Dia 20/12: 354.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1904, era fundado o Observatório Solar do Mt. Wilson.
Em 1996, morria Carl Sagan, considerado por muitos o maior divulgador de Astronomia da História.
Em 1999, lançamento da missão STS-103 do vaivém Discovery, a terceira missão de serviço ao Telescópio Hubble.
Em 2019, a Força Espacial dos EUA torna-se o primeiro novo ramo das Forças Armadas dos EUA desde 1947. Observações: Por volta do final do lusco-fusco, volte-se para norte e olhe bem para cima. Cassiopeia está agora num "M" achatado, inclinado num ângulo de 45º (dependendo da localização do observador). Apenas duas horas depois, o M está horizontal! As constelações que passam perto do zénite parecem girar rapidamente em relação à direção "cima".
Dia 21/12: 355.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1968, lançamento da Apollo 8. William A. Anders, James A. Lovell Jr. e Frank Borman tornaram-se nos primeiros seres humanos a sair da órbita da Terra.
Esta missão teve como objetivo alcançar a órbita da Lua, observar a sua superfície e o seu lado escuro. Duração da missão: 6 dias, 3 horas, 0 minutos e 42 segundos.
Em 1984 era lançada a sonda soviética Vega 2.
Em 2015, a SpaceX faz história, tornando-se na primeira companhia a fazer regressar, com sucesso, o estágio de um veículo de lançamento orbital à Terra para uma aterragem propulsiva numa plataforma de aterragem terrestre.
Em 2020, ocorre uma grande conjunção entre Júpiter e Saturno, estando os dois planetas, da perspetiva do céu da Terra, separados por 0,1 graus. É a conjunção mais íntima destes dois objetos desde 1623. Observações: Solstício de inverno, que assinala o início desta nova estação pelas 21:48. O Sol está na sua declinação mais a sul e começa o seu regresso de seis meses para norte.
Dia 22/12: 356.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1891, o asteroide 323 Brucia torna-se no primeiro asteroide descoberto usando astrofotografia.
Em 2015, a SpaceXaterra o primeiro estágio de um foguetão Falcon 9 no solo, depois de alcançar baixa órbita terrestre às 01:40 UTC pela primeira vez na história. Observações: "Torre" estelar natalícia - esta é a altura do ano em que Orionte brilha a este-sudeste após a hora de jantar. A constelação já está razoavelmente alta, mas a sua Cintura de três estrelas ainda está praticamente na vertical. A Cintura aponta para Aldebarã e, ainda mais para cima, para as Plêiades. O ponto brilhante um pouco para a esquerda da distância que separa Aldebarã e M45 é o planeta Marte.
Hubble ajuda a descobrir um novo tipo de planeta, composto em grande parte por água
Os investigadores encontraram evidências da existência de um novo tipo de planeta a que chamaram "mundo de água", onde a água constitui uma grande fração de todo o planeta. Estes mundos, descobertos num sistema planetário a 218 anos-luz de distância, são diferentes de todos os planetas do nosso Sistema Solar.
A equipa, liderada por Carolina Piaulet do iREx (Institute for Research on Exoplanets) da Universidade de Montreal, publicou um estudo detalhado de um sistema planetário conhecido como Kepler-138 na revista Nature Astronomy.
Piaulet, que é membro da equipa de investigação de Björn Benneke na Universidade de Montreal, observou os exoplanetas Kepler-138 c e Kepler-138 d tanto com o Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA como com o Telescópio Espacial Spitzer da NASA. Ela descobriu que os planetas podem ser compostos em grande parte por água.
Nesta ilustração a super-terra Kepler-138 d está em primeiro plano. À esquerda, o planeta Kepler-138 c, e ao fundo o planeta Kepler-138 b, visto em silhueta a transitar a sua estrela central. Kepler 138 é uma estrela anã vermelha, localizada a 218 anos-luz de distância. A baixa densidade de Kepler-138 c e Kepler-138 d - que são quase idênticos em tamanho - significa que devem ser compostos em grande parte por água. Ambos têm duas vezes a massa da Terra, mas cerca de metade da sua densidade, e por isso não podem ser rochas sólidas. Isto é baseado em medições da sua massa vs. diâmetro físico. São considerados uma nova classe de "planeta de água", ao contrário de qualquer outro planeta encontrado no nosso Sistema Solar. Kepler-138 b é um dos exoplanetas mais pequenos conhecidos, tendo a massa do planeta Marte e a densidade de rocha.
