Dia 08/10: 281.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1873, nascia Ejnar Hertzsprung, astrónomo e químico dinamarquês que, na primeira década do século XX, provou pela primeira vez a existência de estrelas gigantes e estrelas anãs.
Juntamente com Henry Norris Russell, desenvolveu o diagrama Hertzsprung-Russell. Observações: Aviste Vénus baixo a sudoeste ao lusco-fusco. Depois, olhe para a direita e um pouco para baixo cerca de 12º (um punho à distância do braço esticado) para encontrar a fina Lua Crescente. Binóculos ajudam.
Se encontrar a altura ideal entre o céu ainda demasiado brilhante e a Lua já demasiado baixa, deverá conseguir observar o brilho da Terra iluminando ligeiramente o lado noturno do nosso satélite natural dentro do crescente. A Lua também está hoje no perigeu, de modo que aparecerá um pouco maior do que a média: uma Lua supercrescente.
Dia 09/10: 282.º dia do calendário gregoriano. História: Em 1604 ocorre a supernova 1604, a supernova mais recente observada à vista desarmada na Via Láctea.
Em 1873, nascia Karl Schwarzschild, físico e astrónomo alemão que, entre outras descobertas, determinou o raio de Schwarzschild, o tamanho do horizonte de eventos de um buraco negro.
Em 1992, um fragmento de 13 kg do meteorito Peekskill aterra na entrada da garagem da residência Knapp em Peekskill, Nova Iorque, destruindo o Chebrolet Malibu de 1980 da família.
Em 2000, lançamento do HETE-2 (High Energy Transient Explorer), um observatório de raios-gama, a bordo de um foguetão Pegasus.
Em 2008. uma "mensagem da Terra" é enviada até Gliese 581c, um planeta parecido com a Terra a cerca de 30 anos-luz de distância. A Agência Espacial Ucraniana entregou o pacote de 500 mensagens, que se espera que alcance o exoplaneta no início de 2029.
Em 2009, primeiro impacto lunar das naves Centauro e LCROSS, como parte do Programa Robótico Lunar da NASA. Observações: A Lua brilha a apenas 3º de Vénus ao cair da noite, enquanto Vénus passa apenas três-quartos de um grau para baixo da estrela Delta Scorpii, de segunda magnitude. Use binóculos.
Dia 10/10: 283.º dia do calendário gregoriano. História: Em 1731 nascia Henry Cavendish, cientista britânico famoso pela sua descoberta do hidrogénio e pela sua medição da densidade da Terra.
Em 1846, Tritão, a maior lua de Neptuno, é descoberta pelo astrónomo inglês William Lassell.
Em 1960, a sonda soviética Mars 1960A falha a atingir órbita terrestre.
Em 1967 entra em ação o Tratado Espacial, assinado a 27 de janeiro desse ano por mais de sessenta nações. Observações: A Lua continua a sua viagem pelo céu. Já se afastou de Vénus, estando para cima e para a esquerda de Antares.
Dia 11/10: 284.º dia do calendário gregoriano. História: Em 1758, nascia Heinrich Wilhelm Matthias Olbers, astrónomo e físico alemão, descobridor de Pallas e Vesta.
Em 1958, lançamento da sonda Pioneer 1 (a sonda cai para a Terra e é destruída).
Em 1968, lançamento da Apollo 7, a primeira missão tripulada do programa Apollo.
Em 1984, a astronauta Kathryn D. Sullivan, da missão STS-41G, torna-se na primeira mulher a fazer um passeio espacial.
Em 2000, lançamento da missão STS-92 do vaivém Discovery, a centésima do programa dos vaivéns espaciais.
Em 2018, a Soyuz MS-10, que lançava uma tripulação para a ISS, sofre problemas durante a ida. A tripulação aterra em segurança. Observações: Saturno estacionário, pelas 03:00.
A Lua encontra-se hoje em Sagitário, ao lado da "tampa" do "Bule de Chá".
As rochas altamente porosas são responsáveis pela superfície surpreendentemente irregular de Bennu
Os cientistas pensavam que a superfície do asteroide Bennu seria como uma praia arenosa, abundante em areia fina e seixos, o que teria sido perfeito para recolher amostras. As observações anteriores, por telescópios em órbita da Terra, sugeriram a presença de grandes áreas de material fino, de nome rególito fino, que é inferior a alguns centímetros.
