DIA 24/11: 328.º DIA DO CALENDÁRIO GREGORIANO
NESTE DIA ACONTECEU...
Em 1639 (calendário juliano), Jeremiah Horrocks observa um trânsito de Vénus, um evento que tinha previsto.
Em 1969, o módulo de comando da missão Apollo 12 cai no Oceano Pacífico, terminando assim a segunda viagem tripulada à Lua. HOJE, NO COSMOS:
A Lua deslocou-se para próximo do gigante gasoso seguinte, brilhando perto de Júpiter esta noite e amanhã.
DIA 25/11: 329.º DIA DO CALENDÁRIO GREGORIANO
NESTE DIA ACONTECEU...
Em 1915, Albert Einstein apresenta as equações da relatividade geral à Academia de Ciências da Prússia.
Em 1999, observações terrestres de um vulcão em erupção em Io, uma lua de Júpiter. HOJE, NO COSMOS:
Ao anoitecer, o "W" de Cassiopeia situa-se na vertical, apoiado no seu lado mais ténue. Observe a constelação a girar para se tornar num "M" achatado, ainda mais alta a norte, com o passar da noite.
DIA 26/11: 330.º DIA DO CALENDÁRIO GREGORIANO
NESTE DIA ACONTECEU...
Em 1937, nascia Boris Borisovich Yegorov, cosmonauta e físico. Torna-se no primeiro físico a fazer um voo espacial.
Em 1965, a França lança o seu primeiro satélite, o Astérix. Torna-se na terceira nação a entrar no espaço.
Em 1990, o foguetão Delta II (7000) levanta voo pela primeira vez.
Em 2011, é lançado para o espaço o Mars Science Laboratory, que tem a bordo o rover Curiosity.
Em 2018, o módulo InSight pousa em Elysium Planitia, Marte. HOJE, NO COSMOS:
A Lua, praticamente Cheia, está a poucos graus do enxame das Plêiades. Utilize binóculos.
DIA 27/11: 331.º DIA DO CALENDÁRIO GREGORIANO
NESTE DIA ACONTECEU...
Em 1701 nascia Anders Celsius, astrónomo, físico e matemático sueco. Fundou o Observatório Astronómico de Uppsala em 1741, e em 1742 propôs a escala de temperatura que tem o seu nome.
Em 1871 nascia Giovanni Giorgi, engenheiro eléctrico italiano que inventou o sistema de medição Giorgi, o percursor do SI (Sistema Internacional).
Em 1971, a sonda soviética Mars-2, apesar do seu falhanço, torna-se no primeiro objeto feito pelo Homem a atingir Marte.
Em 2001 é descoberta, pelo Hubble, uma atmosfera de hidrogénio e sódio no exoplaneta HD 209458 (Osiris), a primeira atmosfera detetada num planeta extrasolar. HOJE, NO COSMOS:
Lua Cheia, pelas 09:16.
Webb identifica metano na atmosfera de um exoplaneta
Representação artística do exoplaneta ameno WASP-80 b, cuja cor pode parecer azulada aos olhos humanos devido à ausência de nuvens de grande altitude e à presença de metano atmosférico identificado pelo Telescópio Espacial James Webb da NASA, semelhante aos planetas Úrano e Neptuno no nosso próprio Sistema Solar.
Crédito: NASA
O Telescópio Espacial James Webb da NASA observou o exoplaneta WASP-80 b à medida que este passava em frente e por detrás da sua estrela hospedeira, revelando espetros indicativos de uma atmosfera contendo o gás metano e vapor de água. Embora o vapor de água tenha sido detetado em mais de uma dúzia de planetas até à data, até há pouco tempo o metano - uma molécula encontrada em abundância nas atmosferas de Júpiter, Saturno, Úrano e Neptuno no nosso Sistema Solar - permaneceu esquivo nas atmosferas de exoplanetas em trânsito quando estudado com espetroscopia espacial.
Taylor Bell, do BAERI (Bay Area Environmental Research Institute), que trabalha no Centro de Investigação Ames da NASA, em Silicon Valley, no estado norte-americano da Califórnia, e Luis Welbanks, da Universidade do Estado do Arizona, explicam a importância da descoberta do metano nas atmosferas de exoplanetas e discutem como as observações do Webb facilitaram a identificação desta molécula há muito procurada. Estas descobertas foram recentemente publicadas na revista científica Nature.