Crédito: NASA, ESA e Leah Hustak (STScI)
A água não foi diretamente detetada, mas ao comparar as dimensões e massas dos planetas com modelos, concluiu que uma fração significativa do seu volume - até metade - deve ser feita de materiais mais leves do que rocha, mas mais pesados do que o hidrogénio ou hélio (que constituem a maior parte dos planetas gigantes gasosos como Júpiter). O material candidato mais comum é a água.
"Antes pensávamos que os planetas que eram um pouco maiores do que a Terra eram grandes bolas de metal e rocha, como versões escaladas da Terra, e foi por isso que lhes chamámos super-Terras", explicou Benneke. "Contudo, mostrámos agora que estes dois planetas, Kepler-138 c e d, são de natureza bastante diferente e que uma grande fração do seu volume total é provavelmente composta por água. É a melhor evidência até agora de mundos aquáticos, um tipo de planeta que foi teorizado durante muito tempo pelos astrónomos".
Com volumes mais do triplo do da Terra e massas duas vezes maiores, os planetas c e d têm densidades muito mais baixas do que a Terra. Isto é surpreendente porque a maioria dos planetas apenas ligeiramente maiores do que a Terra que foram estudados em detalhe até agora, todos pareciam ser mundos rochosos como o nosso. A comparação mais próxima, dizem os investigadores, seria algumas das luas geladas do Sistema Solar exterior que também são em grande parte compostas por água envolvendo um núcleo rochoso.
"Imagine versões maiores de Europa ou Encélado, as luas ricas em água que orbitam Júpiter e Saturno, mas muito mais perto da sua estrela", explicou Pialuet. "Em vez de uma superfície gelada, abrigariam grandes invólucros de vapor de água".
"A identificação segura de um objeto com a densidade das luas geladas do Sistema Solar, mas significativamente maior e mais massivo, demonstra claramente a grande diversidade dos exoplanetas", acrescentou o membro da equipa Jose-Manuel Almenara da Universidade Grenoble-Alpes na França. "Espera-se que este seja o resultado de uma variedade de processos de formação e evolução".
Os investigadores advertem que os planetas podem não ter oceanos como os da Terra, diretamente à superfície do planeta. "A temperatura na atmosfera de Kepler-138 d está provavelmente acima do ponto de ebulição da água e esperamos uma atmosfera espessa e densa feita de vapor neste planeta. Só sob essa atmosfera de vapor poderia haver potencialmente água líquida a alta pressão, ou mesmo água noutra fase que ocorre a altas pressões, chamada fluído supercrítico", disse Paulet.
O Telescópio Espacial James Webb da NASA/ESA/CSA também vai fazer observações de acompanhamento. "Agora que identificámos com segurança o 'mundo de água' Kepler-138 d, o JWST é a chave para revelar a composição atmosférica de um objeto tão exótico", partilhou Daria Kubyshkina, membro da equipa na Academia Austríaca de Ciências. "Dar-nos-á informação crítica que permitirá comparar a composição das luas geladas do Sistema Solar com as suas contrapartes extrassolares maiores e mais massivas".
Esta é uma ilustração de artista mostrando uma secção transversal da Terra (esquerda) e o exoplaneta Kepler-138 d (direita). Tal como a Terra, este exoplaneta tem um interior composto por metais e rochas (porção castanha), mas Kepler-138 d tem também uma espessa camada de água de alta pressão sob várias formas: água supercrítica e potencialmente líquida nas profundezas do planeta e um extenso invólucro de vapor de água (tons de azul) mais acima. Estas camadas de água constituem mais de 50% do seu volume, ou uma profundidade de cerca de 2000 quilómetros). A Terra, em comparação, tem uma fração insignificante de água líquida com uma profundidade média do oceano inferior a 4 kilómetros.
Crédito: Benoit Gougeon (Universidade de Montreal)
Recentemente, outra equipa da Universidade de Montreal encontrou um planeta chamado TOI-1452b que, potencialmente, poderia estar coberto por um oceano de água líquida, mas será necessário o Webb para confirmar isto também.
Em 2014, dados do Telescópio Espacial Kepler da NASA permitiram aos astrónomos anunciar a deteção de três planetas em órbita de Kepler-138, uma estrela anã vermelha na direção da constelação de Lira. Isto foi baseado numa queda mensurável no brilho estelar à medida que cada planeta passava momentaneamente em frente da estrela.