Mas quando a nave espacial OSIRIS-REx da NASA chegou a Bennu no final de 2018, a equipa da missão viu uma superfície coberta de pedregulhos. A misteriosa ausência de rególito fino tornou-se ainda mais surpreendente quando os cientistas da missão observaram evidências de processos capazes de desgastar pedregulhos em rególito fino.
Os cientistas da missão OSIRIS-REx pensavam que recolher amostras de Bennu seria como passear na praia, mas a superfície surpreendentemente irregular do asteroide provou ser um grande desafio.
Crédito: NASA/Goddard/Universidade do Arizona
Uma nova investigação, publicada na revista Nature e liderada pelo membro da equipa da missão Saverio Cambioni, usou aprendizagem de máquina e dados da temperatura à superfície para resolver o mistério. Cambioni era estudante no LPL (Lunar and Planetary Laboratory) da Universidade do Arizona quando a investigação foi realizada e é agora pós-doutorado no Departamento de Ciências da Terra, Atmosféricas e Planetárias do MIT (Massachusetts Institute of Technology). Ele e colegas finalmente descobriram que as rochas altamente porosas de Bennu são responsáveis pela surpreendente ausência de rególito fino à superfície.
"O 'REx' na sigla OSIRIS-REx significa 'Regolith Explorer', de modo que o mapeamento e caracterização da superfície do asteroide era um objetivo principal," disse Dante Lauretta, coautor do estudo e investigador principal da OSIRIS-REx, professor de Ciências Planetárias na Universidade do Arizona. "A nave obteve dados de altíssima resolução de toda a superfície de Bennu, que ficou abaixo dos 3 milímetros por pixel em alguns locais. Além do interesse científico, a ausência de rególito fino tornou-se um desafio para a própria missão, porque a sonda estava projetada para recolher esse tipo de material."
Para recolher uma amostra e enviá-la para a Terra, a nave OSIRIS-REx foi construída para navegar dentro de uma área em Bennu com aproximadamente o tamanho de um parque de estacionamento com 100 lugares. No entanto, devido aos muitos pedregulhos, o local seguro para amostragem foi reduzido a aproximadamente o tamanho de cinco lugares de estacionamento. A sonda foi bem-sucedida ao tocar Bennu e ao recolher amostras em outubro de 2020.
Um começo difícil e respostas sólidas
"Quando recebemos as primeiras imagens de Bennu, notámos algumas áreas em que a resolução não era alta o suficiente para ver se havia pequenas rochas ou rególito fino. Começámos a usar a nossa abordagem de aprendizagem de máquina para separar o rególito fino das rochas usando dados de emissão térmica (infravermelho)," disse Cambioni.
A emissão térmica do rególito fino é diferente daquela das rochas maiores, pois a primeira é controlada pelo tamanho das suas partículas, enquanto a última é controlada pela porosidade da rocha. A equipa construiu primeiro uma biblioteca de exemplos de emissões térmicas associadas a rególitos finos misturados em proporções diferentes com rochas e porosidade variada. De seguida, usaram técnicas de aprendizagem de máquina para ensinar um computador a "ligar os pontos" entre os exemplos. Depois, usaram o software de aprendizagem de máquina para analisar a emissão térmica de 122 áreas à superfície de Bennu observadas durante o dia e durante a noite.
"Apenas um algoritmo de aprendizagem de máquina podia explorar um conjunto de dados tão grande," disse Cambioni.
Quando a análise de dados terminou, Cambioni e os seus colaboradores encontraram algo surpreendente: o rególito fino não estava distribuído aleatoriamente em Bennu, mas ao invés essa distribuição era inferior onde as rochas eram mais porosas, o que correspondia à maior parte da superfície.
A equipa concluiu que muito pouco regolito fino é produzido pelas rochas altamente porosas de Bennu porque estas rochas são comprimidas em vez de fragmentadas por impactos de meteoroides. Como uma esponja, os vazios nas rochas amortecem o golpe dos meteoros. Estes achados também estão de acordo com as experiências de laboratório por outros grupos de investigação.
