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  Arquivo | CCVAlg - Astronomia
Com o apoio do Centro Ciência de Tavira
   
 
  Astroboletim #2055  
  17/11 a 20/11/2023  
     
 
EFEMÉRIDES

DIA 17/11: 321.º DIA DO CALENDÁRIO GREGORIANO
NESTE DIA ACONTECEU...

Em 1970, a União Soviética aterra o Lunokhod 1 em Mare Imbrium, na Lua. É o primeiro robô controlado remotamente a aterrar noutro mundo, transportado pela Luna 17.

HOJE, NO COSMOS:
Olhe para sul-sudoeste ao cair da noite em busca da Lua Crescente. Forma um grande triângulo quase equilátero com Saturno, bem para cima e para a sua esquerda, e com Altair para cima e para a direita. Cada lado do triângulo tem quase quatro punhos à distância do braço esticado.
Pico da chuva de meteoros das Leónidas.

 

DIA 18/11: 322.º DIA DO CALENDÁRIO GREGORIANO
NESTE DIA ACONTECEU...

Em 1923, nascia Alan Shepard, o primeiro americano no espaço.
Em 1989 a NASA lança o COBE (Cosmic Background Explorer).

Os instrumentos a bordo estudaram toda a esfera celeste a cada seis meses. As operações terminaram a 23 de dezembro de 1993. A partir de janeiro de 1994, foi transferido para o Wallops e serviu como satélite de testes. 
Em 1999, usando câmaras de vídeo, David Palmer, Brian Cudnick e Pedro Sada registam um impacto de uma Leónida na Lua. O evento torna-se no primeiro impacto cósmico lunar confirmado.
Em 2013, é lançada a MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN Mission) em direção a Marte.
HOJE, NO COSMOS:
Por volta das 20 horas, Orionte começa a aparecer acima do horizonte este. Para cima de Orionte brilha a alaranjada Aldebarã. Por cima de Aldebarã encontra-se o enxame das Plêiades, do tamanho do polegar à distância do braço esticado.
Bem para a esquerda de Aldebarã e das Plêiades está a brilhante Capella.
Sirius nasce depois das 22 horas. Não interessa onde no céu estejam, Sirius sempre segue Orionte duas horas depois. Ou, por outras palavras, Sirius está na mesma posição que Orionte estava um mês antes.

 

DIA 19/11: 323.º DIA DO CALENDÁRIO GREGORIANO
NESTE DIA ACONTECEU...

Em 1711, nascia Mikhail Lomonosov, cientista russo, conhecido por ser a primeira pessoa a teorizar a existência de uma atmosfera em Vénus.
Em 1881, um meteorito aterra perto da vila de Grossliebenthal, no sudoeste de Odessa, Ucrânia.
Em 1969, a Apollo 12 faz a segunda aterragem humana na Lua. Os astronautas Pete Conrad e Alan Bean pisam solo lunar no Oceano das Tempestades.
Em 1999, a China lança a missão Shenzhou 1, não tripulada, para órbita.

Torna-se assim na terceira nação da História a lançar um veículo capaz de transportar uma pessoa até ao espaço, depois da antiga União Soviética e dos Estados Unidos.
HOJE, NO COSMOS:
Hoje e amanhã, fique atento(a) à posição da Lua em relação ao planeta Saturno. São provavelmente os dois objetos mais populares no céu, separados por apenas alguns graus.

 

DIA 20/11: 324.º DIA DO CALENDÁRIO GREGORIANO
NESTE DIA ACONTECEU...

Em 1889 nasce Edwin Hubble, astrónomo americano.

Foi o primeiro a identificar cefeidas em M31, provando a natureza extragaláctica das nebulosas espirais (galáxias). Apoiando-se sobre o trabalho de Carl Wirtz, e com os desvios de SlipherHubble estabelece a relação distância-velocidade das galáxias (Lei de Hubble) que demonstra a expansão do Universo.
Em 1984, é fundado o Instituto SETI.
Em 1998, é lançado o primeiro módulo da Estação Espacial Internacional (ISS), o Zarya.
HOJE, NO COSMOS:
Lua em Quarto Crescente, pelas 10:50.
Observe a Lua esta noite e repare a diferença de posição - com o planeta Saturno - em relação a ontem.
Hoje o nosso satélite natural está mais próximo do "Senhor dos Anéis" no céu.

