DIA 05/11: 310.º DIA DO CALENDÁRIO GREGORIANO
NESTE DIA ACONTECEU...
Em 1743, são organizadas observações científicas coordenadas do trânsito de Mercúrio por Joseph-Nicolas Delisle.
Em 1906, nascia Fred Whipple, que propôs o modelo da "bola de neve suja" para o núcleo dos cometas.
Em 1964, lançamento da Mariner 3, com destino Marte. No entanto, a cobertura que alojava a sonda não abriu corretamente e a Mariner 3 não chegou ao planeta. Está agora numa órbita solar.
Em 2007, o primeiro satélite lunar da China, Chang'e 1, entra em órbita da Lua.
Em 2013, a Índia lança a sua primeira sonda interplanetária, a MOM ou Mangalyaan. HOJE, NO COSMOS:
Consegue encontrar M33, a Galáxia do Triângulo, a grande galáxia mais próxima de nós depois da Galáxia de Andrómeda? É bem ténue e requer um céu escuro. Mas num céu com essas condições, é observável através de uns binóculos. Fica a um-terço do caminho entre Alpha Trianguli (Mothallah) e Beta Andromedae (Mirach, a estrela do meio da linha principal de três estrelas dessa constelação).
DIA 06/11: 311.º DIA DO CALENDÁRIO GREGORIANO HOJE, NO COSMOS:
Ao anoitecer, o Grande Quadrado de Pégaso ainda está apoiado num canto muito alto a sudeste. Mas em poucas horas "dá a volta" para ficar nivelado como uma caixa, muito alto a sul.
Um marco do céu, para não esquecer durante esta estação: o lado oeste (direito) do Grande Quadrado aponta para baixo quase até ao planeta Saturno e, continuando dois punhos à distância do braço esticado nessa direção, até Fomalhaut. O lado este do Quadrado aponta menos diretamente para Beta Ceti (Diphda).
Este mês Beta Ceti forma um triângulo isósceles com Saturno e com Fomalhaut, que estão para a sua direita.
DIA 07/11: 312.º DIA DO CALENDÁRIO GREGORIANO
NESTE DIA ACONTECEU...
Em 1492, o Meteorito Ensisheim, o meteorito mais antigo com uma data de impacto conhecida, atinge a Terra por volta do meio-dia, num campo de trigo nos arredores da vila de Ensisheim, Alsácia, França.
Em 1867 nascia Marie Curie, física e química polaca, naturalizada francesa, que levou a cabo estudos pioneiros sobre a radioatividade.
Foi a primeira mulher a ganhar o Prémio Nobel e a primeira pessoa a ganhá-lo duas vezes.
Em 1996 era lançada a sonda Mars Global Surveyor. HOJE, NO COSMOS:
Esta semana, ao cair da noite, Capella brilha relativamente baixa a nordeste. Procure as Plêiades quase três punhos à distância do braço esticado para a direita de Capella. Com o passar da noite, encontrará a alaranjada Aldebarã subindo por baixo das Plêiades a cerca de um punho ou pouco mais. E o brilhante Júpiter encontra-se para baixo ou para baixo e para a esquerda de Aldebarã.
Antes das 22 horas já Orionte subiu completamente acima do horizonte a este.
Hubble e Webb sondam disco surpreendentemente uniforme em torno de Vega
Equipas de astrónomos usaram o poder combinado dos telescópios espaciais Hubble e James Webb da NASA para revisitar o lendário disco de Vega.
Crédito: NASA, ESA, CSA, STScI, S. Wolff (Universidade do Arizona), K. Su (Universidade do Arizona), A. Gáspár (Universidade do Arizona)
No filme de 1997, "Contacto", adaptado do romance escrito em 1985 por Carl Sagan, a personagem principal, a cientista Ellie Arroway (interpretada pela atriz Jodi Foster), viaja num buraco de minhoca construído por extraterrestres até à estrela Vega. Ela chega a uma tempestade de detritos que rodeia a estrela - mas não são visíveis planetas óbvios.
Parece que os cineastas acertaram.
