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  Arquivo | CCVAlg - Astronomia
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  Astroboletim #2185  
  14/02 a 17/02/2025  
     
 
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OBSERVAÇÃO ASTRONÓMICA EM TAVIRA
No próximo dia 20 de fevereiro, junte-se ao Centro Ciência Viva de Tavira e ao Centro Ciência Viva do Algarve para mais uma observação do Sol! A atividade é gratuita. Participe!
Data: 20 de fevereiro de 2025
Hora: 10:00 - 12:00
Local: Ponte Romana em Tavira
Coordenadas GPS: 37.12535, -7.646739
A realização desta atividade está dependente das condições atmosféricas.
Informações: 281 326 231
924 452 528 | geral@cvtavira.pt

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EFEMÉRIDES

DIA 14/02: 45.º DIA DO CALENDÁRIO GREGORIANO
NESTE DIA ACONTECEU...

Em 1898, nascia Fritz Zwicky, o primeiro a identificar as supernovas como uma classe separada de objetos e a sugerir a possibilidade das estrelas de neutrões; Zwicky também catalogou galáxias em enxames e desenhou motores a jato.
Em 1989, o primeiro de 24 satélites GPS é colocado em órbita. 
Em 1990, as câmaras da Voyager 1 apontaram para o Sol e tiraram uma série de imagens da estrela e dos planetas, fazendo o primeiro "retrato" do nosso Sistema Solar visto de fora.
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Em 2000, a sonda NEAR torna-se na primeira a orbitar um asteroide, 433 Eros.
HOJE, NO COSMOS:
A constelação de Orionte fica o mais alto a sul entre as 20 e as 21 horas, parecendo mais pequena do que provavelmente se lembra que era ao início de inverno, quando estava mais baixa. Está a ver o efeito da "ilusão lunar". As constelações, assim como a Lua, tendem a parecer maiores quando estão mais baixas e mais pequenas quando estão mais altas.
Sob os pés de Orionte, e para a direita de Sirius, esconde-se a pequena constelação de Lebre. Tal como Gémeos ou Cão Maior, esta é uma constelação "ligue os pontos" que realmente se parece com o que é suposto representar. O animal está encolhido, com o seu nariz a apontar para baixo e para a direita, as suas ténues orelhas estendendo-se para Rigel (o pé mais brilhante de Orionte) e o seu corpo situado para a esquerda. As suas duas estrelas mais brilhantes, Alpha e Beta Leporis, de terceira magnitude, formam a parte de trás e de frente do seu pescoço.

 

DIA 15/02: 46.º DIA DO CALENDÁRIO GREGORIANO
NESTE DIA ACONTECEU...

Em 1564 nascia Galileu Galilei, um dos astrónomos mais famosos de sempre, considerado o pai da astronomia observacional.
imagem Foi o primeiro a utilizar o telescópio para observar os céus, avistando as manchas solares e também os satélites de Júpiter.
Em 1996, no Centro Espacial Xichang na China, um foguetão Long March 3, que transportava um Intelsat 708, colide com uma vila rural depois da descolagem, matando inúmeras pessoas. 
Em 1999, lançamento do IKONOS 2 (Athena 2).
Em 2013, um meteoro explode por cima da Rússia e a sua onda de choque acaba ferindo 1500 pessoas, estilhaçando vidros e agitando edifícios. Isto inesperadamente acontece apenas horas antes da mais próxima passagem esperada do maior e não relacionado asteroide 367943 Duende.
HOJE, NO COSMOS:
Após o anoitecer, o "W" de Cassiopeia brilha alto a noroeste, apoiado quase de lado. Perto do zénite temos a estrela Capella.
A estrela mais brilhante entre Cassiopeia e Capella (e um pouco para a esquerda) é Alfa Persei (Mirfak), de magnitude 1,8. Está para baixo e para a direita do enxame de Alfa Persei: um grupo grande, solto e alongado de estrelas mais fracas do tamanho do polegar à distância do braço esticado. Pelo menos uma dúzia são de magnitude 6 ou mais brilhantes, brilhantes o suficiente para binóculos. Tente observar pouco depois do anoitecer, antes da Lua nascer.
Mirfak, uma supergigante esbranquiçada, é membro verdadeira do grupo. O enxame e a estrela Mirfak ficam a cerca de 560 anos-luz de distância.