"Basicamente, grande parte da energia do impacto é para esmagar os poros, restringindo a fragmentação das rochas e a produção de novo rególito fino," disse a coautora do estudo Chrysa Avdellidou, investigadora pós-doutorada do CNRS (Centre National de la Recherche Scientifique) - Laboratório Lagrange do Observatório e Universidade Côte d'Azur na França.
Além disso, as fraturas provocadas pelo aquecimento e arrefecimento das rochas de Bennu, conforme o asteroide gira ao longo do dia e da noite, ocorrem mais lentamente em rochas porosas do que em rochas mais densas, frustrando ainda mais a produção de rególito fino.
"Quando a OSIRIS-REx entregar a sua amostra de Bennu (à Terra) em setembro de 2023, os cientistas serão capazes de estudar as amostras em detalhe," disse Jason Dworkin, cientista do projeto OSIRIS-REx no Centro de Voo Espacial Goddard da NASA. "Isto inclui o teste das propriedades físicas das rochas para verificar este estudo."
Outras missões têm evidências para confirmar as descobertas da equipa. A missão Hayabusa2 da JAXA (a agência espacial japonesa) a Ryugu, um asteroide carbonáceo como Bennu, descobriu que Ryugu também carece de rególito fino e tem rochas altamente porosas. Por outro lado, a missão Hayabusa da JAXA ao asteroide Itokawa em 2005 revelou rególito fino abundante à superfície, um asteroide do tipo S com rochas de composição diferente das de Bennu e Ryugu. Um estudo anterior de Cambioni e colegas forneceu evidências de que as rochas de Itokawa são menos porosas do que as de Bennu e Ryugu, usando observações a partir da Terra.
"Durante décadas, os astrónomos contestaram que estes pequenos asteroides próximos da Terra pudessem ter superfícies de rocha nua. A evidência mais indiscutível de que estes pequenos asteroides podiam ter rególito fino substancial surgiu quando naves visitaram os asteroides do tipo S Eros e Itokawa na década de 2000 e descobriram rególito fino às suas superfícies," disse o coautor do estudo Marco Delbo, diretor de investigação do CNRS, também do Laboratório Lagrange.
A equipa prevê que grandes áreas de rególito fino devem ser invulgares nos asteroides carbonáceos, que são os mais comuns de todos os tipos de asteroides e que se pensa terem rochas de alta porosidade como Bennu. Em contraste, terrenos ricos em rególito fino devem ser comuns nos asteroides do tipo S, que são o segundo grupo mais comum no Sistema Solar, e pensa-se que tenham rochas mais densas e menos porosas do que os asteroides carbonáceos.
"Esta é uma peça importante no puzzle do que impulsiona a diversidade das superfícies dos asteroides. Os asteroides são considerados fósseis do Sistema Solar e, portanto, a compreensão da sua evolução ao longo do tempo é crucial para compreender como o Sistema Solar se formou e evoluiu," disse Cambioni. "Agora que conhecemos esta diferença fundamental entre asteroides carbonáceos e do tipo S, as equipas do futuro podem preparar melhor as missões de recolha de amostras, dependendo da natureza do asteroide alvo."
Espectro revela que exoplaneta extremo é ainda mais exótico
Considerado um Júpiter ultraquente - um lugar onde o ferro é vaporizado, condensa no lado noturno e depois cai do céu como chuva - o exoplaneta ardente WASP-76b pode ser ainda mais infernal do que os cientistas pensavam.
Uma equipa internacional, liderada por investigadores da Universidade de Cornell, da Universidade de Toronto e da Queen's University em Belfast, relata a descoberta de cálcio ionizado no planeta - em espectros de alta resolução obtidos com o telescópio Gemini Norte perto do cume do Mauna Kea no Hawaii.
Os Júpiteres quentes são assim chamados devido às suas altas temperaturas e devido à proximidade das suas estrelas. WASP-76b, descoberto em 2016, é um planeta do tamanho de Júpiter a cerca de 640 anos-luz da Terra, mas está tão perto da sua estrela do tipo F - que é ligeiramente mais quente do que o Sol - que o planeta gigante completa uma órbita a cada 1,8 dias terrestres.
O exoplaneta infernal WASP-76b - um Júpiter ultraquente, onde chove ferro - pode ser mais quente do que se pensava.
