31/03/17 - APRESENTAÇÃO ÀS ESTRELAS
19:30 - Este evento inclui uma apresentação sobre um tema de astronomia, seguida de observação astronómica noturna com telescópio (dependente de meteorologia favorável).
Local: CCVAlg
Preço: 2€
Pré-inscrição: siga este link
Telefone: 289 890 920
E-mail: info@ccvalg.pt

Dia 24/03: 83.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1820 nascia Edmond Becquerel, físico francês que estudou o espectro solar, o magnetismo, a eletricidade e a ótica. Tem o crédito da descoberta do efeito fotovoltaico, o princípio por trás da célula fotovoltaica.
Em 1835 nascia Joseph Stefan, físico austríaco, o primeiro a determinar um valor razoável para a temperatura da superfície do Sol (5430º C).
Em 1893 nascia Walter Baade.

Foi o primeiro a observar as companheiras da Galáxia de Andrómeda em objetos individuais e a desenvolver o conceito de população estelar em galáxias.
Em 1965, a sonda Ranger 9, equipada com instrumentos para converter os seus sinais numa forma adequada para televisão, envia imagens da Lua até aos lares antes de colidir com a superfície.
Em 1993, descoberta do Cometa Shoemaker-Levy 9.
Observações: Esta é a altura do ano em que a pequena e ténue constelação de Ursa Menor, o lar da Estrela Polar, está para a sua direita. A muito maior e mais brilhante constelação da Ursa Maior curva-se bem para cima, "deitando água" sobre a mais pequena.

Dia 25/03: 84.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1538, nascia Christopher Clavius, astrónomo e matemático alemão que modificou a proposta do calendário gregoriano moderno. Nos seus últimos anos foi provavelmente um dos mais respeitados astrónomos na Europa e os seus livros foram usados para a educação astronómica durante mais de 50 anos e até fora do continente europeu.
Em 1655, Christiaan Huygens descobria a maior lua de Saturno, Titã. 

Em 1979, o primeiro vaivém espacial completamente funcional, o Columbia, chega ao Centro Espacial John F. Kennedy, para ser preparado para lançamento.
Em 1992, o cosmonauta Sergei Krikalev regressa à Terra após 10 meses a bordo da estação espacial Mir.
Observações: Eclipse de Europa, entre as 00:23 e as 03:00.
Ocultação de Europa, entre as 01:08 e as 03:35.
Vénus na sua conjunção inferior (8º N do Sol), pelas 10:21.

Dia 26/03: 85.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1958, o exército dos Estados Unidos lança o Explorer 3.

Observações: Os relógios mudam para a hora de verão. Adiante o seu 60 minutos, caso viva em Portugal Continental, ou na Região Autónoma da Madeira, quando os ponteiros marcarem 01:00. Passarão a ser, então, 02:00. Já nos Açores, a mudança é feita à meia-noite, com os relógios a passarem para a uma da madrugada.
Eclipse de Io, entre as 05:16 e as 07:33.
Ocultação de Io, entre as 05:34 e as 07:50.
Trânsito da sombra de Europa, entre as 19:37 e as 22:15.
Trânsito de Europa, entre as 20:15 e as 22:44.

Dia 27/03: 86.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1845, nascia Wilhelm Röntgen, físico alemão que produziu e detetou radiação eletromagnética num comprimento de onda que hoje chamamos de raios-X, um feito que lhe valeu o Prémio Nobel da Física em 1901.
Em 1969, era lançada a Mariner 7. 

Observações: O grande e brilhante Hexágono de Inverno ainda pode ser observado depois do anoitecer, preenchendo o céu a sudoeste e oeste. Comece com a brilhante Sirius a sudoeste, o canto inferior esquerdo do Hexágono. Bem para cima de Sirius encontra-se Procyon. Daí, salte até Pollux e Castor, ainda mais altos, e para a direita de Castor até Menkalinen e Capella, para Aldebarã, Rigel em Orionte, e depois novamente para Sirius.

A gigante vermelha Betelgeuse tem um diâmetro maior que a órbita de Júpiter em torno do Sol.

Esta animação mostra como a iluminação do hemisfério norte de Ceres varia com a inclinação axial do planeta anão. As regiões à sombra são realçadas para inclinações de 2 graus, 12 graus e 20 graus. Crédito: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA (clique na imagem para ver versão maior)

O planeta anão Ceres pode estar a centenas de milhões de quilómetros de Júpiter, e ainda mais longe de Saturno, mas a tremenda influência gravitacional destes gigantes gasosos tem um efeito apreciável na orientação de Ceres. Num novo estudo, investigadores da missão Dawn da NASA calcularam que a inclinação axial de Ceres - o ângulo de inclinação do seu eixo enquanto viaja em redor do Sol - varia muito ao longo de aproximadamente 24.500 anos. Os astrónomos consideram que este é um período de tempo surpreendentemente curto para tais dramáticos desvios.