"Com uma temperatura de cerca de 825 K (aproximadamente 552º C), WASP-80 b é o que os cientistas chamam um 'Júpiter ameno', que são planetas semelhantes em tamanho e massa ao planeta Júpiter no nosso Sistema Solar, mas que têm uma temperatura que se situa entre a dos Júpiteres quentes, como HD 209458 b (o primeiro exoplaneta em trânsito descoberto), com 1450 K (1177º C), e a dos Júpiteres frios, como o nosso, que tem cerca de 125 K (-148º C) ".
WASP-80 b dá uma volta à sua estrela anã vermelha de três em três dias e está situado a 163 anos-luz de distância, na direção da constelação de Águia. Como o planeta está tão perto da sua estrela e ambos estão tão longe de nós, não podemos ver o planeta diretamente, nem mesmo com os telescópios mais avançados como o Webb. Em vez disso, os investigadores estudam a luz combinada da estrela e do planeta usando o método de trânsito (que tem sido usado para descobrir a maioria dos exoplanetas conhecidos) e o método do eclipse.
Usando o método de trânsito, observaram o sistema quando o exoplaneta se moveu em frente da sua estrela, a partir da nossa perspetiva, fazendo com que a luz da estrela que vemos diminuísse um pouco. É como quando alguém passa à frente de um candeeiro e a luz diminui. Durante este tempo, um fino anel da atmosfera do planeta à volta da fronteira dia/noite é iluminado pela estrela e, em certas cores de luz em que as moléculas da atmosfera do planeta absorvem a luz, a atmosfera parece mais espessa e bloqueia mais a luz estelar, causando um escurecimento mais profundo do que noutros comprimentos de onda em que a atmosfera parece transparente. Este método ajuda os cientistas a compreender de que é feita a atmosfera do planeta, vendo que cores de luz estão a ser bloqueadas.
Entretanto, utilizando o método do eclipse, observaram o sistema quando o planeta passou por detrás da sua estrela, a partir da nossa perspetiva, causando outro pequeno decréscimo na luz total que recebemos. Todos os objetos emitem alguma luz, chamada radiação térmica, com a intensidade e a cor da luz emitida a depender do grau de aquecimento do objeto. Pouco antes e pouco depois do eclipse, o lado quente do planeta está virado para nós e, medindo a queda de luz durante o eclipse, conseguimos medir a luz infravermelha emitida pelo planeta. Nos espetros de eclipses, a absorção por moléculas na atmosfera do planeta aparece tipicamente como uma redução na luz emitida pelo planeta em comprimentos de onda específicos. Além disso, dado que o planeta é muito mais pequeno e frio do que a sua estrela hospedeira, a profundidade de um eclipse é muito menor do que a profundidade de um trânsito.
O espetro de trânsito (em cima) e o espetro do eclipse (em baixo) de WASP-80 b medidos pelo modo de espetroscopia do NIRCam do Telescópio Espacial James Webb da NASA. Em ambos os espetros, há evidências claras de absorção de água e metano, cujas contribuições são indicadas com contornos coloridos. Durante um trânsito, o planeta passa em frente da estrela, e num espetro de trânsito, a presença de moléculas faz com que a atmosfera do planeta bloqueie mais luz em certas cores, causando um escurecimento mais profundo nesses comprimentos de onda. Durante um eclipse, o planeta passa por detrás da estrela e, neste espetro do eclipse, as moléculas absorvem alguma da luz emitida pelo planeta em cores específicas, o que leva a uma menor diminuição do brilho durante o eclipse em comparação com um trânsito.
Crédito: BAERI/NASA/Taylor Bell
As observações iniciais precisaram de ser transformadas em algo a que chamamos espetro; trata-se essencialmente de uma medida que mostra a quantidade de luz que é bloqueada ou emitida pela atmosfera do planeta em diferentes cores (ou comprimentos de onda) de luz. Existem muitas ferramentas diferentes para transformar observações "brutas" em espetros úteis, pelo que utilizaram duas abordagens diferentes para garantir que as conclusões eram robustas face a diferentes pressupostos. De seguida, os cientistas interpretaram este espetro utilizando dois tipos de modelos para simular o aspeto da atmosfera de um planeta em condições tão extremas.
O primeiro tipo de modelo é totalmente flexível, tentando milhões de combinações de abundâncias e temperaturas de metano e água para encontrar a combinação que melhor corresponde aos dados. O segundo tipo, designado por "modelos autoconsistentes", também explora milhões de combinações, mas utiliza os nossos conhecimentos atuais de física e química para determinar os níveis de metano e de água que podem ser esperados. Ambos os tipos de modelos chegaram à mesma conclusão: uma deteção definitiva de metano.
