26.04.14 - DESCOBRINDO O SOL
14:00 (actividade incluída na visita ao centro; 1€ para participantes que não visitem o Centro – crianças até 12 anos grátis)
Observação do Sol em segurança para conhecer um pouco melhor alguns aspectos da nossa estrela, podendo incluir outras atividades relacionadas com o Sol e o aproveitamento da energia solar. Público: Público em geral, local: CCVAlg

Dia 25/04: 115.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1983 a sonda Pioneer 10 passava para além da órbita de Plutão.
Em 1990, astronautas a bordo do Space Shuttle Discovery (STS-31) colocam o Telescópio Espacial Hubble em órbita. 

Observações: Marte tem aproximado-se de Porrima (Gamma Virginis), de magnitude 3,4. Procure a estrela a cerca de 2,3º para cima e para a direita do planeta após o anoitecer. A distância entre os dois astros será mínima nos dias 4 e 5 de Maio (1,2º). Gamma Vir é uma bonita dupla telescópica, com uma separação actual de 2,1 segundos de arco. Observe o sistema binário com uma grande ampliação depois de Marte!

Dia 26/04: 116.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1803, milhares de fragmentos de meteoros caem sobre os céus de L'Aigle, França; o evento convence a ciência europeia da existência dos meteoros.
Em 1920 decorria o debate Shapley-Curtis sobre a natureza e distância das "nebulosas" espirais, na Academia Nacional de Ciências em Washington, D.C.. Shapley acreditava que a Via Láctea era todo o Universo, enquanto Curtis apoiava a teoria de um "universo ilha".
Em 1933 nascia Arno Penzias, que ganhou o prémio Nobel pelo seu contributo na descoberta da radiação cósmica de fundo.
Em 1962, a sonda Ranger 4 da NASA colide com a Lua.

Em 1994, físicos anunciam a primeira evidência da partícula subatómica T-quark.
Observações: Conjunção superior de Mercúrio, pelas 04:21.
Ao amanhecer de Sábado, aviste a fina Lua, baixa a Este e para a esquerda de Vénus.

Dia 27/04: 117.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1999, passagem do asteróide 1989 ML pela Terra (0,2520 UA).
Em 2002, última telemetria bem sucedida Pioneer 10.

Observações: Aproveite a noite para observar telescopicamente o planeta Saturno, baixo a Este-Sudeste pelas 22:30. Consegue discernir alguns dos seus satélites?

Dia 28/04: 118.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1900, nascia Jan Oort, astrónomo holandês pioneiro no campo da radioastronomia.

A nuvem de Oort tem o seu nome.
Em 1903, M. Wolf descobre o asteróide Iolanda (509).
Em 1913, G. Neujmin descobre o asteróide Faina (751). J. Palisa descobre o asteróide Oskar (750).
Em 1916, M. Wolf descobre o asteróide Henrika (826).
Em 1924, J. Hartmann descobre o asteróide La Plata (1029).
Em 1932, C. Jackson descobre o asteróide Zambesia (1242). 
Em 2001, o milionário Dennis Tito torna-se no primeiro turista espacial.
Observações: Trânsito de Ganimedes, entre as 18:16 e as 21:45.
Trânsito da sombra de Ganimedes, entre as 23:02 e as 02:38 (já de dia 29).
No dia 29, eclipse anular do Sol, para partes da Antárctica e Austrália.

Aqui fica uma bonita viagem pela Galáxia. O vídeo mostra a actual distribuição de todos os exoplanetas conhecidos (apenas em torno de estrelas individuais), ordenados aproximadamente pelo eixo semi-maior da órbita mais larga.

Com a ajuda do Telescópio Espacial Hubble, astrónomos aplicaram uma nova técnica de processamento de imagem para obter fotos, no infravermelho próximo, de luz espalhada em cinco discos observados em torno de estrelas jovens na base de dados do Arquivo Mikulski para Telescópios Espaciais. Estes discos são evidências reveladoras de planetas recém-formados.

Se os astrónomos inicialmente perdem alguma coisa na sua análise dos dados, podem fazer novas descobertas ao rever os dados anteriores com novas técnicas de processamento de imagem, graças à riqueza de informações armazenadas no arquivo de dados do Hubble. Foi o que Rémi Soummer, do STScI (Space Telescope Science Institute) em Baltimore, Maryland, EUA, e a sua equipa fizeram recentemente durante uma caça a tesouros escondidos do Hubble.