As mudanças na inclinação do eixo, ou "obliquidade", ao longo da história de Ceres, estão relacionadas com a maior questão de onde a água gelada pode ser encontrada à superfície de Ceres, relatam os cientistas na revista Geophysical Research Letters. Dadas as condições em Ceres, o gelo só seria capaz de sobreviver em temperaturas extremamente frias - por exemplo, em áreas que nunca estão expostas ao Sol.

"Nós descobrimos uma correlação entre as crateras que ficam à sombra na obliquidade máxima e os depósitos brilhantes que são provavelmente compostos por água gelada," comenta Anton Ermakov, investigador pós-doutorado do JPL da NASA em Pasadena, no estado norte-americano da Califórnia, autor principal do estudo. "As regiões que nunca vêm a luz do Sol, ao longo de milhões de anos, são mais propensas a albergar estes depósitos."

Ciclos de obliquidade

Os cálculos indicam que, ao longo dos últimos três milhões de anos, Ceres passou por ciclos onde a sua inclinação variava entre cerca de 2 graus e cerca de 20 graus.

"Nós não podemos observar diretamente as mudanças na orientação de Ceres ao longo do tempo, de modo que usámos medições da sua forma e gravidade, pela sonda Dawn, para reconstruir com precisão o que se revelou uma história dinâmica," comenta Erwan Mazarico, coautor do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, Maryland, EUA.

Segundo os investigadores, a última vez que o planeta anão atingiu uma inclinação máxima, cerca de 19 graus, foi há 14.000 anos atrás. Em comparação, a Terra está inclinada 23,5 graus. Esta inclinação significativa faz com que o nosso planeta tenha estações: é verão no hemisfério norte quando o eixo está orientado para o Sol, e inverno quando está orientado na direção oposta. Em contraste, a inclinação atual de Ceres ronda os 4 graus, por isso não terá efeitos sazonais tão fortes ao longo do seu "ano" (que corresponde a aproximadamente 4,6 anos terrestres).

Como a Obliquidade se Relaciona com o Gelo

Quando a inclinação axial é pequena, as regiões relativamente grandes de Ceres nunca recebem luz solar direta, particularmente nos polos. Estas regiões persistentemente à sombra ocupam uma área de aproximadamente 2000 quilómetros quadrados. Mas quando a obliquidade aumenta, mais crateras nas regiões polares recebem exposição direta ao Sol, e as áreas persistentemente à sombra apenas ocupam entre 1 e 10 quilómetros quadrados. Os cientistas da Dawn dizem que estas áreas à superfície de Ceres, que permanecem à sombra mesmo a uma obliquidade alta, podem ser frias o suficiente para manter gelo à superfície.

Estas crateras com áreas que permanecem à sombra durante longos períodos de tempo são chamadas "armadilhas frias", porque são tão frias e escuras que os voláteis - substâncias facilmente vaporizadas - que migram para estas áreas não podem escapar, até durante mais de mil milhões de anos. Um estudo de 2016, publicado na Nature Astronomy pela equipa da Dawn, relata a descoberta de material brilhante em 10 destas crateras, e dados do espectrómetro de mapeamento visível e infravermelho da Dawn indicam que uma delas contém gelo.

O novo estudo centrou-se em crateras polares e modelou como a sombra progride à medida que a inclinação axial de Ceres varia. No hemisfério norte, apenas duas regiões persistentemente à sombra assim permanecem durante a inclinação máxima de 20 graus. Ambas as regiões têm, hoje, depósitos brilhantes. No hemisfério sul também existem duas regiões persistentemente à sombra à maior obliquidade e uma delas tem claramente um depósito brilhante.

Regiões à Sombra em Contexto

Ceres é o terceiro corpo do Sistema Solar onde se descobriram regiões permanentemente à sombra. Mercúrio e a Lua da Terra são os outros dois, e os cientistas pensam que recebem o seu gelo graças a corpos impactantes. No entanto, Mercúrio e a Lua não têm uma variabilidade tão grande de inclinação axial graças à influência gravitacional estabilizadora do Sol e da Terra, respetivamente. A origem do gelo nas armadilhas frias de Ceres é mais misteriosa - pode ter origem no próprio Ceres, ou ter sido entregue por impactos de asteroides e cometas. De qualquer forma, a presença de gelo nas armadilhas frias pode estar relacionada com uma ténue atmosfera de água, detetada pelo Observatório Espacial Herschel da ESA em 2012-13. As moléculas de água que deixam a superfície cairiam de volta para Ceres, algumas aterrando nas armadilhas frias e aí ficando acumuladas.