 
 
   
Telescópio Espacial James Webb deteta vapor de água, dióxido de enxofre e nuvens de areia na atmosfera de um exoplaneta "fofo"
 
Impressão artística do exoplaneta WASP-107b e da sua estrela-mãe. Embora a estrela hospedeira, bastante fria, emita uma fração relativamente pequena de fotões altamente energéticos, estes conseguem penetrar profundamente na atmosfera "fofa" do planeta.
Crédito: ilustração - Escola de Artes LUCA, Bélgica/Klaas Verpoest; ciência - Achrène Dyrek (CEA e Université Paris Cité, França), Michiel Min (SRON, Países Baixos), Leen Decin (KU Leuven, Bélgica)/Equipa europeia MIRI EXO GTO/ESA/NASA
 

Uma equipa de astrónomos europeus, liderada por investigadores do Instituto de Astronomia, KU Leuven, e pelo Instituto Max Planck de Astronomia, utilizou observações recentes feitas com o Telescópio Espacial James Webb para estudar a atmosfera do exoplaneta WASP-107b. Ao espreitarem para o interior da atmosfera "fofa" de WASP-107b, descobriram não só vapor de água e dióxido de enxofre, mas também nuvens de areia de silicato. Estas partículas residem numa atmosfera dinâmica que exibe um vigoroso transporte de material. Os resultados do estudo foram publicados na revista Nature.

Astrónomos de todo o mundo estão a aproveitar as capacidades avançadas do MIRI (Mid-Infrared Instrument) a bordo do Telescópio Espacial James Webb (JWST) para realizar observações inovadoras de exoplanetas - planetas que orbitam outras estrelas que não o nosso Sol. Um destes mundos fascinantes é WASP-107b, um exoplaneta gasoso que orbita uma estrela ligeiramente mais fria e menos massiva do que o nosso Sol. A massa do planeta é semelhante à de Neptuno, mas o seu tamanho é muito maior do que o de Neptuno, quase do tamanho de Júpiter. Esta caraterística torna WASP-107b bastante "fofo" quando comparado com os planetas gigantes gasosos do nosso Sistema Solar. A "fofura" deste exoplaneta permite aos astrónomos olhar cerca de 50 vezes mais profundamente na sua atmosfera, em comparação com a profundidade de exploração alcançada num gigante do Sistema Solar como Júpiter.

A equipa de astrónomos europeus aproveitou ao máximo a notável "fofura" deste exoplaneta, que lhes permitiu olhar profundamente para a sua atmosfera. Esta oportunidade abriu uma janela para desvendar a complexa composição química da sua atmosfera. A razão por detrás disto é bastante simples: os sinais, ou características espectrais, são muito mais proeminentes numa atmosfera menos densa do que numa mais compacta. O seu estudo recente, agora publicado na revista Nature, revela a presença de vapor de água, dióxido de enxofre (SO2) e nuvens de silicato, mas, mais notavelmente, não há vestígios do gás de efeito de estufa, metano (CH4).

Uma atmosfera dinâmica

Estas deteções fornecem informações cruciais sobre a dinâmica e a química deste exoplaneta cativante. Em primeiro lugar, a ausência de metano indica um interior potencialmente quente, oferecendo um vislumbre tentador do movimento da energia térmica na atmosfera do planeta. Em segundo lugar, a descoberta de dióxido de enxofre - conhecido pelo odor a fósforos queimados - foi uma grande surpresa. Os modelos anteriores previam a sua ausência, mas os novos modelos climáticos da atmosfera de WASP-107b mostram agora que a sua própria "fofura" permite a formação de dióxido de enxofre na atmosfera. Apesar da sua estrela anfitriã emitir uma fração relativamente pequena de fotões altamente energéticos, devido à sua natureza mais fria, estes fotões conseguem chegar às profundezas da atmosfera do planeta graças à sua natureza "fofa". Isto permite a ocorrência das reações químicas necessárias para produzir dióxido de enxofre.