Uma equipa de astrónomos da Universidade do Arizona, em Tucson, EUA, utilizou os telescópios espaciais Hubble e James Webb da NASA para observar em profundidade, sem precedentes, o disco de detritos com cerca de 160 mil milhões de quilómetros de diâmetro que rodeia a estrela Vega. "Com os telescópios Hubble e Webb, obtém-se uma visão muito clara de Vega. É um sistema misterioso porque é diferente de outros discos circunstelares que já vimos", disse Andras Gáspár da Universidade do Arizona, membro da equipa de investigação. "O disco de Vega é uniforme, ridiculamente uniforme".
A grande surpresa, para a equipa de investigação, é que não há evidências óbvias de que um ou mais planetas grandes estejam a atravessar o disco que, da perspetiva da Terra, é visto de face. "Isto está a fazer-nos repensar a gama e a variedade de sistemas exoplanetários", disse Kate Su da Universidade do Arizona, autora principal do artigo científico que apresenta as descobertas do Webb.
O Webb vê o brilho infravermelho de um disco de partículas do tamanho de areia a girar em torno da escaldante estrela azul-esbranquiçada, 40 vezes mais brilhante do que o nosso Sol. O Hubble capta um halo exterior deste disco, com partículas não maiores do que a consistência de fumo que refletem a luz da estrela.
A distribuição da poeira no disco de detritos de Vega é estratificada porque a pressão da luz estelar empurra os grãos mais pequenos para fora mais depressa do que os grãos maiores. "Diferentes tipos de física localizam partículas de diferentes tamanhos em diferentes locais", disse Schuyler Wolff da equipa da Universidade do Arizona, autora principal do artigo científico que apresenta as descobertas do Hubble. "O facto de vermos os tamanhos das partículas de poeira ordenados pode ajudar-nos a compreender a dinâmica subjacente aos discos circunstelares".
O disco de Vega tem uma pequena divisão a cerca de 60 UA (unidades astronómicas - 1 UA equivale à distância Terra-Sol, cerca de 150 milhões de quilómetros) da estrela (o dobro da distância de Neptuno ao Sol), mas de resto é muito uniforme até se perder no brilho da estrela. Os investigadores dizem que isto mostra que não há planetas com massa tão "pequena" quanto Neptuno a circular em órbitas largas, como no nosso Sistema Solar.
"Estamos a ver em pormenor quanta variedade existe entre os discos circunstelares e como essa variedade está ligada aos sistemas planetários subjacentes. Estamos a descobrir muito sobre os sistemas planetários - mesmo quando não conseguimos ver o que podem ser planetas escondidos", acrescentou Su. "Ainda há muitas incógnitas no processo de formação planetária e penso que estas novas observações de Vega vão ajudar a restringir os modelos".
Esquerda: imagem em cores falsas, obtida pelo Telescópio Espacial Hubble, de um disco de poeira com 160 mil milhões de quilómetros de largura em torno da estrela Vega. O Hubble deteta luz refletida de poeira do tamanho de partículas de fumo, em grande parte num halo na periferia do disco. O disco é muito uniforme, sem indícios de planetas grandes incorporados. O ponto negro no centro bloqueia o brilho da estrela jovem e quente.
Direta: o Telescópio Espacial James Webb resolve o brilho da poeira quente num halo de disco, a 37 mil milhões de quilómetros de distância da estrela.
O disco exterior (análogo à Cintura de Kuiper do Sistema Solar) estende-se de 11 mil milhões de quilómetros a 24 mil milhões de quilómetros. O disco interior estende-se desde a orla interna do disco exterior até à proximidade da estrela. Há uma queda notável no brilho do disco interior de aproximadamente 6 a 11,6 mil milhões de quilómetros. A mancha negra no centro deve-se à falta de dados devido à saturação.