"A ideia de que a água gelada pode sobreviver em Ceres durante longos períodos de tempo é importante, à medida que continuamos a reconstruir a história geológica do planeta anão, incluindo se tem emitido vapor de água," comenta Carol Raymond, vice-investigadora principal da missão Dawn no JPL e coautora do estudo.

Links:

Cobertura da missão Dawn pelo Núcleo de Astronomia do CCVAlg:
07/03/2017 - Criovulcanismo no planeta anão Ceres
21/02/2017 - Dawn descobre evidências de materiais orgânicos em Ceres
20/12/2016 - Onde está o gelo de Ceres? Novos achados da Dawn
05/08/2016 - O que está dentro de Ceres? Novas descobertas a partir de dados de gravidade
12/07/2016 - Dawn mapeia crateras em Ceres onde o gelo pode acumular-se
01/07/2016 - Atividade hidrotermal recente poderá explicar a área mais brilhante de Ceres
25/03/2016 - Manchas brilhantes e diferenças de cor em Ceres
18/03/2016 - Descobertas variações inesperadas nas manchas brilhantes de Ceres
25/12/2015 - Ceres: imagens a partir da órbita mais baixa da Dawn
11/12/2015 - Novas pistas sobre as manchas brilhantes de Ceres e suas origens
16/10/2015 - O que colide com Ceres, fica em Ceres
02/10/2015 - Equipa da Dawn partilha novos mapas e informações sobre Ceres
11/09/2015 - Manchas de Ceres em mais detalhe
23/06/2015 - Manchas de Ceres continuam a mistificar
28/04/2015 - Pontos brilhantes de Ceres novamente visíveis
10/03/2015 - Dawn é a primeira sonda a orbitar um planeta anão
03/03/2015 - Dawn aproxima-se de encontro histórico com planeta anão
27/02/2015 - "Mancha brilhante" em Ceres tem companheira mais ténue
30/01/2015 - Dawn captura imagens de Ceres com resolução superior à do Hubble
02/01/2015 - Sonda Dawn começa aproximação ao planeta anão Ceres
09/12/2014 - Dawn captura a sua melhor imagem, até agora, de Ceres 
03/09/2013 - Ceres - um dos factores de mudança no prisma do Sistema Solar
04/09/2012 - Dawn prepara-se para sair de Vesta e rumar até Ceres
11/05/2012 - Missão Dawn revela segredos de asteróide gigante 
13/12/2011 - Será Vesta o "planeta terrestre mais pequeno"?
19/07/2011 - Sonda Dawn envia imagens a partir de órbita de Vesta
15/07/2011 - Sonda Dawn entra em órbita de asteróide dia 15 de Julho
28/06/2011 - Dawn aproxima-se de estadia de um ano em asteróide gigante 
12/09/2007 - Dawn a um passo de viagem até cintura de asteróides

Notícias relacionadas:
NASA (comunicado de imprensa)
Geophysical Research Letters
PHYSORG

Ceres:
Wikipedia

Sonda Dawn:
Página oficial
NASA
Wikipedia

Um conjunto de diferentes mudanças identificadas em imagens de alta resolução do Cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko durante mais de dois anos de estudo pela sonda Rosetta da ESA. As posições aproximadas de cada característica estão marcadas na imagem central para efeitos de contexto. Também estão indicadas as datas do "antes" e "depois". Note que a orientação e resolução entre pares de imagens pode variar, portanto, para efeitos de ajuda a interpretar as imagens, em cada par existem setas que apontam para a localização das mudanças. Crédito: topo, centro - ESA/Rosetta/NAVCAM; todas as outras: ESA/Rosetta/MPS para Equipa OSIRIS MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA (clique na imagem para ver versão maior)

Fraturas crescentes, penhascos em colapso, pedras rolantes e material em movimento enterrando algumas características na superfície do cometa enquanto exumam outras, estão entre as mudanças notáveis documentadas durante a missão da Rosetta.

Um estudo publicado na Science resume os tipos de alterações superficiais observadas durante os dois anos da Rosetta no cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko. Podem observar-se diferenças notáveis antes e após o período mais ativo do cometa - o periélio - à medida que este atingia o seu ponto mais próximo ao Sol, ao longo da sua órbita.