Mas não foi só isso que observaram. Tanto as características espectrais do dióxido de enxofre como do vapor de água estão significativamente diminuídas em comparação com o que seriam num cenário sem nuvens. As nuvens de grande altitude obscurecem parcialmente o vapor de água e o dióxido de enxofre na atmosfera. Embora se tenham inferido nuvens noutros exoplanetas, este é o primeiro caso em que os astrónomos conseguem identificar definitivamente a composição química destas nuvens. Neste caso, as nuvens consistem em pequenas partículas de silicato, uma substância familiar para os humanos, encontrada em muitas partes do mundo como o principal constituinte da areia.

 
O espetro de transmissão do Neptuno quente, WASP-107b, captado pelo LRS (Low-Resolution Spectrometer) do MIRI (Mid-InfraRed Instrument) a bordo do JWST, revela evidências de vapor de água, dióxido de enxofre e nuvens de silicato (areia) na atmosfera do planeta.
Os astrónomos começam por medir a luz da estrela quando o exoplaneta não está em trânsito. Esta é a luz de base da estrela. Quando o exoplaneta passa em frente da sua estrela hospedeira, bloqueia parcialmente a luz estelar. Ao mesmo tempo, alguma luz estelar passa através da atmosfera do exoplaneta. O MIRI regista a luz total (luz estelar mais a luz estelar que atravessa a atmosfera do exoplaneta) durante o trânsito. Para cada comprimento de onda, os cientistas calculam a quantidade de luz estelar bloqueada pelo planeta e pela sua atmosfera (círculos brancos) subtraindo a luz estelar de base à luz total medida durante o trânsito.
O espetro cobre comprimentos de onda entre 4,61 e 11,83 micrómetros. Os dados são complementados com dados do Hubble, que vão de 1,1 a 1,7 micrómetros. A linha sólida laranja é o melhor modelo ajustado aos dados do JWST e do Hubble. As regiões sombreadas indicam a contribuição do vapor de água (a vermelho), do dióxido de enxofre (a azul) e das nuvens de areia (a amarelo) para o modelo mais adequado.
Crédito: ilustração - Michiel Min/Equipa europeia MIRI EXO GTO/ESA/NASA; ciência - Achrène Dyrek (CEA e Université Paris Cité, França), Michiel Min (SRON, Países Baixos), Leen Decin (KU Leuven, Bélgica)/Equipa europeia MIRI EXO GTO/ESA/NASA
 

"O JWST está a revolucionar a caracterização exoplanetária, fornecendo conhecimentos sem precedentes a uma velocidade notável", diz a autora principal, a professora Leen Decin da KU Leuven. "A descoberta de nuvens de areia, água e dióxido de enxofre neste exoplaneta 'fofo' pelo instrumento MIRI do JWST é um marco fundamental. Reformula a nossa compreensão da formação e evolução planetárias, lançando nova luz sobre o nosso próprio Sistema Solar."

Em contraste com a atmosfera da Terra, onde a água congela a baixas temperaturas, nos planetas gasosos que atingem temperaturas de cerca de 1000 graus Celsius, as partículas de silicato podem congelar e formar nuvens. No entanto, no caso de WASP-107b, com uma temperatura de cerca de 500 graus Celsius na atmosfera exterior, os modelos tradicionais previam que estas nuvens de silicato se deveriam estar a formar mais profundamente na atmosfera, onde as temperaturas são substancialmente mais elevadas. Para além disso, as nuvens de areia no alto da atmosfera são como chuva. Como é então possível que estas nuvens de areia existam a grandes altitudes e continuem a subsistir?