Crédito: ESO/M. Kornmesser
Os resultados da investigação são os primeiros de um projeto multianual, liderado por Cornell, de nome ExoGemS (Exoplanets with Gemini Spectroscopy survey), que explora a diversidade das atmosferas planetárias.
"À medida que fazemos o sensoriamente remoto de dúzias de exoplanetas, abrangendo uma gama de massas e temperaturas," disse o coautor Ray Jayawardhana, reitor da Faculdade de Artes e Ciências de Cornell e professor de astronomia, "vamos desenvolver uma imagem mais completa da verdadeira diversidade de mundos alienígenas - desde aqueles quentes o suficiente para abrigar chuva de ferro a outros com climas mais moderados, daqueles mais massivos que Júpiter a outros não muito maiores que a Terra.
"É notável que com os telescópios e instrumentos de hoje, já possamos aprender muito sobre as atmosferas - os seus constituintes, propriedades físicas, presença de nuvens e até mesmo padrões de vento em grande escala - de planetas que orbitam estrelas a centenas de anos-luz de distância," disse Jayawardhana.
O grupo avistou um raro trio de linhas espectrais em observações altamente sensíveis da atmosfera do exoplaneta WASP-76b, publicado na revista The Astrophysical Journal Letters no dia 28 de setembro e apresentado dia 5 de outubro na reunião anual da Divisão de Ciências Planetárias da Sociedade Astronómica Americana.
"Estamos a ver imenso cálcio; é uma característica muito forte," disse a primeira autora Emily Deibert, estudante de doutoramento na Universidade de Toronto, cujo orientador é Jayawardhana.
"Esta assinatura espectral de cálcio ionizado pode indicar que o exoplaneta tem ventos muito fortes na sua atmosfera superior," disse Deibert. "Ou que a temperatura atmosférica no exoplaneta é muito mais alta do que pensávamos."
Dado que WASP-76b tem bloqueio de marés - ou seja, um lado está sempre voltado para a estrela - tem um lado noturno permanente que apresenta uma temperatura média relativamente fria de 1300º C. O seu lado diurno, virado para a estrela, tem uma temperatura média de 2400º C.
Deibert e colegas examinaram a zona de temperatura moderada, ou limbo do planeta entre o dia e a noite. "O exoplaneta move-se depressa ao longo da sua órbita e é assim que fomos capazes de separar o seu sinal da luz estelar," disse. "Podemos ver que a impressão do cálcio no espectro está a mover-se depressa juntamente com o planeta."
O levantamento ExoGems pretende estudar 30 ou mais planetas. Os astrónomos continuam a aprofundar o seu conhecimento sobre os exoplanetas - considerado apenas um sonho há duas décadas. "O nosso trabalho, e o de outros cientistas, está a abrir caminho para a exploração das atmosferas de mundos terrestres para lá do nosso Sistema Solar," concluiu Jake Turner, líder do ExoGems.
Cientistas confirmam diminuição na densidade atmosférica de Plutão
Quando Plutão passou em frente de uma estrela na noite de 15 de agosto de 2018, uma equipa de astrónomos liderada pelo SwRI (Southwest Research Institute) colocou telescópios em vários locais dos EUA e México para observar a atmosfera de Plutão, uma vez que foi brevemente retroiluminada pela estrela bem colocada. Os cientistas usaram esta ocultação para medir a abundância geral da ténue atmosfera de Plutão e encontraram evidências convincentes de que está a começar a desaparecer, recongelando de volta para a sua superfície à medida que se afasta do Sol.
A ocultação demorou cerca de dois minutos, tempo durante o qual a estrela desapareceu de vista quando a atmosfera e o corpo sólido de Plutão passaram à sua frente. O ritmo a que a estrela desapareceu e reapareceu determinou o perfil de densidade da atmosfera de Plutão.
Durante o evento de ocultação estelar por Plutão, de dia 15 de agosto de 2018, vários telescópios implantados perto do meio do percurso da sombra observaram um fenómeno chamado "flash central", provocado pela atmosfera de Plutão refratando a luz numa região bem no centro da sombra. Este flash central indica que os dados da ocultação são muito robustos, reforçando os achados que confirmam que a atmosfera de Plutão está a recongelar de volta para a superfície à medida que o planeta anão se afasta do Sol.