"Monitorizar o cometa continuamente à medida que este atravessava o Sistema Solar interior deu-nos uma visão sem precedentes, não apenas sobre como os cometas mudam quando viajam perto do Sol, mas também sobre a rapidez com que essas mudanças ocorrem", diz Ramy El-Maarry, líder do estudo.

As mudanças, que foram fenómenos transitórios únicos ou que ocorreram por períodos mais longos, estão ligadas a diferentes processos geológicos: intempérie in situ e erosão, sublimação da água em forma de gelo e tensões mecânicas resultantes da rotação do cometa.

Perto das fraturas identificadas em Anuket, um pedregulho com 4 metros foi movido cerca de 15 metros, como determinado pela comparação de imagens obtidas em fevereiro de 2015 e junho de 2016 (topo à direita para as duas primeiras imagens). Não se sabe se a extensão da fratura e o movimento do pedregulho estão relacionados ou se são provocados por processos diferentes. O par também mostra uma secção do sistema de fraturas onde a propagação é mais evidente (indicado pelas setas à esquerda e do meio). A imagem de baixo mostra uma ampliação da fratura recém-identificada que se formou paralelamente à fratura principal. A seta horizontal indica a extensão de 150 metros da fratura, e as setas à direita podem indicar uma extensão adicional de outros 150 metros. As imagens foram obtidas pela câmara OSIRIS da Rosetta no dia 14 de fevereiro de 2015 (topo), no dia 15 de junho de 2016 (meio) e no dia 6 de junho de 2016 (baixo), com resoluções de 0,3 m/pixel, 0,5 m/pixel e 0,5 m/pixel, respetivamente. Crédito: ESA/Rosetta/MPS para Equipa OSIRIS MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA (clique na imagem para ver versão maior)

A intempérie in situ ocorre por todo o cometa, onde os materiais consolidados estão enfraquecidos – tais como ciclos de aquecimento e arrefecimento em escalas diárias ou sazonais – causando a sua fragmentação. Combinado com o aquecimento de gelo subterrâneo que levam a saídas de gás, isso pode resultar no colapso súbito de paredes de penhascos, evidência que é aparente em vários locais no cometa.

Acredita-se que um processo completamente diferente seja responsável pela fratura de 500 m de comprimento observada em agosto de 2014, que atravessa o pescoço do cometa na região de Anuket, e que se verificou ter-se estendido em cerca de 30 m até dezembro de 2014. Isso está relacionado com a taxa de rotação crescente do cometa no percurso até o periélio.

Além disso, nas imagens obtidas em junho de 2016, uma nova fratura com cerca de 150-300 m de comprimento foi identificada paralelamente à fratura original.

Perto das fraturas, uma rocha de 4 m de largura foi movida cerca de 15 m, conforme determinado pela comparação das imagens obtidas em março de 2015 e junho de 2016. Não está claro se a extensão da fratura e o movimento da rocha estão relacionados entre si ou se foram causados por diferentes processos.

Um pedregulho com 30 metros e 12.800 toneladas moveu-se 140 metros na região Khonsu do Cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, antes do periélio em agosto de 2015, quando a atividade cometária esta no seu pico. Em ambas as imagens, uma seta aponta para o pedregulho; na imagem da direita, o círculo pontilhado esboça, para referência, a posição original do pedregulho. O movimento pode ter sido despoletado numa de duas maneiras: ou o material onde assentava foi erodido, permitindo com que rolasse terreno abaixo, ou um evento explosivo com força suficiente o levantou diretamente para a nova localização. De facto, durante o periélio foram detetados vários eventos perto da posição original do pedregulho. As imagens foram captadas pela câmara OSIRIS da Rosetta nos dias 2 de maio de 2015 (esquerda) e 7 de fevereiro de 2016 (direita), com resoluções de 2,3 m/pixel e 0,8 m/pixel, respetivamente. Crédito: ESA/Rosetta/MPS para Equipa OSIRIS MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA (clique na imagem para ver versão maior)

Verificou-se que uma rocha substancialmente maior, de cerca de 30 m de largura e pesando 12.800 toneladas, se deslocou uns impressionantes 140 m na região de Khonsu, no maior dos dois lobos do cometa.

Pensa-se que a rocha se moveu durante o período do periélio, uma vez que vários eventos explosivos foram detetados perto da sua posição original. O movimento pode ter sido desencadeado de uma de duas maneiras: ou o material em que assentava se desgastou, permitindo que rolasse encosta abaixo, ou uma poderosa explosão poderia tê-la levado diretamente para o novo local.