De acordo com o autor principal, Dr. Michiel Min: "O facto de vermos estas nuvens de areia a grande altitude na atmosfera deve significar que as gotículas de chuva de areia se evaporam em camadas mais profundas e muito quentes e que o vapor de silicato resultante é eficientemente deslocado de volta para cima, onde se recondensa para formar novamente nuvens de silicato. Isto é muito semelhante ao ciclo do vapor de água e das nuvens na nossa Terra, mas com gotículas feitas de areia". Este ciclo contínuo de sublimação e condensação através do transporte vertical é responsável pela presença duradoura de nuvens de areia na atmosfera de WASP-107b.

Esta investigação pioneira não só lança luz sobre o mundo exótico de WASP-107b, como também alarga os limites da nossa compreensão das atmosferas exoplanetárias. Constitui um marco significativo na exploração exoplanetária, revelando a intrincada interação de elementos químicos e condições climáticas nestes mundos distantes.

"O JWST permite uma caracterização atmosférica profunda de um exoplaneta que não tem qualquer equivalente no nosso Sistema Solar, estamos a desvendar novos mundos!", diz a autora principal, a Dra. Achrène Dyrek do CEA Paris.

// KU Leuven (comunicado de imprensa)
// Instituto Max Planck de Astronomia (comunicado de imprensa)
// Universidade de Radboud (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Nature)
// Animação de WASP-107b a transitar pela sua estrela hospedeira (Instituto de Astronomia, KU Leuven via YouTube)

 


Quer saber mais?

CCVAlg - Astronomia:
22/01/2021 - Um planeta de "algodão doce" como nenhum outro
04/05/2018 - Hubble deteta hélio na atmosfera de um exoplaneta pela primeira vez

Notícias relacionadas:
Sky & Telescope
SPACE.com
PHYSORG
COSMOS
Newsweek
Gizmodo

WASP-107b:
NASA
ipac
Exoplanet.eu
Universidade de Quioto

Exoplanetas:
Wikipedia
Lista de planetas (Wikipedia)
Lista de exoplanetas potencialmente habitáveis (Wikipedia)
Lista de extremos (Wikipedia)
Lista de exoplanetas candidatos a albergar água líquida (Wikipedia)
Open Exoplanet Catalogue
NASA
Exoplanet.eu

JWST (Telescópio Espacial James Webb):
NASA
STScI
STScI (website para o público)
ESA
ESA/Webb
Wikipedia
Facebook
X/Twitter
Instagram
Blog do JWST (NASA)
Programas DD-ERS do Webb (STScI)
Ciclo 2 GO do Webb (STScI)
NIRISS (NASA)
NIRCam (NASA)
MIRI (NASA)
NIRSpec (NASA)

 
   
Uma explosão de raios gama e os seus efeitos na ionosfera terrestre fazem relembrar os eventos de extinção em massa
 
Impressão artística que retrata o efeito de uma poderosa explosão de raios gama que provocou uma perturbação significativa na ionosfera do nosso planeta. Este é o resultado de uma explosão de raios gama (GRB) proveniente de uma supernova, numa galáxia a quase dois mil milhões de anos-luz de distância.
Na imagem está uma representação da missão Integral da ESA (à esquerda), que detetou a explosão, e do satélite CSES (à direita), que monitoriza a ionosfera superior em busca de mudanças no seu comportamente eletromagnético.
Crédito: ESA/ATG Europe
 

Uma enorme explosão de raios gama, detetada pelo telescópio espacial Integral da ESA, atingiu a Terra. A explosão causou uma perturbação significativa na ionosfera do nosso planeta. Estas perturbações estão normalmente associadas a eventos de partículas energéticas no Sol, mas esta foi o resultado da explosão de uma estrela a quase dois mil milhões de anos-luz de distância. A análise dos efeitos da explosão pode fornecer informações sobre as extinções em massa na história da Terra.

Às 14:21 de 9 de outubro de 2022, uma explosão de raios gama (ou GRB, sigla inglesa para "gamma-ray burst") extremamente brilhante e de longa duração foi detetada por muitos dos satélites de alta energia em órbita perto da Terra, incluindo a missão Integral da ESA.