 

DIA 16/02: 47.º DIA DO CALENDÁRIO GREGORIANO
NESTE DIA ACONTECEU...

Em 1948 é descoberta a lua de  ÚranoMiranda, por Gerard Kuiper.
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Em 1961, é lançado o Explorer 9 (S-56a).
HOJE, NO COSMOS:
Já alguma vez observou uma anã vermelha? Estas são as estrelas mais comuns da Galáxia, mas são tão intrinsecamente ténues que nem uma é visível a olho nu, nem mesmo a partir dos locais mais escuros. Uma das anãs vermelhas mais próximas e mais brilhantes fica apenas a 3º para oeste de Procyon, bem posicionada nestas noites de inverno. A Estrela de Luyten, também conhecida como GJ 273, tem magnitude visual 9,9 e está ao alcance de pequenos telescópios. Para a encontrar, tem que recorrer a um mapa do céu juntamente com um telescópio e ter especialmente alguma experiência em saltar de estrela para estrela até chegar ao alvo que pretende.
Este objeto está a apenas 12,3 anos-luz de distância, pelo que também tem um movimento próprio muito elevado; viaja 3,7 segundos de arco por ano. Isto significa que o seu movimento pode ser detetado em apenas 3 anos.

 

DIA 17/02: 48.º DIA DO CALENDÁRIO GREGORIANO
NESTE DIA ACONTECEU...

Em 1600, o astrónomo Giordano Bruno é queimado vivo no Campo de' Fiori, Roma, por heresia.
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Em 1723, nascia Tobias Mayer, astrónomo alemão, famoso pelos seus estudos da Lua.
Em 1740, nascia Horace-Bénédict de Saussure, astrónomo suiço, considerado o primeiro construtor bem-sucedido do forno solar
Em 1959, é lançado o Vanguard 2 - o primeiro satélite meteorológico a medir a distribuição das nuvens.
Em 1965, a sonda Ranger 8 é lançada com a missão de fotografar o Mar da Tranquilidade na Lua, em preparação para as missões tripuladas Apollo. Mare Tranquilitatis tornar-se-ia no local escolhido para a aterragem da Apollo 11
Em 1996, começa o Programa Discovery da NASA, à medida que a sonda NEAR Shoemaker é lançada na sua primeira missão de orbitar e aterrar num asteroide, 433 Eros.
Em 2004, Michael Brown, Chad Trujillo e David Rabinowitz descobrem 90482 Orcus, um objeto da Cintura de Kuiper, provavelmente um planeta anão.
HOJE, NO COSMOS:
Por volta das 21 horas, a Ursa Maior encontra-se apoiada na sua "pega" da "frigideira" a nordeste. A noroeste, Cassiopeia também está de lado, quase à mesma altura. Entre as duas constelações está a Estrela Polar.

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Webb obtém vislumbre sem precedentes de formação planetária no sistema PDS 70
 
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Uma visão multi-comprimento de onda do sistema PDS 70 revela a interação dinâmica entre os seus planetas em formação (PDS 70 b e PDS 70 c) e os seus arredores. O brilho vermelho-amarelo, baseado em dados do JWST, revela os planetas em crescimento e a luz dispersa por pequenos grãos de poeira na superfície do disco. Estes grãos de poeira são tão pequenos que dispersam a luz maioritariamente para a frente, razão pela qual não conseguimos ver o lado mais afastado do disco. O anel azul ténue, captado pelo ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), destaca a emissão mais fria de grãos de poeira maiores localizados ao longo do disco. No coração do sistema está a estrela central escondida, enquanto os círculos a tracejado marcam a localização prevista dos planetas com base em observações terrestres anteriores.
Crédito: Dori Blakely (Universidade de Vitória/Conselho Nacional de Investigação do Canadá)
 

Um estudo inovador realizado por astrónomos canadianos, recorrendo ao Telescópio Espacial James Webb, revelou novos conhecimentos sobre o modo como os planetas tomam forma. Liderado pelo candidato a doutoramento da Universidade de Vitória, Dori Blakely, o estudo conta também com contribuições importantes de investigadores do IREx (Trottier Institute for Research on Exoplanets). A equipa concentrou-se em PDS 70, um jovem sistema estelar localizado a 370 anos-luz de distância, onde dois planetas estão em processo de formação. Tirando partido das poderosas capacidades do JWST, os investigadores descobriram detalhes importantes sobre estes mundos recém-nascidos e sobre o disco rodopiante de gás e poeira de onde estão a surgir.