As estrelas em questão foram, inicialmente, observadas com o instrumento NICMOS (Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer) do Hubble, com base em assinaturas obtidas pelo Telescópio Espacial Spitzer e pelo IRAS (Infrared Astronomical Satellite) que operou em 1983. Os dados anteriores providenciaram pistas interessantes de que podiam existir discos empoeirados em torno destas estrelas. Partículas pequenas de poeira nos discos podem espalhar luz e, portanto, torná-los visíveis. Mas quando o Hubble observou pela primeira vez estas estrelas, entre 1999 e 2006, não apareceram discos nas imagens do NICMOS.

As duas imagens no topo revelam discos de detritos em torno de estrelas jovens, descobertas em dados de arquivo do Telescópio Espacial Hubble da NASA. A ilustração por baixo de cada imagem descreve a orientação dos discos de detritos. Crédito: NASA/ESA, R. Soummer, Ann Feild (STScI) (clique na imagem para ver versão maior)

Recentemente, com melhorias no processamento de imagem, incluindo algoritmos usados no software de reconhecimento facial, Soummer e a sua equipa analisaram novamente as imagens arquivadas. Desta vez, conseguiram ver inequivocamente os discos de detritos e até mesmo determinar as suas formas.

O instrumento NICMOS, que começou a recolher dados em 1997, tem sido uma tecnologia tão de ponta que só agora é que a tecnologia terrestre começou a rivalizar com o seu poder. Dado que o Hubble está em operação há quase 24 anos, fornece uma longa lista de observações arquivais de alta qualidade.

"Agora, com estas novas tecnologias no processamento de imagens, podemos voltar ao arquivo e realizar pesquisas de forma mais precisa do que era possível anteriormente com os dados do NICMOS," afirma Dean Hines do STScI.

"Estas descobertas aumentam o número de discos de detritos vistos em luz difusa de 18 para 23. Ao adicionar significativamente à população conhecida e ao mostrar a variedade de formas nestes novos discos, o Hubble pode ajudar os astrónomos a aprender mais sobre a formação e evolução dos sistemas planetários," realça Soummer.

Teoriza-se que a poeira nos discos é produzida pela colisão entre pequenos corpos planetários tais como asteróides. Os discos de detritos são constituídos por partículas de poeira formadas a partir destas colisões de trituração. As partículas mais pequenas são constantemente sopradas para fora pela pressão da radiação estelar. Isto significa que devem ser continuamente repostas através de mais colisões. Este jogo de "carrinhos de choque" era comum no Sistema Solar há 4,5 mil milhões de anos atrás. A Lua da Terra e o sistema de satélites em torno de Plutão são considerados subprodutos colisionais.

"HD 141943 é uma estrela particularmente interessante," afirma Christine Chen, especialista em discos de detritos. "É uma gémea exacta do nosso Sol durante a época da formação dos planetas terrestres do Sistema Solar."

O Hubble descobriu que a estrela exibe um disco assimétrico visto quase de lado. Esta assimetria pode ser evidência de que o disco está sendo gravitacionalmente esculpido pela força de um ou mais planetas invisíveis.

"Como somos capazes de ver estes discos, vamos planear novas observações para estudá-los em mais detalhe, usando outros instrumentos do Hubble e outros telescópios terrestres," acrescenta Marshall Perrin do STScI.

"Também estamos trabalhando para implementar as mesmas técnicas como um método de tratamento padrão para o futuro Telescópio Espacial James Webb da NASA," comenta Laurent Pueyo do STScI. "Estes discos serão os principais alvos do Telescópio Webb."

A equipa de Soummer está apenas a começar o seu trabalho. Seguidamente, vão procurar estruturas nos discos que sugerem a presença de planetas.