Evidências de erosão na região Imhotep, onde material macio foi removido, exibindo características anteriormente enterradas, como por exemplos as características circulares indicadas na imagem do meio. A seta de cima aponta para um pedregulho quase completamente coberto em novembro de 2014 mas que, tal como as características circulares, foi exumado. A ampliação à direita mostra a rocha em mais detalhe. Tem uma altura de quase 4 m; as análises sugerem que a extensão vertial da erosão, neste local em particular, deverá ter excedido os 3 m. As imagens foram obtidas pela câmara OSIRIS da Rosetta nos dias 22 de novembro de 2014 (esquerda), 10 de fevereiro de 2016 (meio) e 25 de maio de 2016 (direita), com resoluções, de 0,5 m/pixel, 0,9 m/pixel e 0,1 m/pixel, respetivamente. Crédito: ESA/Rosetta/MPS para Equipa OSIRIS MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA (clique na imagem para ver versão maior)

Também se pensa que a erosão provocada pela sublimação de material, e o depósito de poeira que cai destes eventos explosivos, sejam responsáveis pela mudança da paisagem de várias maneiras, quer desenterrando superfícies anteriormente escondidas, quer depositando material noutros lugares.

Por exemplo, observou-se que as escarpas em várias planícies recuaram dezenas de metros e a um ritmo até alguns metros por dia em torno do periélio.

"Os recuos das escarpas já tinham sido observados no Cometa Tempel 1, inferidas pela comparação de imagens obtidas durante 'flybys' do cometa pela sonda Deep Impact da NASA 2005, e pela Stardust-NExT em 2011, salienta Ramy. "O que fomos capazes de fazer com a Rosetta foi monitorizar mudanças semelhantes continuamente, e a uma maior resolução.

"As nossas observações, adicionalmente, dizem-nos que o recuo das escarpas parece ser um processo comum em cometas, especificamente em depósitos de aparência suave."

Além disso, nas planícies lisas de Imhotep, características circulares anteriormente escondidas, juntamente com pequenos pedregulhos, foram expostas pela remoção de material.

Num local, foi removida uma profundidade de cerca de três metros, muito provavelmente através da sublimação de gelos por baixo.

Características parecidas com dunas, identificadas ao início da missão da Rosetta na região do pescoço do Cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, evoluíram ao longo de mais de dois anos de estudo (primeira e última imagem). Além disso, várias características circulares parecidas com escarpas desenvolveram-se e desvaneceram com o passar do tempo (conjunto central de imagens). As características circulares atingiram um diâmetro de 100 m em menos de três meses antes de desvanecer subsequentemente outra vez, dando origem a um novo conjunto de ondulações. Pensa-se que o desenvolvimento repetido destas características únicas, no mesmo local, esteja ligado à estrutura curva da região do pescoço, que redireciona o fluxo do gás sublimador de uma maneira em particular. As setas apontam para a posição aproximada das características onduladas e das escarpas, a fim de ajudar a guiar o olho entre imagens quando a orientação e a resolução muda. As imagens foram obtidas pela câmara OSIRIS da Rosetta nos dias 5 de setembro de 2014 (esquerda), 25 de abril de 2015 (centro, no topo à esquerda), 10 de maio de 2015 (centro, no topo à direita), 11 de julho de 2015 (centro, em baixo à esquerda), 20 de dezembro de 2015 (centro, em baixo à direita) e 7 de junho de 2016 (direita). A resolução das imagens é de 0,8, 1,6, 2,4, 2,9, 1,7 e 0,5 m/pixel, respetivamente. Crédito: ESA/Rosetta/MPS para Equipa OSIRIS MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA (clique na imagem para ver versão maior)

Também foram observadas alterações na região do pescoço, perto das ondulações distintas comparadas a dunas de areia da Terra quando identificadas pela primeira vez. O monitoramento detalhado das formações onduladas mostrou que este local também tinha características circulares em expansão, no material macio que atingiu diâmetros de 100 m em menos de três meses. Estas desapareceram subsequentemente para dar origem a novos conjuntos de ondulações.

Os cientistas especulam que o desenvolvimento repetido destas características únicas, no mesmo local, deve estar ligado com a estrutura curva da região do pescoço, que dirige o fluxo de gás sublimador de uma maneira particular.

Outro tipo de mudança é o desenvolvimento de características parecidas com favos de mel observadas nos terrenos empoeirados da região Ma'at, no pequeno lóbulo do cometa no hemisfério norte, marcado por um aumento da rugosidade da superfície nos seis meses que antecederam o periélio.