Um berçário cósmico em ação

A estrela PDS 70, com apenas cinco milhões de anos, alberga um disco de material em seu redor. Uma lacuna proeminente no disco marca a localização de dois planetas em crescimento, PDS 70 b e PDS 70 c, que estão ativamente a recolher material para construir as suas atmosferas e massas.

"Estamos a ver instantâneos das fases iniciais do crescimento planetário, mostrando-nos o que acontece quando mundos competem pela sobrevivência no seu berçário cósmico", disse o autor principal Dori Blakely, candidato a doutoramento na Universidade de Vitória. "O que é notável é que podemos ver não só os planetas, mas o próprio processo da sua formação - estão a competir com a sua estrela e um com o outro pelo gás e poeira de que necessitam para crescer".

Técnicas inovadoras de observação com o JWST

Para conseguir esta visão sem precedentes, a equipa utilizou o NIRISS (Near-Infrared Imager and Slitless Spectrograph) do JWST no modo AMI (Aperture Masking Interferometry). Esta técnica especializada utiliza uma máscara com pequenos orifícios para manipular a luz recebida, criando um padrão de interferência que aumenta a visibilidade de objetos ténues perto de estrelas brilhantes.

"Esta técnica inovadora é como diminuir o holofote ofuscante da jovem estrela para que se possam ver os detalhes do que a rodeia - neste caso, planetas", explicou o prof. René Doyon, Diretor do IREx e Investigador Principal do instrumento NIRISS do JWST.

O método revelou-se altamente eficaz, divulgando pormenores que seriam impossíveis de detetar utilizando técnicas convencionais de imagem.

"Este trabalho mostra como o JWST pode fazer algo completamente novo", acrescentou o Dr. Loïc Albert, cientista do instrumento NIRISS do Webb no IREx. "Estamos a usar técnicas inovadoras para olhar para os planetas de uma forma que nunca fizemos antes".

Testemunhando o crescimento planetário

O estudo apoia a ideia de que PDS 70 b e PDS 70 c ainda estão a acumular gás dos seus arredores, fornecendo uma rara observação direta de planetas nos seus anos formativos. Ao analisar a luz emitida no infravermelho médio, os investigadores mediram o brilho e a posição dos planetas com uma precisão notável. Os resultados apoiam a teoria de que os planetas se formam através de um processo chamado acreção, recolhendo gradualmente massa do disco que os rodeia.

"Estas observações dão-nos uma oportunidade incrível de testemunhar a formação de planetas à medida que ela acontece", disse Doug Johnstone, investigador do Centro Herzberg de Investigação em Astronomia e Astrofísica do Conselho Nacional de Investigação do Canadá. "Ver os planetas no ato de acreção de material ajuda-nos a responder a questões de longa data sobre como os sistemas planetários se formam e evoluem. É como ver um sistema solar a ser construído diante dos nossos olhos".

Sinais de formação exolunar?

Curiosamente, os dados também sugerem que os planetas podem ter os seus próprios discos circumplanetários - anéis de material que podem ser o local de nascimento de luas, tal como as que orbitam Júpiter e Saturno atualmente. As observações de longo comprimento de onda do JWST detetaram luz infravermelha extra à volta dos planetas, possivelmente indicando material quente a acretar-se ativamente sobre eles. Se confirmado, este facto reforçaria o argumento de que os discos circumplanetários desempenham um papel crucial na formação dos sistemas planetários.

Um vislumbre do passado do nosso próprio Sistema Solar

As descobertas no sistema PDS 70 fornecem um valioso análogo à evolução inicial dos sistemas planetários, incluindo o nosso.

"É como ver uma fotografia de família do nosso Sistema Solar quando era apenas uma criança", disse Blakely. "É incrível pensar no quanto podemos aprender com um sistema".

Talvez a descoberta mais tentadora tenha sido a deteção de uma fonte de luz ténue e não resolvida no interior da lacuna do disco. Poderá ser uma característica desconhecida, como um braço espiral de poeira e gás, ou mesmo um terceiro planeta em formação no sistema. As futuras observações do JWST com outros instrumentos, como o MIRI e o NIRCam, serão essenciais para desvendar este mistério.

