A Lua sobre a ponte Local: Ponte romana - Tavira
13/09/2024, 21:00 (sem inscrição obrigatória)
Consulte sempre a página das atividades para informações mais detalhadas como o itinerário, ponto de encontro, coordenadas GPS, duração da iniciativa, etc., e para fazer a sua inscrição caso seja obrigatória.
Todas as atividades estão dependentes de condições meteorológicas favoráveis.
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EFEMÉRIDES
DIA 03/09: 247.º DIA DO CALENDÁRIO GREGORIANO
NESTE DIA ACONTECEU...
Em 1976, a sonda Viking 2 aterrava na Utopia Planitia, em Marte.
Em 1985, aterragem da missão STS-51-I, do vaivém espacial Discovery da NASA. HOJE, NO COSMOS:
Lua Nova, pelas 02:56.
A chegada de setembro significa que Escorpião, o "ponto alto" estelar do céu a sul durante julho, está agora inclinando-se e descendo a sudooeste após o anoitecer, preparando-se para "descansar" até ao ano que vem.
DIA 04/09: 248.º DIA DO CALENDÁRIO GREGORIANO
NESTE DIA ACONTECEU...
Em 1958, nascia Jacqueline Hewitt, astrofísica e primeira descobridora dos anéis de Einstein - a deformação da luz a partir de uma fonte, como por exemplo uma galáxia, num anel conhecido como lente gravitacional. HOJE, NO COSMOS:
Encontre a pequena constelação de Seta a praticamente um punho à distância do braço esticado para cima da brilhante Altair a sul por estas noites. Se a poluição luminosa for demasiada, use binóculos.
Agora imagine girar a Seta
cerca de 3 graus no sentido dos ponteiros do relógio. Estaria mesmo a apontar para M27, a grande Nebulosa do Haltere. Com uma magnitude de 7,4, M27 é assim para o "grandinha" mas com um brilho subtil e acinzentado de quase 0,1" de diâmetro, facilmente vista através de binóculos ou luneta sob um céu escuro. Através de um telescópio de 4 a 8 polegadas, tem uma forma retangular ou parecida à de uma ampulheta.
DIA 05/09: 249.º DIA DO CALENDÁRIO GREGORIANO
NESTE DIA ACONTECEU...
Em 1977, era lançada a sonda Voyager 1.
Com um custo de 860 milhões de dólares (até à passagem por Neptuno), a missão foi uma "ninharia" considerando o vasto retorno científico de dados e conhecimento do Sistema Solar exterior.
Em 1984, o vaivém espacial Discovery completava o seu voo inaugural. HOJE, NO COSMOS:
Começando cerca de 15 ou 20 minutos após o pôr-do-Sol procure, muito baixo e um pouco para a esquerda do ponto cardeal oeste, o planeta Vénus e a Lua Crescente com apenas dois dias. Estão separados por pouco mais de 4 graus. Uns binóculos ajudam. Os dois astros põem-se antes do final do lusco-fusco.
Missões da NASA e da ESA ajudam os cientistas a descobrir como é que o vento solar obtém energia
Impressão de artista da Solar Orbiter da ESA e da Parker Solar Probe da NASA. Não estão à escala e não ilustra uma configuração realista das duas missões.
Crédito: Solar Orbiter - ESA/ATG medialab; Parker Solar Probe - NASA/Johns Hopkins APL
Desde a década de 1960 que os astrónomos se interrogam como é que o "vento solar" supersónico do Sol, uma corrente de partículas energéticas que flui para o Sistema Solar, continua a receber energia depois de sair do Sol. Agora, graças a um feliz alinhamento de uma nave espacial da NASA e de uma outra da ESA/NASA, ambas atualmente a estudar o Sol, os astrónomos podem ter descoberto a resposta - conhecimento que é uma peça crucial do puzzle para ajudar os cientistas a prever melhor a atividade solar entre o Sol e a Terra.
Um artigo científico publicado na edição de 30 de agosto de 2024 da revista Science fornece evidências convincentes de que os ventos solares mais rápidos são alimentados por "switchbacks" magnéticos, ou grandes dobras no campo magnético, perto do Sol.
Esta impressão de artista mostra os "switchbacks" magnéticos, ou grandes inversões ou dobras no campo magnético do Sol.
