DIA 02/01: 2.º DIA DO CALENDÁRIO GREGORIANO
NESTE DIA ACONTECEU...
Em 1860 é anunciada a descoberta teórica do planeta Vulcan, numa reunião da Academia de Ciências em Paris.
Em 1959, é lançada a sonda soviética Luna 1, a primeira a alcançar a vizinhança da Lua e a orbitar o Sol.
Em 2004, a Stardust passa com sucesso pelo Cometa Wild 2, recolhendo amostras que são posteriormente enviadas para a Terra. HOJE, NO COSMOS:
Se o seu céu for razoavelmente escuro, rastreie no céu a Via Láctea inverniça. Ao início da noite, estende-se a partir do horizonte a oeste-noroeste ao longo da constelação de Cisne e para a direita, passando por Cefeu e por Cassiopeia alta a norte, depois para a direita e para baixo e para a direita através de Perseu e Cocheiro, pelos pés dos Gémeos e da "moca" de Orionte, até ao horizonte a este-sudeste entre Procyon e Sirius.
DIA 03/01: 3.º DIA DO CALENDÁRIO GREGORIANO
NESTE DIA ACONTECEU...
Em 1888, é usado pela primeira vez o telescópio refrator do Observatório Lick, com 91 cm em diâmetro. Era o maior telescópio do mundo na altura.
Em 1986, Stephen Synott (da equipa da Voyager 2) descobria as luas de Úrano, Julieta e Pórcia.
Em 1999, lançamento da sonda Mars Polar Lander e da Deep Space 2.
Em 2000, "flyby" da sonda Galileu pela lua de Júpiter, Europa.
A sonda passou a uma altitude de 351 km.
Em 2019, o veículo chinês Chang'e 4 faz o primeiro pouso no lado oculto da Lua, implantando o rover lunar Yutu-2. HOJE, NO COSMOS:
Depois da hora de jantar, o enorme complexo Andrómeda-Pégaso começa desde perto do zénite até ao horizonte a oeste. Logo para oeste do zénite, aviste o pé de Andrómeda: a estrela de segunda magnitude, Gamma Andromedae (Almach), ligeiramente alaranjada. Andrómeda está de cabeça para baixo. A meio do caminho entre o zénite e o horizonte a oeste está o Grande Quadrado de Pégaso, apoiado num canto. A partir do seu canto mais inferior, correm as estrelas que representam o pescoço e a cabeça do Pégaso, terminando no seu nariz: a estrela Enif, de segunda magnitude, a oeste e também alaranjada.
DIA 04/01: 4.º DIA DO CALENDÁRIO GREGORIANO
NESTE DIA ACONTECEU...
Em 1610, os dias entre 4 e 15 de janeiro foram possivelmente os mais importantes da história da Astronomia. Galileu Galilei aponta o seu telescópio ao céu e observa crateras e montanhas na Lua, manchas em movimento no Sol, quatro luas à volta de Júpiter, as fases de Vénus e as estrelas da Via Láctea.
Em 1958, o Sputnik 1 cai para a Terra a partir de órbita.
Em 1959, a Luna 1 torna-se na primeira sonda a chegar à vizinhança da Lua.
Em 2004, o rover Spirit da NASA aterra com sucesso em Marte. HOJE, NO COSMOS:
Lua em Quarto Minguante, pelas 03:30. A Lua está na direção da constelação de Virgem e, com o avançar das horas, antes do amanhecer está a menos de um punho à distância do braço esticado para a direita da estrela Espiga.
Pico da chuva de meteoros das Quadrântidas. O radiante está situado na direção da constelação de Boieiro. A chuva é considerada imprevisível, e com a presença da Lua no céu, ainda mais será.
Rover Curiosity captura um dia marciano, do amanhecer ao anoitecer
Enquanto estacionário ao longo de duas semanas, durante a conjunção solar de Marte, em novembro de 2023, o rover Curiosity da NASA utilizou as suas Hazcams dianteira e traseira a preto e branco para captar 12 horas de um dia marciano. A sombra do rover é visível na superfície nestas imagens captadas pela câmara Hazcam frontal.