// IREx (comunicado de imprensa)
// Universidade de Vitória (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (The Astronomical Journal)

 


Quer saber mais?

CCVAlg - Astronomia:
27/07/2021 - Astrónomos detetam claramente e pela primeira vez disco a formar satélites em torno de exoplaneta
04/05/2021 - Hubble observa como um planeta gigante cresce
22/05/2020 - Astrónomos confirmam a existência de dois planetas gigantes recém-nascidos no sistema PDS 70
07/06/2019 - Dois planetas observados diretamente a crescer em torno de uma jovem estrela
03/07/2018 - VLT obtém a primeira imagem confirmada de um planeta recém-nascido
13/11/2012 - Descoberta de gigante abertura em disco de estrela tipo-Sol pode indicar múltiplas planetas

PDS 70:
ipac
Wikipedia
PDS 70 b (NASA)
PDS 70 b (Exoplanet.eu)
PDS 70 c (NASA)
PDS 70 c (Exoplanet.eu)

Exoplanetas:
Wikipedia
Lista de planetas (Wikipedia)
Lista de exoplanetas potencialmente habitáveis (Wikipedia)
Lista de exoplanetas mais próximos (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)
Ciclo 3 GO do Webb (STScI)
Ciclo 3 GTO do Webb (STScI)
Ciclo 3 DDT do Webb (STScI)
NIRISS (NASA)
NIRCam (NASA)
MIRI (NASA)
NIRSpec (NASA)

 
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Cientistas descobrem candidato a sistema exoplanetário mais rápido
 
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Esta ilustração mostra um super-Neptuno a orbitar uma estrela de baixa massa perto do centro da nossa Galáxia, a Via Láctea. Os cientistas descobriram recentemente um sistema deste tipo que pode bater o recorde atual de sistema exoplanetário mais rápido, viajando a pelo menos 540 quilómetros por segundo.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (Caltech-IPAC)
 

Os astrónomos podem ter descoberto uma estrela "magricela" a atravessar o centro da nossa Galáxia com um planeta a reboque. Se confirmado, o par estabelece um novo recorde para o sistema exoplanetário que se move mais depressa, quase ao dobro da velocidade que o nosso Sistema Solar viaja pela Via Láctea.

Pensa-se que o sistema planetário se desloca a pelo menos 540 quilómetros por segundo.

"Pensamos que este é um chamado mundo super-Neptuno que orbita uma estrela de baixa massa a uma distância que se situaria entre as órbitas de Vénus e da Terra se estivesse no nosso Sistema Solar", disse Sean Terry, investigador pós-doutorado da Universidade de Maryland, College Park, e no Centro de Voo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, no mesmo estado norte-americano. Uma vez que a estrela é tão pequena, fica bem para lá da zona habitável. "Se assim for, será o primeiro planeta alguma vez encontrado a orbitar uma estrela hiperveloz.

O artigo científico que descreve os resultados, liderado por Terry, foi publicado na revista The Astronomical Journal no passado dia 10 de fevereiro.

Uma estrela em movimento

O par de objetos foi detetado indiretamente pela primeira vez em 2011, graças a um alinhamento fortuito. Uma equipa de cientistas passou a pente fino dados de arquivo do MOA (Microlensing Observations in Astrophysics) - um projeto colaborativo centrado no estudo de microlentes realizado pelo Observatório de Mount John da Universidade de Canterbury, na Nova Zelândia - em busca de sinais luminosos que indicassem a presença de exoplanetas, ou planetas para lá do nosso Sistema Solar.

O efeito de microlente ocorre porque a presença de massa deforma o tecido do espaço-tempo. Sempre que um objeto interveniente parece aproximar-se de uma estrela de fundo, a luz dessa estrela curva-se à medida que viaja através do espaço-tempo deformado em torno do objeto mais próximo. Se o alinhamento for especialmente próximo, a deformação à volta do objeto pode atuar como uma lente natural, ampliando a luz da estrela de fundo.