Crédito: Centro de Voo Espacial Goddard da NASA/CIL/Adriana Manrique Gutierrez
"O nosso estudo aborda uma enorme questão em aberto sobre a forma como o vento solar é energizado e ajuda-nos a compreender como o Sol afeta o seu ambiente e, em última análise, a Terra", disse Yeimy Rivera, colíder do estudo e pós-doutorado no Observatório Astrofísico Smithsonian, parte do Centro de Astrofísica | Harvard & Smithsonian. "Se este processo acontece na nossa estrela local, é muito provável que este processo dê energia aos ventos de outras estrelas da Galáxia, a Via Láctea, e mais além, e pode ter implicações na habitabilidade dos exoplanetas."
Anteriormente, a Parker Solar Probe da NASA tinha descoberto que estas inversões eram comuns em todo o vento solar. A Parker, que se tornou a primeira nave a entrar na atmosfera magnética do Sol em 2021, permitiu aos cientistas determinar que as contracurvas se tornam mais distintas e mais poderosas perto do Sol. Até agora, porém, os cientistas não dispunham de evidências experimentais de que este interessante fenómeno deposita realmente energia suficiente para ser importante no vento solar.
"Há cerca de três anos, estava a dar uma palestra sobre o quão fascinantes são estas ondas", disse o coautor Mike Stevens, astrofísico do Centro de Astrofísica. "No final, um professor de astronomia levantou-se e disse: 'isso é muito bom, mas será que são realmente importantes?'"
Para responder a esta pergunta, a equipa de cientistas teve de utilizar duas naves espaciais diferentes. A Parker foi construída para voar através da atmosfera do Sol, ou "coroa". A missão Solar Orbiter da ESA e da NASA também está numa órbita que a leva relativamente perto do Sol e mede o vento solar a distâncias maiores.
A descoberta foi possível devido a um alinhamento coincidente em fevereiro de 2022 que permitiu à Parker Solar Probe e à Solar Orbiter medir o mesmo fluxo de vento solar com dois dias de diferença. A Solar Orbiter estava quase a meio caminho do Sol, enquanto a Parker estava a contornar o limite da atmosfera magnética do Sol.
"Inicialmente não nos apercebemos que a Parker e a Solar Orbiter estavam a medir a mesma coisa. A Parker viu este plasma mais lento perto do Sol, cheio de ondas invertidas, e depois a Solar Orbiter registou um fluxo rápido que tinha recebido calor e com muito pouca atividade de ondas", disse Samuel Badman, astrofísico do Centro de Astrofísica e o outro colíder do estudo. "Quando ligámos as duas medições, foi um verdadeiro momento eureka".
As observações conjuntas da missão Solar Orbiter, liderada pela ESA, e da Parker Solar Probe, da NASA, demonstraram que o vento solar rápido é aquecido e acelerado para longe do Sol por grandes deflexões nas linhas do campo magnético do Sol, conhecidas como "switchbacks" magnéticos ou ondas Alfvén.
Embora as duas sondas estejam a operar a distâncias diferentes do Sol e em órbitas muito diferentes, em fevereiro de 2022, as sondas alinharam-se ao longo da mesma corrente de vento solar.
Sabe-se que o vento solar rápido provém de configurações magnéticas conhecidas como buracos coronais, que canalizam as partículas carregadas para o espaço. Os buracos são locais onde o campo magnético do Sol não se volta para o interior do Sol, mas estende-se para as profundezas do Sistema Solar.
No limite da coroa solar, sobre um buraco coronal, a Parker detetou vento solar com velocidades moderadas e temperaturas elevadas, juntamente com ondas Alfvén com muita energia.
Voando para lá da órbita de Vénus, a Solar Orbiter mediu o mesmo vento dois dias depois. Nesta altura, as ondas Alfvén tinham quase desaparecido, enquanto o vento tinha acelerado significativamente. Embora a temperatura do vento na posição da Solar Orbiter seja mais baixa, é mais quente do que seria se o gás se tivesse expandido livremente.
Comparando os números, a equipa de investigação concluiu que a energia magnética perdida estava a alimentar a aceleração e a abrandar o arrefecimento do vento solar, proporcionando algum aquecimento próprio.
Isto responde à questão de décadas sobre de onde vem a energia para aquecer e acelerar as partes mais rápidas do vento solar.