Uma área lisa na região Ma'at do pequeno lóculo do Cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko que se tornou mais rugoso em textura antes do periélio de agosto de 2015, criando as estruturas parecidas com favos de mel indicadas. Meses depois do periélio, estas características haviam desaparecido, presumivelmente devido ao depósito de novo material provavelmente expelido do ativo hemisfério sul. As imagens foram obtidas pela câmara OSIRIS da Rosetta nos dias 20 de setembro de 2014 (esquerda), 28 de março de 2015 (meio) e 14 de março de 2016 (direita), com resoluções de 0,5 m/pixel, 0,3 m/pixel e 0,3 m/pixel, respetivamente. Crédito: ESA/Rosetta/MPS para Equipa OSIRIS MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA (clique na imagem para ver versão maior)

Semelhantes a outras mudanças sazonais, estas características desvaneceram substancialmente após o periélio, presumivelmente como resultado de ressurgimento pela deposição de novas partículas expelidas do hemisfério sul durante este período ativo.

Os cientistas também observam que, embora tenham ocorrido muitas mudanças localizadas em pequena escala, não ocorreram grandes eventos de mudanças que alteraram significativamente a aparência geral do cometa. As observações terrestres ao longo das últimas décadas sugerem níveis semelhantes de atividade durante cada periélio, por isso pensam que as principais formas de relevo vistas durante a missão da Rosetta foram esculpidas durante uma configuração orbital diferente.

"Uma possibilidade poderá ser que as passagens anteriores pelo periélio eram muito mais ativas, talvez quando o cometa possuía um inventário muito maior de materiais voláteis no seu passado," especula Ramy.

"Esta documentação de mudanças ao longo do tempo foi um dos principais objetivos da missão Rosetta, e mostra que a superfície dos cometas é geologicamente ativa, tanto em escalas de tempo sazonais como em escalas de tempo transitórias e curtas," conclui Matt Taylor, cientista do projeto Rosetta da ESA.

Links:

Cobertura da missão Rosetta pelo Núcleo de Astronomia do CCVAlg:
16/12/2016 - Últimas palavras da Rosetta: ciência que desce até um cometa
22/11/2016 - Surpresas geladas no cometa da Rosetta
15/11/2016 - Forma do Cometa 67P/C-G é bastante mais jovem do que se pensava
04/10/2016 - Missão concluída: viagem da Rosetta termina com uma ousada descida ao cometa
27/09/2016 - Fogo-de-artifício de verão no cometa da Rosetta
13/09/2016 - A descida da Rosetta até ao cometa
06/09/2016 - Philae foi encontrado!
02/09/2016 - Imagiologia da pequena poeira do cometa em 3D
02/08/2016 - Como os cometas nascem
01/07/2016 - Ajuste final da Rosetta para 30 de setembro
31/05/2016 - Cometa da Rosetta contém ingredientes da vida
12/04/2016 - O cometa que muda de cor
16/02/2016 - Philae enfrenta hibernação eterna
15/01/2016 - Confirma-se que gelo exposto à superfície do cometa da Rosetta é água
03/11/2015 - Resultados da missão Rosetta antes do periélio
30/10/2015 - Primeira deteção de oxigénio molecular num cometa
06/10/2015 - Rosetta espia o lado escuro do Cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko
29/09/2015 - Cometa da Rosetta é um binário de contacto
25/09/2015 - Rosetta revela ciclo de água do Cometa 67P/C-G
14/08/2015 - O grande dia da Rosetta ao Sol
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03/09/2008 - Contagem decrescente para "flyby" por asteróide 
28/02/2007 - A semana dos "flybys" 
01/06/2004 - Primeira observação científica da Rosetta 
12/03/2004 - Escolhidos os dois asteróides para aproximação da Rosetta 
09/03/2004 - Sonda Rosetta finalmente lançada

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Os cientistas da Rosetta estabeleceram o primeiro elo irrefutável entre uma explosão de poeira e gás e o colapso de um penhasco proeminente, que também expôs o interior primitivo e gelado do cometa.

Vista tridimensional do penhasco de Aswan antes e depois de parte ter colapsado. O penhasco foi originalmente observado como tendo 70 metros de comprimento, uma fratura com 1 metro separando um bloco com 12 metros do planalto principal. Depois do colapso, material pristino e brilhante pode ser observado na parede do desfiladeiro, com novos detritos na sua base. Crédito: ESA/Rosetta/MPS para Equipa OSIRIS MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA; F. Scholten & F. Preusker (clique na imagem para ver versão maior)

Durante a missão de dois anos da Rosetta no cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, foram observadas explosões repentinas e de curta duração. Embora o "gatilho" exato tenha sido muito debatido, as explosões parecem apontar ao colapso de superfícies fracas e erodidas, com a exposição súbita e o aquecimento de material volátil provavelmente a desempenhar um papel.