Benneke e a sua colega Diana Dragomir, da Universidade do Novo México, tiveram a ideia de reobservar o sistema planetário com os telescópios espaciais Hubble e Spitzer entre 2014 e 2016 para capturar mais trânsitos de Kepler-138 d, o terceiro planeta do sistema, a fim de estudar a sua atmosfera.
Um novo exoplaneta no sistema
Embora as observações anteriores pelo telescópio espacial Kepler tivessem apenas mostrado trânsitos de três pequenos planetas em torno de Kepler-138, Piaulet e a sua equipa ficaram surpreendidas ao descobrir que as observações do Hubble e Spitzer exigiam a presença de um quarto planeta no sistema, Kepler-138 e.
Este planeta recentemente encontrado é pequeno e está mais distante da sua estrela do que os outros três, demorando 38 dias a completar uma órbita. O planeta encontra-se na zona habitável da sua estrela, uma região temperada onde recebe a quantidade certa de calor da sua estrela fria para não ser demasiado quente nem demasiado frio e assim permitir a presença de água líquida.
A natureza deste planeta adicional, recentemente descoberto, no entanto, permanece uma questão em aberto porque não parece transitar a sua estrela hospedeira da perspetiva do Sistema Solar. A observação do trânsito exoplanetário teria permitido aos astrónomos determinar o seu tamanho.
Com Kepler-138 e agora na imagem, as massas dos planetas anteriormente conhecidos foram novamente medidas através do método de variação do tempo de trânsito, que envolve seguir pequenas variações nos momentos precisos dos trânsitos dos planetas em frente da sua estrela, provocadas pela atração gravitacional de outros planetas próximos.
Os investigadores tiveram outra surpresa: descobriram que os dois mundos aquáticos Kepler-138 c e d são planetas "gémeos", com praticamente o mesmo tamanho e massa, enquanto anteriormente se pensava que eram drasticamente diferentes. O planeta mais próximo, Kepler-138 b, por outro lado, está confirmado como sendo um pequeno planeta com a massa de Marte, um dos exoplanetas mais pequenos conhecidos até à data.
"À medida que os nossos instrumentos e técnicas se tornam suficientemente sensíveis para encontrar e estudar planetas que estão mais longe das suas estrelas, podemos começar a encontrar muitos mais destes mundos aquáticos", conclui Benneke.
Descobertas duas exo-Terras potencialmente habitáveis em torno de uma estrela perto do Sol
Uma equipa científica internacional liderada por investigadores do IAC (Instituto de Astrofísica das Canárias) descobriu a presença de dois planetas com massas semelhantes à da Terra em órbita da estrela GJ 1002, uma anã vermelha não muito longe do nosso Sistema Solar. Ambos os planetas situam-se na zona habitável da estrela.
"A natureza parece querer mostrar-nos que os planetas semelhantes à Terra são comuns. Com estes dois, conhecemos agora sete em sistemas planetários bastante próximos do Sol", explica Alejandro Suárez Mascareño, investigador do IAC, primeiro autor do estudo aceite para publicação na revista Astronomy & Astrophysics.
Impressão de artista de dois planetas com a massa da Terra em órbita da estrela GJ 1002.
Crédito: Alejandro Suárez Mascareño e Inés Bonet (IAC)
Os exoplanetas recém-descobertos orbitam a estrela GJ 1002, que está a uma distância inferior a 16 anos-luz do Sistema Solar. Ambos têm massas semelhantes à da Terra e encontram-se na zona habitável. GJ 1002b, o mais interior dos dois, demora pouco mais de 10 dias a completar uma órbita em torno da estrela, enquanto que GJ 1002c o faz em pouco mais de 21 dias. "GJ 1002 é uma estrela anã vermelha, com apenas um-oitavo da massa do Sol. É uma estrela bastante fria e ténue. Isto significa que a sua zona habitável se encontra muito perto da estrela", explica Vera María Passegger, coautora do artigo e investigadora do IAC.
A proximidade da estrela ao nosso Sistema Solar implica que os dois planetas, especialmente GJ 1002c, são candidatos excelentes para a caracterização das suas atmosferas com base quer na sua luz refletida, quer na sua emissão térmica. "O futuro espectrógrafo ANDES, para o telescópio ELT do ESO, no qual o IAC está a participar, poderia estudar a presença de oxigénio na atmosfera de GJ 1002c", realça Jonay I. González Hernández, investigador do IAC que é coautor do artigo. Além disso, ambos os planetas satisfazem as características necessárias para que sejam objetivos da futura missão LIFE, que se encontra atualmente em fase de estudo.