Neste caso, os sinais de microlente revelaram um par de corpos celestes. Os cientistas determinaram as suas massas relativas (um é cerca de 2300 vezes mais massivo do que o outro), mas as suas massas exatas dependem da distância a que se encontram da Terra. É mais ou menos como a ampliação muda se segurarmos uma lupa sobre uma página e a movermos para cima e para baixo.

"Determinar o rácio de massa é fácil", disse David Bennett, um investigador sénior da Universidade de Maryland, College Park e de Goddard, coautor do novo artigo científico e líder do estudo original de 2011. "É muito mais difícil calcular as suas massas reais".

 
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Esta imagem mostra estrelas perto do centro da nossa Galáxia, a Via Láctea. Cada uma tem um rasto colorido que indica a sua velocidade - quanto mais longo e vermelho for o rasto, mais depressa a estrela se move. Os cientistas da NASA descobriram recentemente uma candidata a estrela particularmente veloz, perto do centro desta imagem, com um planeta em órbita. Se confirmado, o par estabelece o recorde de sistema exoplanetário mais rápido conhecido.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (Caltech-IPAC)
 

A equipa que fez a descoberta em 2011 suspeitava que os objetos sob efeito de microlente eram ou uma estrela com cerca de 20% da massa do nosso Sol e um planeta cerca de 29 vezes mais massivo do que a Terra, ou um planeta "fugitivo" mais próximo, com cerca de quatro vezes a massa de Júpiter e uma lua mais pequena do que a Terra.

Para descobrir qual a explicação mais provável, os astrónomos analisaram os dados do Observatório Keck, no Hawaii, e do satélite Gaia da ESA. Se o par fosse um planeta e uma lua errantes, seriam efetivamente invisíveis - objetos escuros perdidos no vazio tenebroso do espaço. Mas os cientistas poderiam ser capazes de identificar a estrela caso a explicação alternativa estivesse correta (embora o planeta em órbita fosse demasiado ténue para observação).

Encontraram um forte suspeito localizado a cerca de 24.000 anos-luz de distância, o que o coloca no bojo galáctico da Via Láctea - o núcleo central onde as estrelas estão mais densamente agrupadas. Comparando a localização da estrela em 2011 e 2021, a equipa calculou a sua velocidade elevada.

Mas isso é apenas o seu movimento 2D; se também se está a mover na nossa direção ou para longe de nós, deve estar a mover-se ainda mais depressa. A sua velocidade real pode até ser suficientemente elevada para exceder a velocidade de escape da Via Láctea, que é de cerca de 600 quilómetros por segundo. Se assim for, o sistema planetário está destinado a atravessar o espaço intergaláctico daqui a muitos milhões de anos.

"Para termos a certeza de que a estrela recém-identificada faz parte do sistema que causou o sinal de 2011, gostaríamos de olhar de novo daqui a um ano e ver se se move a distância certa e na direção certa para confirmar que veio do ponto onde detetámos o sinal", disse Bennett.

"Se as observações de alta resolução mostrarem que a estrela se mantém na mesma posição, então podemos dizer com certeza que não faz parte do sistema que causou o sinal", disse Aparna Bhattacharya, investigadora da Universidade de Maryland, College Park e de Goddard, coautora do novo artigo científico. "Isso significaria que o modelo de planeta e exolua 'fugitivos' é mais favorecido".

O futuro Telescópio Espacial Nancy Grace Roman vai ajudar-nos a descobrir quão comuns são os planetas em torno de estrelas tão velozes e pode fornecer pistas sobre a forma como estes sistemas são acelerados. A missão irá efetuar um estudo do bojo galáctico, combinando uma visão ampla do espaço com uma resolução muito nítida.

"Neste caso, usámos o MOA devido ao seu amplo campo de visão e depois seguimos com o Keck e com o Gaia para a sua maior resolução, mas graças à poderosa visão do Roman e à estratégia de pesquisa planeada, não precisaremos de recorrer a telescópios adicionais", disse Terry. "O Roman vai conseguir fazer tudo".

// NASA (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (The Astronomical Journal)

 


Quer saber mais?