O Integral (INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory) foi lançado pela ESA em 2002 e tem vindo a detetar, desde essa altura, explosões de raios gama quase todos os dias. No entanto, GRB 221009A, como foi batizada a explosão, foi tudo menos vulgar. "Foi provavelmente a explosão de raios gama mais brilhante que alguma vez detetámos", afirma Mirko Piersanti, da Universidade de L'Aquila, Itália, e principal autor da equipa que publicou estes resultados.

As explosões de raios gama foram, em tempos, acontecimentos misteriosos, mas atualmente reconhece-se que são a libertação de energia de estrelas em explosão, as chamadas supernovas, ou da colisão de duas estrelas de neutrões superdensas.

"Temos vindo a medir explosões de raios gama desde os anos 60 e esta é a mais forte alguma vez medida", diz o coautor Pietro Ubertini, do INAF (Istituto Nazionale di Astrofisica), Roma, Itália, e investigador principal do instrumento IBIS do Intergral. Tão forte, de facto, que a sua rival mais próxima registada é dez vezes mais fraca. Estatisticamente, um GRB tão forte como GRB 221009A chega à Terra apenas uma vez em cada 10.000 anos.

Durante os 800 segundos de impacto dos raios gama, a explosão emitiu energia suficiente para ativar detetores de relâmpagos na Índia. Instrumentos na Alemanha detetaram sinais de que a ionosfera da Terra foi perturbada durante várias horas pela explosão. Esta quantidade extrema de energia deu à equipa a ideia de procurar os efeitos da explosão na ionosfera da Terra.

A ionosfera é a camada da atmosfera superior da Terra que contém gases eletricamente carregados de nome plasma. Estende-se de cerca de 50 km a 950 km de altitude. Os investigadores referem-se a ela como a ionosfera superior, acima dos 350 km, e a ionosfera inferior, abaixo dos 350 km. A ionosfera é tão ténue que as naves espaciais podem manter órbitas na maior parte da ionosfera.

Uma dessas naves espaciais é o CSES (China Seismo-Electromagnetic Satellite), também conhecido como Zhangheng, uma missão espacial sino-italiana. Foi lançado em 2018 e monitoriza a parte superior da ionosfera para detetar alterações no seu comportamento eletromagnético. A sua missão principal é estudar possíveis ligações entre as alterações na ionosfera e a ocorrência de eventos sísmicos, como terramotos, mas também pode estudar o impacto da atividade solar na ionosfera.

Tanto Mirko como Pietro fazem parte da equipa científica do CSES e aperceberam-se de que, se o GRB tivesse criado uma perturbação, o CSES deveria tê-la visto. Mas não podiam ter a certeza. "Procurámos, no passado, este efeito noutros GRBs, mas não tínhamos visto nada", diz Pietro.

 
Esta ilustração mostra os ingredientes de uma longa explosão de raios-gama, o tipo mais comum. O núcleo de uma estrela massiva (esquerda) entrou em colapso, formando um buraco negro que envia um jato de partículas em movimento através da estrela em colapso e para o espaço, quase à velocidade da luz. A radiação através do espectro surge do gás ionizado quente (plasma) na vizinhança do buraco negro recém-nascido, colisões entre conchas de gás em rápido movimento dentro do jato (ondas de choque internas), e da orla dianteira do jato à medida que este varre e interage com o seu ambiente (choque externo).
Crédito: Centro de Voo Espacial Goddard da NASA
 

No passado, foram observados GRBs a afetar a ionosfera inferior durante a noite, quando a influência solar é removida, mas nunca no lado superior. Isto levou a crer que, quando chega à Terra, a explosão de um GRB já não é suficientemente poderosa para produzir uma variação na condutividade da ionosfera que conduza a uma variação do campo elétrico.

Desta vez, porém, quando os cientistas olharam, a sua sorte foi diferente. O efeito era óbvio e forte. Pela primeira vez, viram uma perturbação intensa sob a forma de uma forte variação do campo elétrico na ionosfera superior. "É espantoso. Podemos ver coisas que estão a acontecer no espaço profundo, mas que também afetam a Terra", diz Erik Kuulkers, cientista de projeto da ESA.