Crédito:
NASA, ESA, CSA, STSCI, S. Wolff (Universidade do Arizona), K. Su (Universidade do Arizona), A. Gáspár (Universidade do Arizona); clique aqui para ver uma versão maior da imagem do Hubble, aqui para ver uma versão maior da imagem do Webb
Diversidade de disco
As estrelas recém-formadas acretam material de um disco de poeira e gás que é o remanescente achatado da nuvem a partir da qual se estão a formar. Em meados da década de 1990, o Hubble encontrou discos à volta de muitas estrelas em formação. Os discos são provavelmente locais de formação planetária, migração e, por vezes, destruição. Estrelas completamente maduras como Vega têm discos poeirentos enriquecidos por colisões contínuas entre asteroides em órbita e detritos de cometas em evaporação. Estes são corpos primordiais que podem sobreviver até à idade atual de 450 milhões de anos de Vega (o nosso Sol é aproximadamente dez vezes mais velho do que Vega). A poeira dentro do nosso Sistema Solar (vista como a luz zodiacal) é também reabastecida por corpos menores que expelem poeira a um ritmo de cerca de 10 toneladas por segundo. Esta poeira é empurrada pelos planetas. Isto fornece uma estratégia para detetar planetas à volta de outras estrelas sem os ver diretamente - apenas observando os efeitos que têm na poeira.
"Vega continua a ser invulgar", disse Wolff. "A arquitetura do sistema de Vega é muito diferente da do nosso Sistema Solar, onde planetas gigantes como Júpiter e Saturno impedem que a poeira se espalhe como acontece com Vega".
Para comparação, existe uma estrela próxima, Fomalhaut, que está aproximadamente à mesma distância e tem mais ou menos a mesma idade e temperatura que Vega. Mas a arquitetura circunstelar de Fomalhaut é muito diferente da de Vega. Fomalhaut tem três cinturas de detritos aninhadas.
Os planetas são sugeridos como corpos "pastores" à volta de Fomalhaut, que constringem gravitacionalmente a poeira em anéis, embora ainda não tenham sido identificados quaisquer planetas. "Dada a semelhança física entre as estrelas Vega e Fomalhaut, porque é que Fomalhaut parece ter sido capaz de formar planetas e Vega não?", pergunta-se George Rieke da Universidade do Arizona, membro da equipa de investigação. "Qual é a diferença? Será que o ambiente circunstelar, ou a própria estrela, criaram essa diferença? O que é intrigante é que a mesma física está a funcionar em ambos", acrescentou Wolff.
Primeira pista sobre possíveis "estaleiros de construção" planetária
Situada na famosa constelação do céu de verão, Lira, Vega é uma das estrelas mais brilhantes do hemisfério norte. Vega é lendária porque forneceu a primeira evidência de que o material que orbita uma estrela - presumivelmente o material para construir planetas - pode ser uma potencial "moradia" de vida. Esta hipótese foi colocada pela primeira vez por Immanuel Kant em 1775. Mas foram necessários mais de 200 anos até que a primeira evidência observacional fosse recolhida - em 1984. Um intrigante excesso de luz infravermelha proveniente de poeira quente foi detetado pelo IRAS (Infrared Astronomy Satellite) da NASA. Foi interpretado como uma concha ou disco de poeira que se estendia a duas vezes o raio orbital de Plutão a partir da estrela.
Em 2005, o Telescópio Espacial Spitzer, da NASA, mapeou um anel de poeira à volta de Vega. Este facto foi confirmado por observações utilizando telescópios submilimétricos, incluindo o CSO (Caltech Submillimeter Observatory) em Mauna Kea, no Hawaii, o ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) no Chile, e o Telescópio Espacial Herschel da ESA, mas nenhum destes telescópios conseguiu ver muitos detalhes. "As observações do Hubble e do Webb, em conjunto, fornecem tantos mais pormenores que nos estão a dizer algo completamente novo sobre o sistema de Vega que ninguém sabia antes", concluiu Rieke.
Vários planetas semelhantes a Neptuno descobertos numa região teoricamente despovoada
Representação artística do candidato a exoplaneta do TESS, TOI-2768 b, validado neste trabalho. Comparação com a Terra. TOI-2768 b é um exoplaneta do tipo Neptuno em órbita de uma estrela do tipo K. A sua massa é de 7,41 Terras, demora 1,5 dias a completar uma órbita e está a 0,027 UA de distância da sua estrela.