CCVAlg - Astronomia:
11/04/2014 - Lua distante ou estrela fraca? Encontrada possível exolua

MOA-2011-BLG-262L:
Wikipedia

MOA-2011-BLG-262L b:
NASA
Exoplanet.eu

Estrelas hipervelozes:
Wikipedia

Microlentes gravitacionais:
Wikipedia

Planetas fugitivos, interestelares, nómadas, flutuantes ou órfãos (sem estrela):
Wikipedia

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

Exoluas:
Wikipedia

MOA (Microlensing Observations in Astrophysics):
Página principal
Wikipedia

Observatório W. M. Keck:
Página principal
Wikipedia

Gaia:
ESA
Página da ESA para a comunidade científica
Arquivo de dados do Gaia (ESA)
Wikipedia

RST ([Nancy Grace] Roman Space Telescope, anteriormente WFIRST):
NASA
Wikipedia
Facebook
X/Twitter

 
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Pequeno e cheio de extremos - como o calor e o frio afetam Mercúrio
 
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Com um diâmetro de apenas 4881 quilómetros (comparado com os cerca de 12.750 quilómetros da Terra), Mercúrio é o mais pequeno dos oito planetas do Sistema Solar. É também o planeta mais interior e o planeta rochoso menos explorado. Apenas duas sondas espaciais o examinaram de perto. Estas duas vistas globais, a preto e branco (esquerda) e com contraste de cor melhorado (direita), foram criadas entre 2011 e 2013 a partir de milhares de imagens obtidas pela sonda espacial MESSENGER da NASA. No final de 2026, a missão europeia-japonesa BepiColombo será colocada em órbita de Mercúrio, a partir de onde efetuará uma investigação intensiva do planeta. No período que antecede a missão, foram efetuadas investigações geofísicas para determinar a influência das diferenças extremas de temperatura na crosta e no manto de Mercúrio, bem como o desenvolvimento do planeta, entre outros aspetos.
Crédito: NASA/JHUAPL/Instituto Carnegie
 

Mercúrio é o mais pequeno dos oito planetas do Sistema Solar, o mais próximo do Sol e, invulgarmente, não tem atmosfera. Em conjunto, estes fatores fazem dele um caso único na investigação planetária. O Centro Aeroespacial Alemão (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt; DLR), a Universidade Técnica de Berlim, o Instituto de Tecnologia de Karlsruhe e a Universidade Charles em Praga investigaram vários aspetos geofísicos relacionados com as condições térmicas de Mercúrio e do seu interior. As suas descobertas foram agora publicadas em três artigos científicos na revista Geophysical Research Letters. Os resultados são surpreendentes, mas também importantes para a investigação de Mercúrio com a missão europeia-japonesa BepiColombo, que deverá atingir a sua órbita em torno do planeta no final de 2026.

Mercúrio orbita o Sol a pouco menos de 60 milhões de quilómetros. Como resultado, o lado iluminado de Mercúrio é intensamente quente, enquanto temperaturas extremamente baixas prevalecem no lado noturno. Esta grande diferença também se deve à ausência de uma atmosfera que armazene calor no planeta - uma vez que o calor é irradiado diretamente para o espaço após o pôr-do-Sol. A proximidade de Mercúrio ao Sol, combinada com as características da sua superfície, a sua composição desde o núcleo mais interno até à crosta e os seus campos gravitacionais variáveis, distingue-o dos outros planetas do Sistema Solar. É possível que a soma destes extremos tenha levado a alterações na rotação e órbita do planeta em torno do Sol no passado - mas esta é apenas uma de várias explicações possíveis.

Os três artigos científicos recentes incluem medições da missão MESSENGER da NASA, que observou Mercúrio a partir de órbita entre 2011 e 2015. Incluem também modelos baseados em parâmetros conhecidos, que foram utilizados para simular a estrutura e os processos evolutivos de Mercúrio no espaço e no tempo. Tal como Vénus, Marte e a Terra, Mercúrio é um planeta rochoso. E, tal como a Terra, tem um campo magnético devido ao seu núcleo de metal líquido, mas não tem atmosfera.

Tal como a Lua, Mercúrio tem uma massa demasiado pequena para se agarrar às moléculas voláteis de um invólucro gasoso. Este facto, por si só, tem um impacto significativo nas propriedades e processos relacionados com a radiação solar. A sua estrutura também difere consideravelmente da de outros corpos semelhantes à Terra, com um núcleo metálico desproporcionadamente grande que perfaz 80% do raio do planeta, deixando um manto rochoso sobrejacente com apenas 400 quilómetros de espessura. A razão deste facto continua a ser um dos grandes mistérios da ciência planetária.