Este GRB em particular teve lugar numa galáxia a quase 2 mil milhões de anos-luz de distância - portanto, há dois mil milhões de anos - mas ainda assim teve energia suficiente para afetar a Terra. Embora o Sol seja normalmente a principal fonte de radiação suficientemente forte para afetar a ionosfera da Terra, este GRB acionou instrumentos geralmente reservados para estudar as imensas explosões na atmosfera do Sol conhecidas como erupções solares. "Esta perturbação teve um impacto notável nas camadas mais baixas da ionosfera terrestre, situadas a dezenas de quilómetros acima da superfície do nosso planeta, deixando uma marca comparável à de uma grande explosão solar", afirma Laura Hayes, investigadora e física solar da ESA.

Esta marca assumiu a forma de um aumento da ionização na ionosfera inferior. Foi detetada em sinais de rádio de muito baixa frequência que circulam entre o solo e a ionosfera inferior da Terra. "Essencialmente, podemos dizer que a ionosfera se 'deslocou' para altitudes mais baixas e detetámos este facto na forma como as ondas de rádio saltam ao longo da ionosfera", explica Laura, que publicou estes resultados em 2022.

Reforça a ideia de que uma supernova na nossa própria Galáxia pode ter consequências muito mais graves. "Tem havido um grande debate sobre as possíveis consequências de uma explosão de raios gama na nossa própria Galáxia", diz Mirko.

Na pior das hipóteses, a explosão não só afetaria a ionosfera, como também poderia danificar a camada de ozono, permitindo que a perigosa radiação ultravioleta do Sol chegasse à superfície da Terra. Especula-se que este efeito seja uma possível causa de alguns dos eventos de extinção em massa que se sabe terem ocorrido na Terra no passado. Mas para investigar a ideia, precisamos de muito mais dados.

Agora que sabem exatamente o que procurar, a equipa já começou a analisar os dados recolhidos pelo CSES e a correlacioná-los com as outras explosões de raios gama observadas pelo Integral. E, embora só possam recuar até 2018, quando o CSES foi lançado, já foi planeada uma missão de seguimento, garantindo que esta nova e fascinante janela para a forma como a Terra interage com o Universo, mesmo muito distante, continuará aberta.

// ESA (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Nature Communications)
// O nascimento explosivo dos buracos negros (ESA via YouTube)

 


Quer saber mais?

CCVAlg - Astronomia:
09/06/2023 - Porque é que a explosão cósmica mais brilhante de todos os tempos fão tão excecional?
31/03/2023 - A mais brilhante explosão de raios-gama ilumina a nossa Galáxia como nunca antes
18/10/2022 - Telescópios detetam uma explosão cósmica excecional

Notícias relacionadas:
Science
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PHYSORG
Forbes

GRB 221009A:
Wikipedia

GRB:
Wikipedia

INTEGRAL (INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory):
ESA
Wikipedia

CSES (China Seismo-Electromagnetic Satellite):
eoPortal
Wikipedia

 
   
Dados do Kepler revelam a possível razão pela qual alguns exoplanetas estão a encolher
 
Esta ilustração mostra o possível aspeto do sub-Neptuno TOI-421 b. Num novo estudo, os cientistas descobriram novas evidências que sugerem como este tipo de planetas podem perder a sua atmosfera.
Crédito: NASA, ESA, CSA, e D. Player (STScI)
 

Alguns exoplanetas parecem estar a perder as suas atmosferas e a encolher. Num novo estudo realizado com dados do aposentado telescópio espacial Kepler da NASA, os astrónomos encontraram evidências de uma possível causa: os núcleos destes planetas estão a empurrar as suas atmosferas de dentro para fora.

Os exoplanetas (planetas para lá do nosso Sistema Solar) existem numa variedade de tamanhos, desde pequenos planetas rochosos a colossais gigantes gasosos. No meio estão as super-Terras rochosas e os maiores sub-Neptunos com atmosferas inchadas. Mas há uma ausência conspícua - uma "lacuna de tamanho" - de planetas que se situam entre 1,5 e 2 vezes o tamanho da Terra (ou entre super-Terras e sub-Neptunos) que os cientistas têm vindo a trabalhar para compreender melhor.