Crédito: NASA
A distribuição dos planetas nos mais de cinco mil sistemas solares distantes descobertos até à data constitui um puzzle complexo. Há uma região no mapa de órbitas planetárias, conhecida como deserto neptuniano, onde foram registados até agora muito poucos planetas semelhantes a Neptuno com órbitas entre dois e quatro dias em torno da sua estrela. Agora, uma equipa científica liderada pelo IAC (Instituto de Astrofísica de Canarias) e pelo IAA-CSIC (Instituto de Astrofísica de Andalucía-Consejo Superior de Investigaciones Científicas) validou, utilizando uma técnica inovadora, novos planetas em torno de estrelas anãs vermelhas localizados precisamente neste deserto. A descoberta foi publicada na revista Astronomy & Astrophysics.
Este trabalho é o resultado da tese de mestrado de Alberto Peláez Torres (IAC-IAA-CSIC), orientado por Emma Esparza Borges e Enric Pallé Bagó, realizada no grupo de Exoplanetas do IAC. Durante o desenvolvimento do projeto, trabalharam principalmente com dados obtidos a partir do solo utilizando o instrumento MuSCAT2 (Multicolour Simultaneous Camera for Studying Atmospheres of Transiting Exoplanets 2), instalado no TCS (Telescopio Carlos Sánchez) do Observatório de Teide em Tenerife, bem como com dados do satélite TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), com o objetivo de aumentar as probabilidades de validar o maior número possível de candidatos a exoplanetas.
O trabalho procurou clarificar a natureza planetária de treze TOIs (TESS Targeted Objects of Interest). "Estes objetos podem vir a ser planetas, bem como outros corpos que fotometricamente os imitam, tais como anãs castanhas - consideradas a ligação entre estrelas de baixa massa e grandes planetas gasosos - ou sistemas estelares binários", afirma Alberto Peláez Torres, investigador do IAC, do IAA-CSIC, que dirige o estudo.
Uma metodologia particularmente inovadora
Ao escolher o método mais adequado para identificar a natureza destes objetos planetários não classificados, a estrela hospedeira - em torno da qual orbitam - desempenha um papel fundamental. Nalguns casos, há planetas que orbitam estrelas cuja fraca luminosidade impede o estudo com técnicas mais tradicionais. É precisamente o caso das anãs vermelhas, as estrelas hospedeiras que estão no centro desta investigação.
"As estrelas do tipo M são ideais para descobrir possíveis planetas pequenos que orbitam à sua volta, devido à sua baixa temperatura e ao seu pequeno tamanho, que reduz o contraste entre os raios da estrela e do planeta”, explica Alberto Peláez.
Por seu lado, a investigadora do IAC, Emma Esparza, assegura que "este trabalho contribui para consolidar a fotometria multicor de trânsito como uma técnica válida e eficaz no domínio dos exoplanetas para confirmar ou excluir a natureza planetária dos candidatos propostos pela missão TESS".
Assim, o grupo de investigação optou por uma metodologia inovadora baseada na fotometria multicor de trânsitos, ou seja, a observação do brilho de uma estrela através de diferentes filtros de cor. Utilizaram instrumentos terrestres como o MuSCAT2, MuSCAT3 e LCO-SINISTRO, juntamente com observações de alta resolução espacial e as curvas de luz do TESS. Como resultado, validaram cinco dos candidatos a exoplanetas do TESS: TOI-1883 b, TOI-2274 b, TOI-2768 b, TOI-4438 b e TOI-5319 b.
A esta descoberta acresce o valor adicional de que vários dos cinco planetas validados, sobretudo TOI-2768 b, se encontram diretamente no deserto neptuniano. Esta região é caracterizada por uma escassez de planetas do tamanho de Neptuno, que é quatro vezes o raio da Terra, o que torna a descoberta particularmente invulgar. Estudos indicam que nesta zona ocorrem fenómenos físicos que a "esvaziam" de tais planetas, como a perda de massa atmosférica devido à irradiação de altamente energética da sua estrela, um processo conhecido como fotoevaporação.