Crédito: ESA
Há muito que os cientistas sabem que a energia é transportada através da coroa solar e do vento solar, pelo menos em parte, através das chamadas "ondas Alfvén". Estas ondas transportam energia através de um plasma, o estado superaquecido da matéria que constitui o vento solar.
No entanto, não era possível medir o quanto as ondas Alfvén evoluem e interagem com o vento solar entre o Sol e a Terra - até estas duas missões terem sido enviadas para mais perto do Sol do que nunca, ao mesmo tempo. Agora, os cientistas podem determinar diretamente quanta energia é armazenada nas flutuações magnéticas e de velocidade destas ondas perto da coroa solar e quanto menos energia é transportada pelas ondas mais afastadas do Sol.
A nova investigação mostra que as ondas Alfvén, sob a forma de "switchbacks", fornecem energia suficiente para explicar o aquecimento e a aceleração documentados na corrente mais rápida do vento solar, à medida que este se afasta do Sol.
"Foi preciso mais de meio século para confirmar que a aceleração e o aquecimento das ondas Alfvén são processos importantes e que ocorrem aproximadamente da forma que pensamos", disse John Belcher, professor emérito do MIT (Massachusetts Institute of Technology), que codescobriu as ondas Alfvén no vento solar, mas não esteve envolvido neste estudo.
Para além de ajudar os cientistas a prever melhor a atividade solar e o clima espacial, esta informação ajuda-nos a compreender os mistérios do Universo noutros locais e a forma como as estrelas semelhantes ao Sol e os ventos estelares funcionam em todo o lado.
"Esta descoberta é uma das peças chave do puzzle para responder à questão, com 50 anos de existência, de como o vento solar é acelerado e aquecido nas porções mais interiores da heliosfera, aproximando-nos do encerramento de um dos principais objetivos científicos da missão da Parker Solar Probe", disse Adam Szabo, líder científico da missão na NASA.
A matéria escura pode ter ajudado a formar buracos negros supermassivos no início do Universo
Imagem do buraco negro supermassivo da Via Láctea, Sagitário A*, em luz polarizada.
Crédito: Colaboração EHT
A formação dos buracos negros supermassivos, como o que se encontra no centro da nossa Galáxia, a Via Láctea, é muito demorada. Normalmente, o nascimento de um buraco negro requer que uma estrela gigante com a massa de pelo menos algumas vezes a do Sol esgote o seu combustível nuclear - um processo que pode demorar mil milhões de anos - e que o seu núcleo colapse sobre si próprio.
Mesmo assim, o buraco negro resultante está muito longe do buraco negro com 4 milhões de massas solares, Sagitário A*, situado no centro da Via Láctea, ou dos buracos negros supermassivos com milhares de milhões de massas solares encontrados noutras galáxias. Estes buracos negros gigantescos podem formar-se a partir de buracos negros mais pequenos, por acreção de gás e estrelas e por fusão com outros buracos negros, o que demora milhares de milhões de anos.
Por que razão, então, o Telescópio Espacial James Webb está a descobrir buracos negros supermassivos perto do início dos tempos, éones antes de se poderem formar? Os astrofísicos da UCLA (University of California Los Angeles) têm uma resposta tão misteriosa como os próprios buracos negros: a matéria escura impediu que o hidrogénio arrefecesse o tempo suficiente para que a gravidade o condensasse em nuvens suficientemente grandes e densas para se transformarem em buracos negros em vez de estrelas. A descoberta foi publicada na revista Physical Review Letters.
"Como foi surpreendente encontrar um buraco negro supermassivo com mil milhões de vezes a massa do Sol quando o próprio Universo tinha apenas 500 milhões de anos", disse o autor sénior Alexander Kusenko, professor de física e astronomia na UCLA. "É como encontrar um carro moderno no meio de ossos de dinossauro e perguntar quem é que construiu esse carro na pré-história".
Alguns astrofísicos têm postulado que uma grande nuvem de gás pode colapsar para formar diretamente um buraco negro supermassivo, contornando a longa história de combustão estelar, acreção e fusões. Mas há um senão: a gravidade vai, de facto, juntar uma grande nuvem de gás, mas não numa única nuvem. Em vez disso, junta secções de gás em pequenos halos que flutuam perto uns dos outros, mas não formam um buraco negro.