"Os cientistas já confirmaram a deteção de mais de 5000 exoplanetas, mas há menos planetas do que se esperava com um diâmetro entre 1,5 e 2 vezes o da Terra", disse a investigadora do Caltech/IPAC Jessie Christiansen, líder científica do Arquivo de Exoplanetas da NASA e autora principal do novo estudo publicado na revista The Astronomical Journal. "Os cientistas exoplanetários têm agora dados suficientes para dizer que esta lacuna não é um acaso. Há algo que impede os planetas de atingirem e/ou manterem este tamanho".

Os investigadores pensam que esta lacuna pode ser explicada pelo facto de certos sub-Neptunos perderem a sua atmosfera ao longo do tempo. Esta perda aconteceria se o planeta não tivesse massa suficiente e, portanto, força gravitacional, para manter a sua atmosfera. Assim, os sub-Neptunos que não são suficientemente massivos encolheriam até ao tamanho das super-Terras, deixando a lacuna entre os dois tamanhos de planetas.

Mas a forma exata como estes planetas estão a perder a sua atmosfera tem permanecido um mistério. Os cientistas chegaram a um consenso sobre dois mecanismos prováveis: um deles é chamado de perda de massa alimentada pelo núcleo; e o outro, fotoevaporação. O estudo descobriu novas evidências que apoiam o primeiro.

 
Este infográfico mostra os principais tipos de exoplanetas. Os cientistas têm estado a trabalhar para compreender melhor a "lacuna de tamanho", ou ausência conspícua, de planetas que se situam entre as super-Terras e os sub-Neptunos.
Crédito: NASA/JPL-Caltech
 

Resolvendo o mistério

A perda de massa impulsionada pelo núcleo ocorre quando a radiação emitida pelo núcleo quente de um planeta empurra a atmosfera para longe do planeta ao longo do tempo, "e essa radiação está a empurrar a atmosfera por baixo", disse Christiansen.

A outra explicação principal para a lacuna planetária, a fotoevaporação, ocorre quando a atmosfera de um planeta é essencialmente soprada pela radiação quente da sua estrela hospedeira. Neste cenário, "a radiação altamente energética da estrela atua como um secador de cabelo num cubo de gelo", disse.

Embora se pense que a fotoevaporação ocorre durante os primeiros 100 milhões de anos de um planeta, a perda de massa alimentada pelo núcleo ocorre muito mais tarde - perto dos mil milhões de anos de vida de um planeta. Mas com qualquer um dos mecanismos, "se não tiver massa suficiente, não consegue manter-se, perde a sua atmosfera e encolhe", acrescentou Christiansen.

Para este estudo, Chistiansen e os seus coautores utilizaram dados do K2 da NASA, uma missão alargada do Telescópio Espacial Kepler, para observar os enxames estelares do Presépio e das Híades, que têm entre 600 milhões e 800 milhões de anos. Como se pensa que os planetas têm geralmente a mesma idade que a sua estrela hospedeira, os sub-Neptunos deste sistema estariam para além da idade em que a fotoevaporação poderia ter tido lugar, mas não suficientemente velhos para terem sofrido uma perda de massa impulsionada pelo núcleo.

Assim, se a equipa verificasse que haviam muitos sub-Neptunos nos enxames do Presépio e das Híades (em comparação com estrelas mais velhas noutros enxames), poderia concluir que a fotoevaporação não tinha ocorrido. Nesse caso, a perda de massa alimentada pelo núcleo seria a explicação mais provável para o que acontece aos sub-Neptunos menos massivos ao longo do tempo.

Ao observar o enxame do Presépio e o enxame das Híades, os investigadores descobriram que quase 100% das estrelas nestes enxames ainda têm um planeta sub-Neptuno ou um candidato a planeta na sua órbita. A julgar pelo tamanho destes planetas, os investigadores pensam que eles mantiveram as suas atmosferas.