A crosta rochosa revela informações sobre a evolução planetária - quanto maior a porosidade, menor a transferência de calor

Adrien Broquet, do Instituto de Investigação Planetária do DLR em Berlim-Adlershof, e a sua equipa descobriram que a crosta craterada de Mercúrio tem uma porosidade de 9 a 18 por cento. Isto sugere uma densidade média de rocha de pouco mais de 2,5 toneladas por metro cúbico - o que é comparável às rochas das partes mais leves da crosta lunar, conhecidas como anortositos. Estes são aluminossilicatos ricos em feldspato e cálcio.

Estas cavidades são formadas pelo arrefecimento e cristalização de rochas fundidas ou pela fragmentação da crosta durante impactos de grandes asteroides. Não é, portanto, coincidência que as regiões com os valores mais elevados de porosidade se encontrem em torno da bacia Caloris, com 1500 quilómetros de largura. O modelo subjacente a estes resultados deriva a espessura da crosta do planeta a partir de dados gravitacionais e topográficos de alta resolução recolhidos pela sonda MESSENGER da NASA.

 
Este mosaico da bacia Caloris, com cerca de 1500 quilómetros de largura, é uma composição a cores sobreposta a um mosaico monocromático. O mosaico a cores é constituído por imagens captadas pela sonda espacial MESSENGER da NASA em 2014. As imagens individuais foram obtidas quando o Sol estava baixo no céu, lançando longas sombras sobre a topografia e tornando as características da paisagem mais visíveis. A bacia Caloris foi inundada por lava, representada a laranja neste mosaico. A compreensão da estrutura da crosta de grandes bacias de impacto e o estudo das diferenças no campo gravitacional em grandes crateras de impacto e nas suas imediações fornecem informações valiosas sobre a história geológica de um planeta como Mercúrio.
Crédito: NASA/JHUAPL/Instituto Carnegie
 

A porosidade das rochas superficiais influencia o transporte de calor, que é gerado no interior do planeta, sobe e "quer" ser irradiado para o espaço. A superfície de um planeta rochoso não só absorve a energia irradiada pelo Sol e liberta-a de volta para o espaço na escuridão da noite, como também atua como uma barreira térmica para o calor gerado pelo decaimento de elementos radioativos no interior do planeta e que permanece armazenado desde o momento da sua formação - conhecido como calor de acreção. Este calor sobe e, dependendo das propriedades da crosta, é irradiado para o espaço. Através deste processo, o planeta arrefece ao longo de milhares de milhões de anos - e quanto mais pequeno for o corpo planetário, mais rapidamente perde calor. Compreender a estrutura da crosta de Mercúrio é, portanto, de importância crucial para decifrar a história geológica de um corpo semelhante à Terra.

Fortes contrastes de temperatura influenciam a dinâmica interna

A órbita de Mercúrio em torno do Sol e a sua forma esférica fazem com que algumas regiões recebam mais radiação solar do que outras. Mercúrio tem atualmente o que se chama uma "ressonância rotação-órbita" de 3:2, o que significa que gira três vezes sobre o seu eixo por cada duas órbitas em torno do Sol. Para além disso, o seu eixo de rotação é quase perpendicular ao seu plano orbital, o que levou a um padrão de temperatura à superfície que é único no Sistema Solar. As regiões quentes à volta do equador têm temperaturas até 430 graus Celsius durante o dia, enquanto as regiões polares e as zonas mais frias - criadas pela ressonância 3:2 - atingem -170º C. Pensa-se que possa existir gelo nas crateras profundas dos polos de Mercúrio, onde a luz solar nunca penetra. Estas temperaturas extremas e o padrão característico da temperatura à superfície têm um grande impacto não só na superfície de Mercúrio, mas também no seu interior.

O geofísico Aymeric Fleury, também do Instituto de Investigação Planetária do DLR, e a sua equipa descobriram como as variações de temperatura à superfície de Mercúrio influenciam as temperaturas nas camadas mais profundas do planeta. Estas variações também afetam o fluxo de calor à superfície e mostram como Mercúrio perde o calor produzido no seu interior. Para além de influenciar o fluxo de calor à superfície do planeta, as diferenças de temperatura também têm impacto na fronteira entre o manto rochoso e o núcleo metálico, 400 quilómetros sob a superfície. As correntes de calor resultantes destas diferenças de temperatura podem, assim, influenciar a criação de campos magnéticos.