A razão é que a nuvem de gás arrefece demasiado depressa. Enquanto o gás estiver quente, a sua pressão pode contrariar a gravidade. No entanto, se o gás arrefecer, a pressão diminui e a gravidade pode triunfar em muitas pequenas regiões, que colapsam em objetos densos antes da gravidade ter a oportunidade de puxar toda a nuvem para um único buraco negro.
Uma imagem do Telescópio James Webb mostra o quasar J0148 no círculo vermelho. Duas inserções mostram, em cima, o buraco negro central e, em baixo, a emissão estelar da galáxia hospedeira.
Crédito: MIT, NASA
"A rapidez com que o gás arrefece tem muito a ver com a quantidade de hidrogénio molecular", disse o primeiro autor e estudante de doutoramento Yifan Lu. "Os átomos de hidrogénio ligados entre si numa molécula dissipam energia quando encontram um átomo de hidrogénio solto. As moléculas de hidrogénio tornam-se agentes de arrefecimento ao absorverem energia térmica e ao irradiá-la. As nuvens de hidrogénio no início do Universo tinham demasiado hidrogénio molecular e o gás arrefeceu rapidamente, formando pequenos halos em vez de grandes nuvens".
Lu e o investigador de pós-doutoramento Zachary Picker escreveram um código para calcular todos os processos possíveis deste cenário e descobriram que a radiação adicional pode aquecer o gás e dissociar as moléculas de hidrogénio, alterando a forma como o gás arrefece.
"Se adicionarmos radiação numa determinada gama de energia, esta destrói o hidrogénio molecular e cria condições que impedem a fragmentação de grandes nuvens", disse Lu.
Mas qual a origem da radiação?
Apenas uma ínfima parte da matéria do Universo é do tipo que compõe os nossos corpos, o nosso planeta, as estrelas e tudo o mais que podemos observar. A grande maioria da matéria, detetada pelos seus efeitos gravitacionais em objetos estelares e pela curvatura da luz de fontes distantes, é feita de algumas partículas novas, que os cientistas ainda não identificaram.
As formas e propriedades da matéria escura são, portanto, um mistério que continua por resolver. Embora não saibamos o que é a matéria escura, os teóricos de partículas há muito que especulam que pode conter partículas instáveis que podem decair em fotões, as partículas de luz. A inclusão dessa matéria escura nas simulações forneceu a radiação necessária para que o gás permanecesse numa grande nuvem enquanto colapsava num buraco negro.
A matéria escura pode ser feita de partículas que decaem lentamente, ou pode ser feita de mais do que uma espécie de partícula: algumas estáveis e outras que decaem em momentos precoces. Em qualquer dos casos, o produto do decaimento pode ser radiação sob a forma de fotões, que quebram o hidrogénio molecular e evitam que as nuvens de hidrogénio arrefeçam demasiado depressa. Mesmo um decaimento muito ligeiro da matéria escura produziu radiação suficiente para impedir o arrefecimento, formando grandes nuvens e, eventualmente, buracos negros supermassivos.
"Isto pode ser a solução para o facto de os buracos negros supermassivos serem encontrados muito cedo", disse Picker. "Se formos otimistas, também podemos ler isto como uma evidência positiva de um tipo de matéria escura. Se estes buracos negros supermassivos se formaram pelo colapso de uma nuvem de gás, talvez a radiação adicional necessária tivesse de vir da física desconhecida do 'sector escuro'".
(clique na imagem para ver versão maior)
Crédito: Gaetan Maxant
Uma fábrica estelar próxima, conhecida como Messier 17, fica a cerca de 5500 anos-luz de distância na direção da constelação rica em nebulosas de Sagitário. A essa distância, este campo de visão com 1,5 graus de largura abrange cerca de 150 anos-luz. Nesta nítida composição a cores, os detalhes ténues das nuvens de gás e poeira da região são realçados com dados de banda estreita contra um fundo de estrelas centrais da Via Láctea. Os ventos estelares e a radiação energética de estrelas quentes e massivas, já formadas a partir do stock de gás e poeira cósmicos de M17, têm vindo a esculpir lentamente o material interestelar remanescente, produzindo o aspeto cavernoso da nebulosa e as formas ondulantes no seu interior. Uma paragem popular nas visitas telescópicas ao cosmos, M17 é também conhecida como Nebulosa Ómega ou Nebulosa do Cisne.
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