Para validar os resultados, utilizaram métodos estatísticos robustos para avaliar a probabilidade de a deteção ser um ruído aleatório. "No nosso campo, consideramos que o 'padrão de ouro' é algo chamado de 'deteção de 5-sigma', o que significa que as probabilidades de uma deteção ser causada por ruído aleatório são de 1 em 1,7 milhões. Entretanto, detetámos metano com 6,1-sigma em ambos os espetros do trânsito e do eclipse, o que coloca as probabilidades de uma falsa deteção em cada observação em 1 em 942 milhões, ultrapassando o 'padrão de ouro' de 5-sigma e reforçando a nossa confiança em ambas as deteções".
Com uma deteção tão segura, não só encontraram uma molécula muito esquiva, como podem agora começar a explorar o que esta composição química nos diz sobre o nascimento, crescimento e evolução do planeta. Por exemplo, ao medir a quantidade de metano e de água no planeta, podem inferir a relação entre átomos de carbono e átomos de oxigénio. Espera-se que este rácio mude dependendo de onde e quando os planetas se formam no seu sistema. Assim, a análise deste rácio carbono/oxigénio pode fornecer pistas sobre se o planeta se formou perto da sua estrela ou mais longe, antes de se mover gradualmente para o interior.
Outra coisa que os entusiasma com esta descoberta é a oportunidade de, finalmente, comparar planetas fora do nosso Sistema Solar com os que se encontram nele. A NASA tem um historial de enviar naves espaciais aos gigantes gasosos do nosso Sistema Solar para medir a quantidade de metano e outras moléculas nas suas atmosferas. Agora, ao disporem de uma medição do mesmo gás num exoplaneta, podem começar a fazer uma comparação "de maçãs para maçãs" e ver se as expetativas do Sistema Solar correspondem ao que vemos fora dele.
"Finalmente, ao olharmos para as futuras descobertas com o Webb, este resultado mostra-nos que estamos à beira de mais descobertas excitantes. Observações adicionais de WASP-80 b com o MIRI e com o NIRCam do Webb permitir-nos-ão sondar as propriedades da atmosfera em diferentes comprimentos de onda da luz. As nossas descobertas levam-nos a pensar que seremos capazes de observar outras moléculas ricas em carbono, como o monóxido de carbono e o dióxido de carbono, permitindo-nos traçar um quadro mais completo das condições da atmosfera deste planeta. Além disso, à medida que formos encontrando metano e outros gases em exoplanetas, continuaremos a expandir o nosso conhecimento sobre como a química e a física funcionam em condições diferentes das que temos na Terra e, talvez em breve, noutros planetas que nos fazem lembrar o que temos aqui em casa. Uma coisa é certa - a viagem de descoberta com o Telescópio Espacial James Webb está repleta de potenciais surpresas".
Astrónomos encontram a chave para detetar as maiores estruturas do Universo primitivo
Impressão de artista de um protoenxame de galáxias no Universo primitivo, mostrando galáxias a formar novas estrelas e a interagir umas com as outras.
Crédito: ESO/M. Kornmesser
Uma equipa internacional de investigação, liderada pelo IAC (Instituto de Astrofísica de Canarias) e pela ULL (Universidad de La Laguna), juntamente com um grupo de universidades italianas, confirmou um novo método para encontrar protoenxames de galáxias, as maiores estruturas do Universo primitivo. Estes progenitores dos atuais enxames galácticos desempenharam um papel essencial na evolução do Universo, mas não são fáceis de encontrar. Este estudo mostra que um tipo específico de galáxias, as que emitem radiação em comprimentos de onda submilimétricos, são bons indicadores da presença de protoenxames distantes. Os resultados foram publicados na revista Astronomy & Astrophysics.
Os protoenxames galácticos eram as maiores estruturas no início do Universo, apenas 1000 milhões de anos após o Big Bang. A comunidade científica está muito interessada nestes sistemas, progenitores dos atuais enxames de galáxias; por serem tão antigos, podem ajudar-nos a compreender os processos de formação e evolução das estruturas de grande escala no Universo. No entanto, a identificação de protoenxames não é nada fácil e são muito poucos os que se conhecem.
Para resolver este problema, uma equipa científica internacional propôs um novo método, centrado num tipo particular de objetos, as galáxias submilimétricas. Foram descobertas no final da década de 1990 e o seu nome deve-se à sua intensa radiação na banda de ondas submilimétricas, que é a região do espetro eletromagnético entre o infravermelho e as micro-ondas. Estão entre as galáxias mais massivas e poeirentas do Universo e têm altas taxas de formação estelar, que podem ser cem vezes maiores do que a da Via Láctea.