Links:

Notícias relacionadas:
NASA (comunicado de imprensa)
Artigo científico (formato PDF)
e! Science News
PHYSORG

Telescópio Espacial Hubble:
Hubble, NASA 
ESA
STScI
SpaceTelescope.org
Base de dados do Arquivo Mikulski para Telescópios Espaciais
Wikipedia

Telescópio Espacial Spitzer:
Página oficial 
NASA
Centro Espacial Spitzer 
Wikipedia

Telescópio Espacial James Webb:
NASA
STScI
ESA
Wikipedia

Os autores de um artigo científico publicado na revista Monthly Notices da Sociedade Astronómica Real relatam que foram resolvidos alguns dos mistérios de um dos mais fascinantes sistemas planetários próximos. O estudo, que apresenta o primeiro modelo viável para um dos primeiros sistemas planetários descobertos - o sistema 55 Cancri - foi liderado por Benjamin Nelson da Universidade Penn State em colaboração com o corpo docente do Centro Para Exoplanetas e Mundos Habitáveis e com cinco astrónomos de outras instituições dos EUA e da Alemanha.

Estudos desde 2002 não conseguiram determinar um modelo plausível para as massas e órbitas de dois planetas gigantes localizados mais perto de 55 Cancri do que Mercúrio está do nosso Sol. Os astrónomos tinham dificuldades em compreender como estes planetas massivos orbitando tão perto da sua estrela-mãe, conseguiam evitar uma catástrofe, como por exemplo o suicídio de um planeta na estrela, ou a colisão entre os dois. Agora, o novo estudo combinou milhares de observações com novas técnicas estatísticas e computacionais para medir com mais precisão as propriedades dos planetas, revelando que as suas massas e órbitas impedem com que o sistema se autodestrua.

"O sistema planetário de 55 Cancri é único, tanto na sua riqueza de diversidade dos seus planetas conhecidos como no número e variedade de observações astronómicas," afirma Eric Ford, professor de astronomia e astrofísica de Penn State, e co-autor do artigo. "A complexidade deste sistema torna as suas observações extraordinariamente difíceis de interpretar," realça, cuja experiência inclui a modelagem de conjuntos complexos de dados.

A fim de executar as novas análises, Nelson e Ford colaboraram com cientistas da computação a fim de desenvolver uma ferramenta para simular sistemas planetários usando placas gráficas para acelerar os cálculos. Através da combinação de vários tipos de observações, os astrónomos determinaram que um dos planetas no sistema (55 Cnc e) tem oito vezes a massa da Terra, o dobro do raio da Terra e a mesma densidade que a Terra. Este planeta é quente demais para ter água no estado líquido, pois a sua temperatura à superfície está estimada em 2100 graus Celsius, logo não é susceptível de abrigar vida.

Ilustração das distâncias orbitais e tamanhos relativos dos quatro planetas mais interiores em redor da estrela 55 Cancri A (baixo) em comparação com planetas no nosso próprio Sistema Solar (topo). Tanto Júpiter como o planeta 55 Cancri "d" (com massa parecida à de Júpiter) estão fora da imagem, orbitando as suas estrelas a uma distância de quase 5 UA (unidades astronómicas), onde uma UA é igual à distância média entre a Terra e o Sol. Crédito: Centro para Exoplanetas e Mundos Habitáveis, Universidade Penn State (clique na imagem para ver versão maior)

Foi apenas em 2011, 8 anos após a descoberta do planeta mais interior (55 Cnc e), que os astrónomos reconheceram que orbitava a sua estrela em menos de 18 horas, em vez de quase 3 dias, como se originalmente pensava. Logo depois, os astrónomos detectaram o planeta em trânsito à medida que passava em frente da estrela, permitindo medir também o tamanho relativo do planeta.

"Estes dois planetas gigantes de 55 Cancri interagem tão fortemente que podemos detectar mudanças nas suas órbitas. Estas detecções são impressionantes porque permitem-nos aprender mais coisas sobre as órbitas que normalmente não são observáveis. No entanto, as rápidas interacções entre os planetas também constituem um desafio pois a modelagem do sistema requer simulações demoradas para cada modelo em ordem a determinar as trajectórias dos planetas e, portanto, a probabilidade de sobrevivência durante milhares de milhões de anos sem uma colisão catastrófica," afirma Benjamin Nelson.

"Temos que explicar com precisão o movimento dos planetas gigantes, a fim de medir as propriedades do planeta super-Terra," realça Ford. "A maioria das análises anteriores ignoraram as interacções entre planetas. Alguns destes estudos modelaram os efeitos, mas apenas realizaram análises estatísticas simples, devido ao grande número de cálculos necessários para uma análise adequada."