Infográfico que compara as distâncias relativas entre os planetas recém-descobertos e a sua estrela com os planetas interiores do Sistema Solar. A região marcada a verde representa a zona habitável dos dois sistemas planetários.
Crédito: Alejandro Suárez Mascareño (IAC); planetas do Sistema Solar - NASA
A descoberta foi feita durante uma colaboração entre os consórcios dos dois instrumentos ESPRESSO e CARMENES. GJ 1002 foi observada pelo CARMENES entre 2017 e 2019 e pelo ESPRESSO entre 2019 e 2021. "Devido à sua baixa temperatura, a luz visível de GJ 1002 é demasiado fraca para medir as suas variações de velocidade com a maioria dos espectrógrafos", diz Ignasi Ribas, investigador do ICE-CSIC (Instituto de Ciencias del Espacio) e diretor do IEEC (Institut d'Estudis Espacials de Catalunya). O CARMENES tem uma sensibilidade ao longo de uma vasta gama de comprimentos de onda no infravermelho próximo que é superior à de outros espectrógrafos com o objetivo de detetar variações nas velocidades das estrelas, o que lhes permitiu estudar GJ 1002 com o telescópio de 3,5 metros do observatório de Calar Alto.
A combinação do ESPRESSO e do poder de recolha de luz dos telescópios de 8 metros do VLT no ESO permitiu medições com uma precisão de apenas 30 cm/s, não alcançáveis com qualquer outro instrumento no mundo. "Qualquer dos dois grupos teria tido muitas dificuldades se tivessem abordado este trabalho de forma independente. Em conjunto, conseguimos ir muito mais longe," afirma Suárez Mascareño.
Os outros membros do IAC que colaboraram nesta publicação são os investigadores Rafael Rebolo López, Víctor Sánchez Béjar e Enric Pallé.
Webb revela estrelas jovens nos primeiros estágios de formação
Os cientistas que "mergulharam profundamente" numa das primeiras imagens icónicas do Webb descobriram dezenas de jatos energéticos e fluxos de jovens estrelas anteriormente escondidos por nuvens de poeira. A descoberta marca o início de uma nova era de investigação de como estrelas como o nosso Sol se formam e de como a radiação das estrelas massivas próximas pode afetar o desenvolvimento dos planetas.
Apelidada de "Cosmic Cliffs" (Penhascos Cósmicos em português), uma região à beira de uma cavidade gigantesca e gasosa dentro do enxame estelar NGC 3324, há muito que intriga os astrónomos como um foco de formação estelar. Embora bem estudada pelo Telescópio Espacial Hubble, muitos detalhes da formação estelar em NGC 3324 permanecem escondidos aos comprimentos de onda visíveis. O Webb está perfeitamente preparado para obter estes detalhes há muito procurados, uma vez que foi construído para detetar jatos e fluxos vistos apenas no infravermelho a altas resoluções. As capacidades do Webb também permitem aos investigadores acompanhar o movimento de outras características anteriormente observadas pelo Hubble.
Dúzias de jatos e fluxos anteriormente escondidos provenientes de jovens estrelas, revelados nesta nova imagem dos "Penhascos Cósmicos" pelo instrumento NIRCam (Near-Infrared Camera) do Telescópio Espacial James Webb da NASA. Esta imagem separa vários comprimentos de onda de luz da "Primeira Imagem" revelada a 12 de julho de 2022, que destaca o hidrogénio molecular, um ingrediente vital para a formação das estrelas. As inserções do lado direito destacam três regiões dos Penhascos Cósmicos com fluxos de hidrogénio molecular particularmente ativos. Nesta imagem, vermelho, verde e azul foram atribuídos aos dados do NIRCam do Webb a 4,7, 4,44, e 1,87 micrómetros (filtros F470N, F444W e F187N, respetivamente).
Crédito: NASA, ESA, CSA e STScI; processamento de imagem - J. DePasquale (STScI)
Recentemente, ao analisar dados de um comprimento de onda específico no infravermelho (4,7 micrómetros), os astrónomos descobriram duas dúzias de fluxos estelares anteriormente desconhecidos, provenientes de estrelas extremamente jovens, fluxos estes revelados pelo hidrogénio molecular. As observações do Webb revelaram uma galeria de objetos que vão desde pequenas fontes até aos gigantes borbulhantes que se estendem a anos-luz das suas estrelas-mãe. Muitas destas protoestrelas estão prestes a tornar-se estrelas de baixa massa como o nosso Sol.
