações de arquivo do agora aposentado Telescópio Espacial Spitzer encontrou um traço comum entre mundos distantes onde se formam nuvens exóticas.

A maioria das nuvens na Terra são feitas de água, mas para lá do nosso planeta têm muitas variedades químicas. A parte superior da atmosfera de Júpiter, por exemplo, é coberta por nuvens de cor amarela feitas de amoníaco e hidrossulfeto de amónio. E em mundos para lá do nosso Sistema Solar existem nuvens compostas de silicatos, a família de minerais que formam rochas que constituem mais de 90% da crosta da Terra. Mas os investigadores não têm conseguido observar as condições sob as quais estas nuvens de pequenos grãos de poeira se formam.

 
As anãs castanhas - objetos celestes que caem entre estrelas e planetas - são vistas nesta ilustração com uma gama de temperaturas, desde a mais quente (esquerda) até à mais fria (direita). As duas do meio representam as que se encontram na gama de temperaturas certas para a formação de nuvens feitas de silicatos.
Crédito: NASA/JPL-Caltech
 

Um novo estudo publicado na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society fornece algumas informações: a investigação revela a gama de temperaturas em que as nuvens de silicato se podem formar e são visíveis no topo da atmosfera de um planeta distante. A descoberta foi derivada de observações de anãs castanhas feitas pelo aposentado Telescópio Espacial Spitzer da NASA - corpos celestes que não são nem estrelas nem planetas - mas enquadra-se numa compreensão mais geral de como as atmosferas planetárias funcionam.

"A compreensão das atmosferas das anãs castanhas e dos planetas onde se podem formar nuvens de silicato também nos pode ajudar a compreender o que veríamos na atmosfera de um planeta mais próximo da Terra em termos de tamanho e temperatura," disse Stanimir Metchev, professor de estudos exoplanetários da Universidade de Ontário Ocidental, em Londres, Canadá, e coautor do estudo.

Química nublada

Os passos para fazer qualquer tipo de nuvem são os mesmos. Primeiro, aquecer o ingrediente chave até este se tornar vapor. Nas condições certas, esse ingrediente pode ser uma variedade de coisas, incluindo água, amoníaco, sal ou enxofre. Prende-se, arrefece-se apenas o suficiente para condensar e voilà - nuvens! Claro, a rocha vaporiza a uma temperatura muito mais alta do que a água, pelo que as nuvens de silicato são visíveis apenas em mundos quentes, tais como nas anãs castanhas utilizadas para este estudo e em alguns planetas para lá do nosso Sistema Solar.

Embora se formem como estrelas, as anãs castanhas não são suficientemente massivas para dar início à fusão nuclear, o processo que as faz brilhar. Muitas anãs castanhas têm atmosferas quase indistinguíveis das dos planetas dominados por gás, tais como Júpiter, pelo que podem ser usadas como substitutos desses planetas.

Antes deste estudo, os dados do Spitzer já sugeriam a presença de nuvens de silicato num punhado de atmosferas de anãs castanhas (o Telescópio Espacial James Webb da NASA vai poder confirmar estes tipos de nuvens em mundos distantes). Este trabalho foi realizado durante os primeiros seis anos da missão Spitzer (lançada em 2003), quando o telescópio estava a operar três instrumentos criogenicamente refrigerados. Em muitos casos, porém, as evidências de nuvens de silicato em anãs castanhas observadas pelo Spitzer eram demasiado fracas para retirar daí algo conclusivo.

Para esta última investigação, os astrónomos reuniram mais de 100 dessas deteções marginais e agruparam-nas em termos de temperatura da anã castanha. Todas elas caíram dentro da gama de temperaturas prevista para onde as nuvens de silicato se deveriam formar: entre mais ou menos 1000º C e 1700º C. Embora as deteções individuais sejam marginais, juntas revelam um traço definitivo de nuvens de silicato.

 
As nuvens de silicato são visíveis nas atmosferas de anãs castanhas, mas apenas quando a anã castanha é mais fria do que cerca de 1700 graus Celsius e mais quente do que 1000º C. Demasiado quente, e as nuvens vaporizam; demasiado frias, e transformam-se em chuva ou afundam-se mais abaixo na atmosfera.
Crédito: NASA/JPL-Caltech
 

"Tivemos de vasculhar os dados Spitzer para encontrar estas anãs castanhas onde havia alguma indicação de nuvens de silicato e não sabíamos realmente o que iríamos encontrar", disse Genaro Suárez, investigador pós-doutoral da mesma universidade e autor principal do novo estudo. "Ficámos muito surpreendidos com o quão forte era a conclusão assim que tivemos os dados certos para análise."

Nas atmosferas mais quentes do que o limite superior identificado no estudo, os silicatos continuam a ser um vapor. Abaixo do limite inferior, as nuvens transformam-se em chuva ou mergulham na atmosfera, onde a temperatura é mais elevada.

De facto, os investigadores pensam que existem nuvens de silicato nas profundezas da atmosfera de Júpiter, onde a temperatura é mais alta do que é no topo devido à pressão atmosférica. As nuvens de silicato não podem subir mais alto, porque a temperaturas mais baixas os silicatos solidificam e não permanecem na forma de nuvens. Se o topo da atmosfera estivesse milhares de graus mais quente, as nuvens de amoníaco e hidrossulfeto de amónio seriam vaporizadas e as nuvens de silicato poderiam potencialmente subir para o topo.

Os cientistas estão a encontrar na nossa Galáxia um número cada vez mais variado de ambientes planetários. Por exemplo, encontraram planetas com um lado permanentemente virado para a sua estrela e o outro permanentemente em escuridão - um planeta onde podem ser visíveis nuvens de composições diferentes, dependendo do lado observado. Para compreender esses mundos, os astrónomos terão primeiro que compreender os mecanismos comuns que os moldam.

// NASA (comunicado de imprensa)
// Universidade de Ontário Ocidental (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)
// Artigo científico (arXiv.org)

 


Saiba mais

Anãs castanhas:
Wikipedia
NASA
Andy Lloyd's Dark Star Theory

Telescópio Espacial Spitzer:
Caltech
NASA
Centro Científico Spitzer 
Wikipedia

 
   
Álbum de fotografias - O Complexo de NGC 6914
(clique na imagem para ver versão maior)
Crédito: Giorgio Ferrari
 
Um estudo em contrastes, esta colorida paisagem celeste apresenta estrelas, poeira e gás brilhante nas proximidades de NGC 6914. O complexo interestelar de nebulosas situa-se a cerca de 6000 anos-luz de distância, na direção da constelação de Cisne e do plano da nossa Via Láctea. Nuvens de poeira interestelar obscurantes aparecem em silhueta, enquanto as nebulosas de emissão de hidrogénio avermelhado, juntamente com as poeirentas nebulosas de reflexão azuis, preenchem a tela cósmica. A radiação ultravioleta das estrelas jovens, quentes e massivas da gigantesca associação Cygnus OB2 ioniza o hidrogénio atómico da região, produzindo o brilho vermelho característico enquanto protões e eletrões são recombinados. As estrelas embebidas em Cygnus OB2 também fornecem a luz azul das estrelas, fortemente refletida pelas nuvens de poeira. O campo de visão telescópico com mais de 1 grau de largura abrange cerca de 100 anos-luz à distância estimada de NGC 6914.
 
   
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