"A descoberta de planetas no deserto neptuniano é crucial para o progresso no estudo de exoplanetas, uma vez que a investigação do estado das suas atmosferas pode esclarecer os fenómenos que afetam estes planetas e explicar a sua escassez nesta região", diz Alberto Peláez.
Isto também abre a porta a outras investigações futuras, uma vez que a equipa do MuSCAT2, composta por investigadores na Espanha e no Japão, realiza uma monitorização diária das estrelas que albergam possíveis planetas, identificadas pelo TESS e por outras missões, com o objetivo de continuar a descobrir e validar novos planetas. Este esforço continuará complementando as descobertas da missão TESS e validando os candidatos a planetas.
A região sombreada a azul mostra o deserto de Neptuno tal como definido por Mazeh et al. (2016). A região sombreada a cor-de-rosa corresponde à sugerida na nova definição da região proposta neste estudo. Além disso, a localização dos candidatos a planeta validados e não validados é mostrada no diagrama período-raio. Os polígonos verdes mostram a localização dos planetas validados.
Crédito: Torres et al. (2024)
Nova definição empírica dos seus limites
Ao longo dos anos, as descobertas planetárias mostraram que o deserto neptuniano, um conceito proposto em 2016 que incluía planetas com períodos orbitais entre um e quatro dias e raios entre duas e seis vezes o da Terra, não corresponde à atual distribuição de exoplanetas.
Com esta premissa, o estudo agora publicado propõe uma nova definição do deserto neptuniano, que engloba apenas planetas entre duas e dez vezes o tamanho da Terra, e que, além disso, devem orbitar muito perto da sua estrela: se estiverem perto do limite mínimo deste intervalo, completam uma órbita num único dia; se forem maiores, demoram cerca de três dias.
Este trabalho não tem uma amostra suficientemente representativa de planetas validados - perto ou dentro do deserto neptuniano - para fornecer dados estatísticos conclusivos. "Mesmo assim, os planetas descobertos abrem a porta a futuros estudos sobre a sua massa, densidade e caracterização atmosférica, que poderão fornecer informações chave para compreender a natureza física desta região do espaço", conclui Alberto Peláez.
Dois exemplos de páginas de dois livros da Coleção Sacrobosco.
Esquerda: O. Finé, De Mundi sphaera, sive Cosmographia, primáve Astronomiae parte, Lib. V (Simon de Colines, Paris, 1542, p. 99).
Direita: O. Finé, Opere...Divise in cinque parti; arimetica, geometria, cosmografia, et orivoli (Francesco de Franceschi, Veneza, 1587, Libro primo della Geometria, pp. 17v–18r).
Crédito: Coleção Sacrobosco, Biblioteca Digital do Instituto Max Planck de História da Ciência
Investigadores desenvolveram um método baseado em IA (Inteligência Artificial) para analisar textos científicos históricos, revelando a forma como o conhecimento se difundiu e evoluiu no início da Europa moderna. Ao examinar séculos de livros astronómicos, a IA mostra como os enquadramentos científicos se expandiram e se adaptaram ao longo do tempo. Esta abordagem fornece uma ferramenta promissora para a investigação histórica, fornecendo novas perspetivas sobre a evolução do pensamento científico e ajudando, potencialmente, estudos futuros em diversas áreas do conhecimento.
À medida que a sociedade enfrenta os desafios do Antropoceno, é cada vez mais importante compreender os desenvolvimentos científicos e sociais que permitiram à atividade humana influenciar o sistema terrestre. No entanto, devido à abundância de documentos disponíveis e à escassez de investigadores especializados, a análise histórica necessária para compreender a evolução do conhecimento científico é difícil de completar em grandes escalas.
Num estudo recente, uma equipa de investigadores testou um novo método baseado em IA para analisar textos históricos e descobrir mudanças temporais e geográficas na transformação do conhecimento. Utilizando a Coleção Sacrobosco, uma grande coleção de manuais históricos de astronomia, mostram que os métodos de IA podem ser utilizados para estudar a forma como o conhecimento matemático e o conhecimento científico evoluíram e se difundiram nas universidades europeias entre 1470 e 1650.