"Vários estudos anteriores mostraram evidências de que as galáxias submilimétricas estão no centro de protoenxames de galáxias, mas havia uma grande controvérsia", explica a primeira autora do artigo, Rosa Calvi, investigadora da Universidade de Ferrara, anteriormente investigadora no IAC. "O nosso artigo apresenta o primeiro estudo sistemático em grande escala de uma amostra de galáxias submilimétricas confirmadas espetroscopicamente".
Como resultado do estudo, a equipa mostrou, sem qualquer dúvida, que as galáxias submilimétricas são excelentes rastreadoras de protoenxames distantes. Para chegar a este resultado, procuraram protoenxames em torno de doze galáxias submilimétricas, e descobriram que onze delas estão alojadas, no total, em oito protoenxames. Destes oito protoenxames, o novo estudo confirmou independentemente três que já eram conhecidos, e a equipa encontrou ainda indícios de cinco novos protoenxames. Um deles, em torno da galáxia GN10, está entre os protoenxames mais distantes observados até agora. A sua luz demorou mais de 12.500 milhões de anos a chegar à Terra.
O estudo também avança a nossa compreensão da ligação física entre as galáxias submilimétricas e os seus ambientes, mostrando uma correlação, até agora não observada, entre a quantidade de gás molecular (o material a partir do qual se formam as estrelas) nas galáxias submilimétricas e as sobredensidades das galáxias e dos protoenxames. "Para explicar esta correlação, propusemos a hipótese de que as interações entre as galáxias e os seus ambientes mais densos facilitam o colapso do gás e a consequente elevada taxa de formação estelar que caracteriza as galáxias submilimétricas mais brilhantes", afirma Helmut Dannerbauer, investigador do IAC e da ULL, coautor do artigo.
Espera-se que, nos próximos anos, o número de protoenxames confirmados aumente consideravelmente, devido à utilização da nova geração de instrumentos, como o satélite Euclid, uma das principais missões atuais da ESA. "Com o satélite Euclid, um instrumento revolucionário para o estudo de estruturas de grande escala, esperamos descobrir e caracterizar milhares de protoenxames distantes, dando assim um impulso sem precedentes ao estudo da evolução das galáxias", conclui Gianluca Castignani, investigador da Universidade de Bolonha, outro participante neste estudo.
Cometas "saltitantes" poderão fornecer blocos de construção para a vida em exoplanetas
Impressão de artista de um meteoro a atingir a Terra.
Crédito: solarseven via Getty Images
Como é que os blocos moleculares de construção da vida foram parar à Terra? Uma teoria duradoura diz que podem ter sido entregues por cometas. Agora, investigadores da Universidade de Cambridge mostraram como os cometas poderiam depositar blocos de construção semelhantes noutros planetas da nossa Galáxia.
Para transportar material orgânico, os cometas têm de viajar relativamente devagar - a velocidades inferiores a 15 quilómetros por segundo. A velocidades mais elevadas, as moléculas essenciais não sobreviveriam - a velocidade e a temperatura do impacto fariam com que se desintegrassem.
O local mais provável onde os cometas podem viajar à velocidade certa são nos sistemas "ervilhas numa vagem", onde um grupo íntimo de planetas orbita em conjunto. Num tal sistema, o cometa poderia essencialmente passar ou "saltar" da órbita de um planeta para outro, abrandando a sua velocidade.
A uma velocidade suficientemente lenta, o cometa embateria na superfície de um planeta, libertando as moléculas intactas que os investigadores pensam serem os precursores da vida. Os resultados, publicados na revista Proceedings of the Royal Society A, sugerem que tais sistemas seriam locais promissores para procurar vida para lá do nosso Sistema Solar, caso o transporte cometário seja efetivamente importante para as origens da vida.
Sabe-se que os cometas contêm uma série de blocos de construção da vida, conhecidos como moléculas prebióticas. Por exemplo, amostras do asteroide Ryugu, analisadas em 2022, mostraram que continham aminoácidos intactos e vitamina B3. Os cometas também contêm grandes quantidades de cianeto de hidrogénio (HCN), outra molécula prebiótica importante. As fortes ligações carbono-azoto do HCN tornam-no mais resistente a altas temperaturas, o que significa que pode sobreviver à entrada na atmosfera e permanecer intacto.
"Estamos sempre a aprender mais sobre as atmosferas dos exoplanetas, por isso quisemos ver se há planetas onde moléculas complexas também podem ser entregues por cometas", disse o primeiro autor Richard Anslow do Instituto de Astronomia de Cambridge. "É possível que as moléculas que levaram à vida na Terra tenham vindo de cometas, por isso o mesmo pode ser verdade para planetas noutros locais da Galáxia".