Crédito: NASA/SwRI
"Os cientistas têm usado ocultações para monitorizar mudanças na atmosfera de Plutão desde 1988," disse o Dr. Eliot Young da Divisão de Ciência e Engenharia Espacial do SwRI. "A missão New Horizons obteve um excelente perfil de densidade durante a sua passagem rasante de 2015, consistente com a atmosfera volumosa de Plutão que duplica a cada década, mas as nossas observações de 2018 não mostram essa tendência a continuar desde 2015."
Vários telescópios implantados perto do meio do percurso da sombra observaram um fenómeno chamado "flash central", provocado pela atmosfera de Plutão refratando a luz numa região bem no centro da sombra. Ao medir uma ocultação em torno de um objeto com atmosfera, a luz diminui à medida que passa pela atmosfera e, em seguida, retorna gradualmente. Isto produz uma inclinação moderada em ambas as extremidades da curva de luz em forma de U. Em 2018, a refração da atmosfera de Plutão criou um flash central perto do centro da sua sombra, transformando a curva num W.
"O flash central visto em 2018 foi, de longe, o mais forte que alguém jamais viu numa ocultação de Plutão," disse Young. "O flash central dá-nos um conhecimento muito preciso da trajetória da sombra de Plutão na Terra."
Imagem de alta resolução e a cores das camadas de neblinas na atmosfera de Plutão, obtida pela sonda New Horizons no dia 14 de julho de 2015.
Crédito: NASA/JHUAPL/SwRI
Tal como a Terra, a atmosfera de Plutão é predominantemente azoto. Ao contrário da Terra, a atmosfera de Plutão é sustentada pela pressão de vapor nos seus gelos à superfície, o que significa que pequenas mudanças nas temperaturas do gelo à superfície resultariam em grandes mudanças na densidade aparente da sua atmosfera. Plutão leva 248 anos terrestres para completar uma órbita completa em torno do Sol, e a sua distância varia do seu ponto mais próximo, cerca de 30 UA (1 UA, ou unidade astronómica, é a distância média da Terra ao Sol, cerca de 150 milhões de quilómetros), a 50 UA do Sol.
No último quarto de século, Plutão tem recebido cada vez menos luz solar à medida que se afasta do Sol, mas, até 2018, a sua pressão à superfície e densidade atmosférica continuaram a aumentar. Os cientistas atribuíram isso a um fenómeno conhecido como inércia térmica.
"Uma analogia é o modo como o Sol aquece a areia da praia," disse a Dra. Leslie Young, do SwRI, especialista em modelar a interação entre as superfícies e as atmosferas de corpos gelados no Sistema Solar exterior. "A luz solar é mais intensa ao meio-dia, mas a areia continua a absorver o calor ao longo da tarde, por isso é mais quente ao final da tarde. A persistência contínua da atmosfera de Plutão sugere que os reservatórios de azoto gelado na superfície de Plutão foram mantidos quentes pelo calor armazenado sob a superfície. Os novos dados sugerem que estão a começar a arrefecer."
O maior reservatório de azoto conhecido é Sputnik Planitia, um glaciar brilhante que constitui o lado oeste de Tombaugh Regio, o famoso "coração" de Plutão. Os dados vão ajudar os modeladores atmosféricos a melhorar a sua compreensão das camadas subsuperficiais de Plutão, particularmente em relação às composições que são compatíveis com os limites observados na transferência de calor.
(clique na imagem para ver versão maior)
Crédito: Jari Saukkonen
Qual a origem destes fluxos de poeira escura na Nebulosa de Orionte? Esta parte do Complexo da Nebulosa Molecular de Orionte, M43, é a vizinha fotografada frequentemente, mas raramente mencionada da mais famosa M42. M42, vista em parte no canto superior direito, inclui muitas estrelas brilhantes do enxame estelar do Trapézio. M43 propriamente dita é uma região de formação estelar que exibe correntes intricadas de poeira escura - embora na verdade seja composta principalmente de hidrogénio gasoso brilhante. Todo o campo de Orionte está localizado a cerca de 1600 anos-luz de distância. Opaca à luz visível, a pitoresca poeira escura é criada na atmosfera externa de estrelas frias e massivas e expelida por fortes ventos de protões e eletrões.
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