O novo método foi concebido para permitir a aprendizagem de máquina em ambientes com poucos recursos através de uma abordagem de atomização-recomposição que tira partido da estrutura de composição dos documentos. Essencialmente, a equipa identificou páginas de texto no conjunto de documentos que continham tabelas numéricas. As tabelas foram divididas em dígitos individuais (atomização) e depois recombinadas pela IA em padrões significativos (recomposição). As tabelas foram depois comparadas entre livros da coleção de diferentes épocas e regiões, permitindo aos investigadores acompanhar a forma como o conhecimento astronómico e o conhecimento matemático se difundiram geográfica e temporalmente.
A estrutura da abordagem atomização-recomposição para aprendizagem de modelos em configurações de anotação esparsa.
Crédito: Eberle et al., Science Advances (2024)
Para testar o seu método, a equipa realizou dois estudos de caso. O primeiro examinou o conceito de zonas climáticas, presente desde a Antiguidade, e mostra que, ao longo do tempo, o número de zonas climáticas foi alargado das 7 originais para 7+2 e, por fim, para 24. Mostram assim que a "Era dos Descobrimentos", frequentemente considerada uma época de mudança revolucionária na compreensão científica do planeta, reforçou e alargou o conceito antigo, em vez de o abolir.
No segundo estudo de caso, a IA revelou a introdução de uma tabela utilizada para determinar a posição do Sol no zodíaco em várias épocas da Antiguidade. Esta poderia ter sido utilizada para inferir as datas dos acontecimentos nos textos clássicos, que incluíam frequentemente observações astronómicas.
"Isto reflete um esforço europeu do início da modernidade para reconstruir crónicas antigas utilizando métodos astronómicos, realçando uma preferência pela precisão matemática que reduz a interpretação subjetiva e encoraja o consenso", afirma Jochen Büttner, coautor do estudo e investigador do Instituto Max Planck de Geoantropologia.
Em conjunto, estes resultados demonstram como os métodos de aprendizagem de máquina podem ser utilizados para analisar documentos históricos com dados de treino limitados. Mas, mais do que isso, argumentam os autores, fornecem evidências quantitativas da mudança e disseminação do conhecimento científico no início da Europa moderna, mostrando como a ciência moderna evoluiu a partir de uma combinação da tradição com a inovação.
À medida que a IA se torna mais comum na investigação, o estudo propõe uma forma de utilizar tanto a aprendizagem humana como a aprendizagem de máquina para abordar questões complexas. Os autores esperam aplicar o seu método a outras formas de documentos históricos e áreas do conhecimento, conduzindo, em última análise, a um assistente baseado em IA que possa ajudar a identificar padrões e ligações na investigação histórica.
(clique na imagem para ver versão maior)
Crédito: John Hayes
A grande e bela galáxia espiral NGC 6744 tem quase 175.000 anos-luz de diâmetro, sendo maior do que a nossa própria Via Láctea. Encontra-se a cerca de 30 milhões de anos-luz de distância na direção da constelação austral de Pavão, mas aparece apenas como uma ténue mancha na ocular de um pequeno telescópio. Vemos o disco do universo insular vizinho inclinado em direção à nossa linha de visão neste retrato galáctico extraordinariamente profundo e detalhado, uma imagem telescópica que abrange uma área com o tamanho angular da Lua Cheia. Nela, o núcleo alongado e amarelado da galáxia gigante é dominado pela luz de estrelas velhas e frias. Para lá do núcleo, os grandes braços espirais estão repletos de jovens enxames estelares azuis e salpicados de regiões de formação estelar rosadas. Um braço prolongado passa pela galáxia satélite mais pequena, NGC 6744A, no canto superior esquerdo. A companheira galáctica de NGC 6744 faz lembrar a galáxia satélite da Via Láctea, a Grande Nuvem de Magalhães.
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