Num estudo publicado na Nature Astronomy, os cientistas fazem a primeira ligação definitiva entre uma explosão e um desmoronamento de um penhasco, que está a ajudar-nos a entender as forças motrizes por trás desses eventos.

Esquerda: imagens da fratura com 70 m e 1 m de largura no topo do desfiladeiro de Aswan, com 134 m, na região Set do Cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko (assinalada com a seta). A última imagem da fratura , ainda presente, foi obtida no dia 4 de julho de 2015 (não vista aqui). Centro: uma grande pluma de poeira foi fotografada pela câmara de navegação da Rostta no dia 10 de julho de 2015, que pode ser traçada até uma área no cometa que alberga a região Set (o penhasco de Aswan encontra-se dentro do retângulo). Direita: dois exemplos de imagens captadas depois do colapso do penhasco, mostrando material exposto na face (topo) e o novo contorno do desfiladeiro (em baixo). O mesmo pedregulho está realçado em todas as imagens para guiar o olho quando analisar a cena a partir de diferentes orientações. Aqui podem ser consultadas mais imagens. Crédito: ESA/Rosetta/NavCam; ESA/Rosetta/MPS para Equipa OSIRIS MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA (clique na imagem para ver versão maior)

As primeiras imagens de perto do cometa, obtidas em setembro de 2014, revelaram uma fratura de 70 metros de comprimento e 1 metro de largura na borda do proeminente penhasco, posteriormente chamado Aswan, na região de Seth do cometa, localizado no seu grande lobo.

Ao longo do ano seguinte, à medida que o cometa se aproximava cada vez mais do Sol ao longo da sua órbita, a velocidade com que o gelo enterrado se transformava em vapor e arrastava poeira para o espaço, aumentou ao longo do caminho. Libertações de poeira e gás a alta velocidade, esporádicas e breves, marcaram essa atividade de fundo com explosões.

Uma dessas explosões foi capturada pela câmara de navegação da Rosetta, no dia 10 de julho de 2015, a qual podia ser retraçada até uma parte da superfície do cometa que abrangia a região de Set.

Sequência de imagens que mostram diferentes vistas do colapso do penhasco de Aswan no Cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko. A primeira imagem mostra a fratura muito tempo antes de ter colapsado no dia 10 de julho de 2015. As imagens obtidas dia 15 de julho e 26 de dezembro mostram material brilhante e pristino exposto durante o colapso, que se pensa ter ocorrido no dia 10 de julho. Apesar de não ser muito óbvio a partir destas imagens, o brilho diminuiu cerca de 50% na imagem de dia 26 de dezembro, mostrando que a maior parte da água gelada exposta já tinha sublimado até então. As imagens de 2016 mostram vistas diferentes da nova secção de topo do precipício. Em agosto de 2016, grande parte da sua face já tinha voltado ao brilho médio do cometa. As setas são usadas para marcar a fratura e a água gelada exposta, e para delinear o novo contorno do desfiladeiro. Crédito: ESA/Rosetta/NavCam; ESA/Rosetta/MPS para Equipa OSIRIS MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA (clique na imagem para ver versão maior)

A próxima vez que o penhasco de Aswan foi observado, cinco dias mais tarde, foi avistada uma aresta brilhante e afiada onde a fratura tinha sido previamente identificada, juntamente com muitos pedregulhos novos de cerca de 1 m, na base do penhasco de 134 m de altura.

"A última vez que vimos a fratura intacta foi a 4 de julho e, na ausência de quaisquer outros eventos de explosão registados no período de dez dias, esta é a evidência mais convincente de que a explosão observada estava diretamente ligada ao colapso do penhasco", diz Maurizio Pajola, líder do estudo.

O evento também proporcionou uma oportunidade única para estudar como o gelo primitivo, que de outra forma continuaria enterrado dezenas de metros dentro do cometa, evoluiu à medida que o material exposto se transformou em vapor nos meses seguintes.

Anaglifos do desfiladeiro de Aswan que mostram o topo antes (esquerda) e depois (direita) do colapso. As imagens foram preparadas para avaliar o volume colapsado em julho de 2015. Note que a orientação entre as duas imagens é diferente. Aqui podem ser encontradas mais imagens 3D do penhasco. Crédito: ESA/Rosetta/NavCam; ESA/Rosetta/MPS para Equipa OSIRIS MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA; M. Pajola (clique na imagem para ver versão maior)

De facto, após o evento, a face exposta do penhasco foi calculada como sendo pelo menos seis vezes mais brilhante do que a superfície média total do núcleo do cometa. Até 26 de dezembro de 2015, o brilho tinha desvanecido para metade, sugerindo que grande parte do gelo já tinha evaporado até então.