"Esta conquista é um exemplo dos avanços científicos que surgem da pesquisa multidisciplinar intensiva," comenta Padma Raghavan, professora de ciência da computação e engenharia.

O sistema planetário 55 Cancri fica a apenas 39 anos-luz de distância na direcção da constelação de Caranguejo. Por estar tão perto, pelos padrões astronómicos o sistema tem um bom brilho quando visto da Terra, por isso os astrónomos foram capazes de medir directamente o raio da sua estrela - uma observação que é prática apenas para alguns dos nossos vizinhos estelares mais próximos. A determinação do raio da estrela possibilitou aos astrónomos obterem medições precisas da sua massa - quase a mesma massa que o nosso Sol - bem como o tamanho e densidade do planeta super-Terra.

Mapa estelar da constelação de Caranguejo. 55 Cancri pode ser vista a olho nu a partir de um local escuro. Para observadores no hemisfério Norte, a melhor altura para observar Caranguejo é durante a Primavera. O sistema planetário de 55 Cancri orbita a estrela legendada rho^1, ligeiramente para a esquerda da estrela de topo ligada pelas linhas da constelação. Crédito: União Astronómica Internacional e Sky & Telescope (Roger Sinnott e Rick Fienberg) (clique na imagem para ver versão maior)

"Tendo em conta que 55 Cancri é muito brilhante e pode ser vista a olho nu, os astrónomos foram capazes de medir a velocidade desta estrela mais de mil vezes em quatro observatórios diferentes, dando aos planetas neste sistema muito mais atenção do que a maioria dos exoplanetas recebem," comenta o professor Jason Wright, também de Penn State, que liderou um programa para examinar este e outros sistemas planetários.

Os astrónomos descobriram que 55 Cancri tinha um planeta gigante em órbita em 1997. Observações a longo prazo por Wright e colegas tornaram possível a detecção de cinco planetas em órbita, que variam desde um frio planeta gigante com uma órbita parecida à de Júpiter, até uma escaldante "super-Terra" - um tipo de planeta com uma massa maior que a da Terra mas substancialmente inferior à de Neptuno, que tem uma massa 17 vezes maior que a do nosso planeta.

Alexander Wolszczan, professor de astronomia e astrofísica da mesma universidade, e seu colega Dale Frail, descobriram os primeiros planetas fora do nosso Sistema Solar. Estes planetas orbitam um distante pulsar e foram as primeiras super-Terras conhecidas. Observações recentes pela missão Kepler da NASA demonstram que as super-Terras são comuns em torno de estrelas semelhantes ao Sol.

O estudo conduzido por Nelson faz parte de um esforço maior para desenvolver técnicas que irão ajudar na análise de observações futuras na procura de planetas parecidos com a Terra. Os astrónomos planeiam pesquisar planetas com a massa da Terra em redor de outras estrelas próximas e brilhantes, usando uma combinação de novos observatórios e instrumentos como o projecto MINERVA e o HPF (Habitable Zone Planet Finder) para o telescópio Hobby-Eberly de 9 metros.

"Os astrónomos estão a desenvolver instrumentação topo de gama para os maiores telescópios do mundo detectarem e caracterizarem planetas potencialmente parecidos com a Terra. Estamos juntando estes esforços com o desenvolvimento de ferramentas computacionais e estatísticas topo de gama," comenta Ford.

Nelson vai apresentar os resultados do novo estudo numa reunião da União Astronómica Internacional em Namur, Bélgica, em Julho de 2014. Além dos astrónomos de Penn State, os co-autores do estudo pertencem à Universidade da Flórida, Universidade de Yale, do Instituto Max Planck para Astronomia na Alemanha, Universidade do Hawaii e do Centro Harvard-Smithsonian para Astrofísica.

Links:

Notícias relacionadas:
Universidade Penn State (comunicado de imprensa)
Artigo científico (formato PDF)
Sociedade Astronómica Real
Sky & Telescope
e! Science News
PHYSORG

55 Cancri:
Wikipedia

Planetas extrasolares:
Wikipedia
Lista de planetas confirmados (Wikipedia)
Lista de planetas não confirmados (Wikipedia)
Lista de exoplanetas potencialmente habitáveis (Wikipedia)
Lista de extremos (Wikipedia)
Open Exoplanet Catalogue
PlanetQuest
Enciclopédia dos Planetas Extrasolares
Exosolar.net