"O que o Webb nos dá é um instantâneo da formação estelar naquele que pode ser um canto mais típico do Universo que não temos conseguido ver", disse a astrónoma Megan Reiter da Universidade Rice em Houston, no estado norte-americano do Texas, que liderou o estudo.
O hidrogénio molecular é um ingrediente vital para fazer novas estrelas e um excelente rastreador das fases iniciais da sua formação. À medida que as estrelas jovens recolhem material do gás e poeira que as rodeia, a maioria também ejeta de novo uma fração desse material para longe das suas regiões polares em jatos e fluxos. Estes jatos agem então como um limpa-neves, varrendo o ambiente circundante. O hidrogénio molecular é visível nas observações do Webb, sendo varrido e sendo excitado por estes jatos.
"Jatos como este são sinais da parte mais emocionante do processo de formação estelar. Só os vemos durante uma breve janela de tempo, quando a protoestrela está a acretar ativamente", explicou o coautor Nathan Smith da Universidade do Arizona em Tucson.
Observações anteriores de jatos e fluxos examinaram principalmente regiões próximas e objetos mais evoluídos que já são detetáveis nos comprimentos de onda visíveis estudados pelo Hubble. A sensibilidade inigualável do Webb permite observações de regiões mais distantes, enquanto a sua otimização infravermelha investiga estágios mais jovens. Em conjunto, isto proporciona aos astrónomos uma visão sem precedentes de ambientes que se assemelham ao local de nascimento do nosso Sistema Solar.
"Abre a porta para o que vai ser possível em termos de observação destas populações de estrelas recém-nascidas em ambientes bastante típicos do Universo que permaneceram invisíveis até à chegada do Telescópio Espacial James Webb", acrescentou Reiter. "Agora sabemos onde procurar para explorar que variáveis são importantes para a formação de estrelas semelhantes ao Sol".
Este período de formação estelar muito precoce é especialmente difícil de capturar porque, para cada estrela individual, é um acontecimento relativamente fugaz - apenas alguns milhares a 10.000 anos durante um processo de formação estelar com a duração de vários milhões de anos.
"Na imagem, divulgada pela primeira vez em julho, vemos pistas desta atividade, mas estes jatos só são visíveis quando se 'mergulha profundamente' - dissecando dados de cada um dos diferentes filtros e analisando cada área uma a uma", partilhou o membro da equipa Jon Morse do Caltech (California Institute of Technology) em Pasadena. "É como encontrar um tesouro enterrado".
Ao analisar as novas observações do Webb, os astrónomos estão também a ganhar conhecimentos sobre o quão ativas são estas regiões de formação estelar, mesmo ao longo de um período de tempo relativamente curto. Ao comparar a posição dos fluxos anteriormente conhecidos nesta região, capturados pelo Webb, com dados de arquivo do Hubble de há 16 anos, os cientistas foram capazes de seguir a velocidade e direção do movimento dos jatos.
Esta ciência foi realizada em observações recolhidas como parte do programa EROs (Early Release Observations) do Webb. O artigo foi publicado na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society em dezembro de 2022.
Astrónomos descobrem irregularidades no núcleo de gigantes vermelhas (via Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço)
As gigantes vermelhas são estrelas moribundas, nos estágios finais da evolução estelar, que esgotaram o hidrogénio nos seus núcleos. Neste trabalho, publicado na revista científica Nature Communications, uma equipa, maioritariamente composta por investigadores do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA), encontrou indícios de que as gigantes vermelhas têm "falhas" – variações estruturais abruptas – no seu núcleo. Ler fonte
Descobrindo uma rara população de galáxias espirais vermelhas no Universo primitivo com o JWST (via Universidade de Waseda)
A morfologia das galáxias contém informações importantes sobre o processo de formação e evolução galáctica. Com a sua resolução topo de gama, o Telescópio Espacial James Webb da NASA captou agora várias galáxias espirais vermelhas na sua primeira imagem com uma resolução sem precedentes. Investigadores da Universidade de Waseda analisaram agora estas galáxias, revelando que estas se encontram entre as mais distantes galáxias espirais conhecidas até à data. A análise detetou ainda mais uma galáxia espiral vermelha passiva no início do Universo, uma descoberta surpreendente. Ler fonte
Álbum de fotografias - As 25 Estrelas Mais Brilhantes do Céu Noturno
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