Os investigadores não afirmam que os cometas são necessários para a origem da vida na Terra ou em qualquer outro planeta, mas pretendem colocar alguns limites nos tipos de planetas onde moléculas complexas, como o HCN, podem ser transportadas com sucesso pelos cometas.
A maioria dos cometas do nosso Sistema Solar situa-se para lá da órbita de Neptuno, na chamada Cintura de Kuiper. Quando os cometas ou outros objetos da Cintura de Kuiper colidem, podem ser empurrados pela gravidade de Neptuno em direção ao Sol, acabando por ser puxados pela gravidade de Júpiter. Alguns destes cometas passam pela cintura principal de asteroides e entram no Sistema Solar interior.
"Queríamos testar as nossas teorias em planetas semelhantes ao nosso, uma vez que a Terra é atualmente o único exemplo de um planeta que suporta a vida", disse Anslow. "Que tipos de cometas, viajando a que tipo de velocidade, poderiam transportar moléculas prebióticas intactas?"
Utilizando uma variedade de técnicas de modelação matemática, os investigadores determinaram que é possível que os cometas forneçam as moléculas precursoras da vida, mas apenas em determinados cenários. Para planetas que orbitam uma estrela semelhante ao nosso Sol, o planeta tem de ter uma massa baixa e é útil que esteja numa órbita próxima de outros planetas do sistema. Os investigadores descobriram que planetas próximos, em órbitas próximas, são muito mais importantes para planetas em torno de estrelas de baixa massa, onde as velocidades típicas são muito mais elevadas.
Num tal sistema, um cometa poderia ser puxado pela força gravitacional de um planeta e depois passar para outro planeta antes do impacto. Se esta "passagem cometária" acontecesse um número suficiente de vezes, o cometa abrandaria o suficiente para que algumas moléculas prebióticas pudessem sobreviver à entrada na atmosfera.
"Nestes sistemas muito compactos, cada planeta tem uma oportunidade de interagir com um cometa e de o apanhar", disse Anslow. "É possível que este mecanismo possa ser a forma como as moléculas prebióticas acabam nos planetas".
Para os planetas que orbitam em torno de estrelas de menor massa, como as anãs M, seria mais difícil que moléculas complexas fossem entregues pelos cometas, especialmente se os planetas estiverem pouco compactados. Os planetas rochosos nestes sistemas também sofrem significativamente mais impactos de alta velocidade, o que pode colocar desafios únicos à vida nestes planetas.
Os investigadores afirmam que os seus resultados podem ser úteis para determinar onde procurar vida para lá do Sistema Solar.
"É excitante o facto de podermos começar a identificar o tipo de sistemas que podemos usar para testar diferentes cenários de origem", disse Anslow. "É uma forma diferente de olhar para o excelente trabalho que já foi feito na Terra. Que percursos moleculares levaram à enorme variedade de vida que vemos à nossa volta? Haverá outros planetas onde existam as mesmas vias? É um momento excitante, poder combinar os avanços da astronomia e da química para estudar algumas das questões mais fundamentais".
Os fortes campos magnéticos de um buraco negro supermassivo revelados sob uma nova luz (via Observatório ALMA)
A colaboração EHT (Event Horizon Telescope) publicou novos resultados que descrevem, pela primeira vez, a forma como a luz proveniente da orla do buraco negro supermassivo M87* gira em espiral quando escapa à intensa gravidade do buraco negro, uma assinatura conhecida como polarização circular. A forma como o campo elétrico da luz prefere rodar no sentido dos ponteiros do relógio ou no sentido contrário ao dos ponteiros do relógio, à medida que viaja, fornece informações sobre o campo magnético e sobre os tipos de partículas altamente energéticas à volta do buraco negro. Ler fonte
Esculpida por ventos estelares e radiação, uma magnífica nuvem de poeira interestelar assumiu, por acaso, esta forma reconhecível. Apropriadamente chamada Nebulosa Cabeça de Cavalo, está a cerca de 1500 anos-luz de distância, inserida no vasto complexo de nuvens de Orionte. Com cerca de cinco anos-luz de "altura", a nuvem escura está catalogada como Barnard 33 e só é visível porque a sua poeira obscurecedora está em silhueta contra a brilhante nebulosa vermelha de emissão IC 434. Estão a formar-se estrelas no interior da nuvem escura. A nebulosa de reflexão azul contrastante NGC 2023, que rodeia uma estrela jovem e quente, está no canto inferior esquerdo da imagem. A deslumbrante fotografia a cores aqui apresentada combina imagens de banda estreita e de banda larga registadas por vários telescópios diferentes.
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