E a 6 de agosto de 2016, a maior parte da face do novo penhasco tinha voltado à cor média, com apenas um bloco maior e mais brilhante remanescente.

Além disso, a equipa tinha um claro olhar "antes e depois" para forma como o material desmoronado se estabeleceu no sopé do penhasco. Ao contar o número de novos pedregulhos vistos após o colapso, a equipa estimou que 99% dos detritos caídos foram distribuídos no fundo do penhasco, enquanto 1% foi perdido para o espaço.

Número e distribuição de rochas no chão do penhasco de Aswan na região Set do Cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko antes e depois de uma grande secção ter colapsado no dia 10 de julho de 2015. São identificados muitas mais rochas pequenas que grandes. Crédito: ESA/Rosetta/NavCam; ESA/Rosetta/MPS para Equipa OSIRIS MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA; Pajola et al. (2017) (clique na imagem para ver versão maior)

Isto corresponde a cerca de 10.000 toneladas de material removido do penhasco, em que pelo menos 100 toneladas não chegaram ao solo, consistente com estimativas feitas para o volume de poeira na pluma observada.

Além disso, a gama de tamanhos dos novos detritos, entre 3 m e 10 m, é consistente com as distribuições observadas na base de vários outros penhascos identificados no cometa.

"Vemos uma tendência semelhante na base de outras falésias que não tivemos a sorte de contar com imagens antes e depois, de modo que esta é uma importante validação do colapso do precipício como produtor destes campos de detritos," comenta Maurizio.

Mas o que é que levou ao súbito colapso deste precipício, durante este momento em particular?

Grande parte da atividade cometária pode ser ligada à erosão constante de paredes de desfiladeiros que são inicialmente fraturadas por erosão térmica ou mecânica. Estas fraturas propagam-se até à mistura subterrânea de gelo e poeira. À medida que os gelos sublimam, os gases escapam através das fraturas e libertam também poeira para criar os jatos colimados distintos observados nas imagens da Rosetta. O processo de fratura, aquecimento e sublimação eventualmente leva ao colapso súbito da parede do penhasco - a fonte provável de surtos mais transientes. Ao mesmo tempo, os detritos que caem para a base do precipício também expõem material anteriormente escondido, contribuindo para o fluxo observado. Crédito: baseado em J.-B. Vincent et al (2015) (clique na imagem para ver versão maior)

Um estudo anterior sugeriu que tanto as rápidas mudanças diárias no aquecimento, como mudanças sazonais a longo prazo, podem produzir tensões térmicas que levam à fratura e subsequente exposição de materiais voláteis, desencadeando uma rápida explosão que pode fazer com que o penhasco enfraquecido colapse.

Embora a região do penhasco de Aswan estivesse a sofrer grandes mudanças de temperatura nos meses antes do colapso, curiosamente, a derrocada ocorreu durante a noite local, descartando uma súbita mudança extrema de temperatura como gatilho imediato.

Em vez disso, as variações de temperatura diárias e sazonais podem ter propagado fraturas mais profundas na subsuperfície do que o previamente considerado, predispondo-o ao colapso subsequente.

"Se as fraturas realmente permearam camadas ricas em voláteis, o calor pode ter sido transferido para essas camadas mais profundas, provocando uma perda de gelo mais profundo," explica Maurizio. "O gás libertado pelo material vaporizador poderia ampliar ainda mais as fraturas, levando a um efeito cumulativo que, eventualmente, levou ao colapso do penhasco.

"Graças a este evento em particular em Aswan, pensamos que o efeito cumulativo conduzido por fortes gradientes térmicos poderá ser um dos mais importantes fatores de enfraquecimento da estrutura do penhasco."

"As imagens da Rosetta já haviam sugerido que os colapsos de precipícios são importantes para a alteração de superfícies cometárias, mas este evento em particular forneceu o vínculo 'antes-depois' em falta entre tal colapso, os detritos vistos na base do penhasco e a pluma associada de poeira, suportando um mecanismo geral onde os surtos cometários podem, de facto, ser produzidos pela queda de material," salienta Matt Taylor, cientista do projeto Rosetta da ESA.

Links:

Cobertura da missão Rosetta pelo Núcleo de Astronomia do CCVAlg:
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22/11/2016 - Surpresas geladas no cometa da Rosetta
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