Isto difere das outras estrelas mais antigas observadas pelo K2 (estrelas com mais de 800 milhões de anos), das quais apenas 25% têm sub-Neptunos em órbita. A idade mais avançada destas estrelas está mais próxima do período de tempo em que se pensa que ocorre a perda de massa impulsionada pelo núcleo.

A partir destas observações, a equipa concluiu que a fotoevaporação não poderia ter ocorrido nos enxames do Presépio e das Híades. Se tivesse acontecido, teria ocorrido centenas de milhões de anos antes, e estes planetas teriam pouca ou nenhuma atmosfera. Isto deixa a perda de massa alimentada pelo núcleo como a principal explicação para o que provavelmente acontece com as atmosferas destes planetas.

A equipa de Christiansen passou mais de cinco anos a construir o catálogo de candidatos a planetas necessário para o estudo. Mas a investigação está longe de estar concluída, disse, e é possível que a compreensão atual da fotoevaporação e/ou da perda de massa alimentada pelo núcleo possa evoluir. As descobertas serão provavelmente postas à prova por estudos futuros antes que alguém possa declarar o mistério desta lacuna planetária resolvido de uma vez por todas.

// NASA (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (The Astronomical Journal)
// Tipos de exoplanetas: mundos para lá do nosso Sistema Solar (NASA via YouTube)

 


Quer saber mais?

Exoplanetas:
Wikipedia
Lista de planetas (Wikipedia)
Lista de exoplanetas potencialmente habitáveis (Wikipedia)
Lista de extremos (Wikipedia)
Lista de exoplanetas candidatos a albergar água líquida (Wikipedia)
Open Exoplanet Catalogue
NASA
Exoplanet.eu

Enxame do Presépio (M44):
SEDS
Wikipedia

Enxame das Híades:
SEDS
Wikipedia

Telescópio Espacial Kepler:
NASA
NASA - 2
Wikipedia

 
   
Também em destaque
  JWST descobre a segunda galáxia mais distante (via Universidade do Estado da Pensilvânia)
A segunda e a quarta galáxias mais distantes alguma vez observadas foram descobertas numa região do espaço conhecida como Enxame de Pandora, ou Abell 2744, utilizando dados do Telescópio Espacial James Webb (JWST) da NASA. No seguimento de uma imagem de campo profundo da área, uma equipa internacional confirmou a distância destas galáxias antigas e inferiu as suas propriedades utilizando novos dados espectroscópicos - informação sobre a luz emitida através do espetro eletromagnético - do JWST. Ler fonte
     
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  Webb segue sinais de néon em direção a um novo pensamento sobre a formação planetária (via NASA)
Os cientistas estão a seguir sinais de néon na procura de pistas sobre o futuro de um sistema planetário e o passado de outro - o nosso próprio Sistema Solar. No seguimento de uma leitura peculiar feita pelo anterior observatório infravermelho da NASA, o agora reformado Telescópio Espacial Spitzer, o Telescópio Espacial James Webb da agência detetou traços distintos do elemento néon no disco poeirento que rodeia a jovem estrela semelhante ao Sol, SZ Chamaelontis (SZ Cha). Ler fonte
 
   

Álbum de fotografias
Andrómeda sobre os Alpes

(clique na imagem para ver versão maior)
Crédito: Dzmitry Kananovich
 
Já alguma vez viu a Galáxia de Andrómeda? Embora M31 apareça como uma mancha ténue e difusa a olho nu, a luz que vê terá mais de dois milhões de anos, o que a torna provavelmente a luz mais antiga que alguma vez verá diretamente. A imagem em destaque captou Andrómeda mesmo antes de se pôr atrás dos Alpes suíços, no início do ano passado. Por muito excitante que seja ver esta galáxia vizinha da nossa Via Láctea com os nossos próprios olhos, exposições de longa duração podem captar muitos detalhes ténues de cortar a respiração. A imagem é uma composição de exposições de primeiro plano e de fundo obtidas consecutivamente com a mesma câmara e a partir do mesmo local. Dados recentes indicam que a nossa Galáxia, a Via Láctea, irá colidir e fundir-se com a Galáxia de Andrómeda dentro de alguns milhares de milhões de anos.
 
   
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