Esta observação notável será testada com modelos do campo magnético do núcleo e, a partir de 2027, será cada vez mais medida e analisada com a experiência MPO-Mag desenvolvida pela Universidade Técnica de Braunschweig a bordo do orbitador planetário BepiColombo.

Será que Mercúrio já orbitou o Sol de forma diferente?

O estudo das grandes bacias de impacto de Mercúrio também permite conhecer as estruturas que se encontram por baixo da superfície, escondidas das câmaras. Os impactos de asteroides, nos primeiros tempos do planeta, criaram dezenas de crateras com um diâmetro de mais de 100 quilómetros. Isto resultou na redistribuição de enormes massas de rocha, levando a variações no campo gravitacional. Após um impacto, a ejeção de material mais leve da crosta e a ascensão de material mais denso do manto a partir de baixo, a força gravitacional torna-se mais elevada nesses pontos do que nas áreas circundantes. No entanto, os contrastes no campo gravitacional normalmente voltam a equilibrar-se ao longo de milhões de anos, à medida que o material que foi empurrado para o lado volta a preencher lentamente a depressão. Este processo, conhecido como fluxo viscoso, ocorre mais rapidamente em material morno ou quente do que em rochas frágeis e frias. Como resultado, as diferenças no campo gravitacional voltam a nivelar-se.

A estrutura da crosta destas grandes bacias de impacto fornece assim informações valiosas sobre a história geológica de planetas como Mercúrio. Os geofísicos Claudia Szczech e Jürgen Oberst, da Universidade Técnica de Berlim, trabalharam com uma equipa de cinco pessoas do Instituto de Investigação Planetária do DLR para investigar as diferenças do campo gravitacional que ainda podem ser medidas após mais de três mil milhões de anos. Estudaram 36 bacias de impacto com diâmetros de mais de 300 quilómetros e os seus contrastes Bouguer - nome dado em homenagem ao polímata francês Pierre Bouguer (1698-1758) - como indicadores de relaxamento viscoelástico.

A equipa utilizou modelos de desenvolvimento térmico baseados na atual ressonância 3:2 de Mercúrio para prever as temperaturas da crosta. O estudo mostra que a correlação esperada entre zonas com uma crosta quente e um baixo contraste Bouguer (pouco relaxamento) não foi observada nos dados disponíveis. Isto pode significar que as temperaturas da crosta no passado eram diferentes das que os modelos anteriores tinham assumido. As possíveis razões para este facto podem incluir uma mudança na órbita de Mercúrio em torno do Sol ou um grande evento vulcânico associado à formação das extensas planícies no hemisfério norte do planeta.

// DLR (comunicado de imprensa)
// Artigo científico #1 (Geophysical Research Letters)
// Artigo científico #2 (Geophysical Research Letters)
// Artigo científico #3 (Geophysical Research Letters)

 


Quer saber mais?

Mercúrio:
NASA
CCVAlg - Astronomia
Wikipedia

MESSENGER (Mercury Surface, Space Environment, Geochemistry and Ranging):
NASA 
JHUAPL
Wikipedia

BepiColombo:
ESA
JAXA
Wikipedia

 
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A Aranha e a Mosca

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Crédito: Dave Boddington
 
Será que a aranha alguma vez apanhará a mosca? Não se ambas forem grandes nebulosas de emissão na direção da constelação do Cocheiro. A nuvem de gás em forma de aranha no centro da imagem é, na realidade, uma nebulosa de emissão designada por IC 417, enquanto a nuvem mais pequena em forma de mosca, à esquerda, é designada por NGC 1931 e é simultaneamente uma nebulosa de emissão e uma nebulosa de reflexão. A cerca de 10.000 anos-luz de distância, ambas as nebulosas albergam jovens enxames de estrelas. Para efeitos de escala, a mais compacta NGC 1931 (Mosca) tem cerca de 10 anos-luz de diâmetro. A imagem de céu profundo aqui em destaque, captada ao longo de 20 horas no final de janeiro a partir de Berkshire, no Reino Unido, mostra também gás e poeira interestelares mais difusos e de brilho avermelhado.
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