Crédito: NASA/JPL-Caltech
Quando o rover Curiosity Mars da NASA não está em movimento, funciona muito bem como relógio de sol, como se pode ver em dois vídeos a preto e branco gravados a 8 de novembro, o 4002.º dia marciano, ou sol, da missão. O rover captou a sua própria sombra a deslocar-se pela superfície de Marte, utilizando as suas Hazcams (Hazard-Avoidance Cameras) a preto e branco.
As instruções para gravar os vídeos faziam parte do último conjunto de comandos transmitidos ao Curiosity pouco antes do início da conjunção solar de Marte, um período em que o Sol está entre a Terra e Marte. Dado que o plasma do Sol pode interferir com as comunicações via rádio, as missões suspendem o envio de comandos para as naves espaciais de Marte por várias semanas durante este período (as missões não ficaram totalmente fora de contacto: continuaram a enviar por rádio, durante a conjunção, informações regulares sobre o seu estado de saúde).
Os condutores do rover confiam normalmente nas Hazcams do Curiosity para detetar rochas, declives e outros perigos que possam ser arriscados de percorrer. Mas como as outras atividades do rover foram intencionalmente reduzidas pouco antes da conjunção, a equipa decidiu usar as Hazcams para gravar pela primeira vez 12 horas de imagens, na esperança de captar nuvens ou diabos de poeira que pudessem revelar mais sobre o clima do Planeta Vermelho.
Quando as imagens chegaram à Terra, após a conjunção, os cientistas não viram qualquer fenómeno meteorológico digno de nota, mas o par de vídeos com 25 fotogramas que juntaram captam a passagem do tempo. Os vídeos, que se estendem das 05:30 às 17:30, hora local, mostram a silhueta do Curiosity a mudar à medida que o dia passa de manhã para a tarde e para a noite.
O primeiro vídeo, com imagens da câmara frontal Hazcam, olha para sudeste ao longo de Gediz Vallis, um vale do Monte Sharp. O Curiosity tem estado a subir a base da montanha com 5 quilómetros de altura, que se situa na cratera Gale, desde 2014.
À medida que o céu se ilumina durante o nascer do sol, a sombra do braço robótico do rover, com 2 metros, desloca-se para a esquerda e as rodas dianteiras do Curiosity emergem da escuridão em ambos os lados da imagem. Também se torna visível, à esquerda, um alvo circular de calibração montado no ombro do braço robótico. Os engenheiros utilizam o alvo para testar a precisão do APXS (Alpha Particle X-ray Spectrometer), um instrumento que deteta elementos químicos na superfície marciana.
A meio do dia, o algoritmo de exposição automática da Hazcam frontal estabeleceu tempos de exposição de cerca de um-terço de segundo. Ao cair da noite, esse tempo de exposição aumenta para mais de um minuto, causando o típico ruído do sensor conhecido como "pixéis quentes" que aparece como neve branca na imagem final.
A Hazcam traseira do Curiosity captou a sombra da parte de trás do rover nesta imagem de 12 horas, olhando para o chão da cratera Gale. Uma variedade de factores causou vários artefactos na imagem, incluindo uma mancha preta, a aparência distorcida do Sol e as filas de pixels brancos que se estendem do Sol.
Crédito:
NASA/JPL-Caltech
O segundo vídeo mostra a vista da Hazcam traseira enquanto olha para noroeste, descendo as encostas do Monte Sharp até ao chão da Cratera Gale. A roda traseira direita do rover é visível, juntamente com a sombra do sistema elétrico do Curiosity. Um pequeno artefacto preto que aparece à esquerda a meio do vídeo, durante o 17.º fotograma, resultou de um raio cósmico que atingiu o sensor da câmara. Da mesma forma, os flashes brilhantes e outros ruídos no final do vídeo são o resultado do calor do sistema de energia do veículo, que afeta o sensor de imagem da Hazcam.
Estas imagens foram reprojetadas para corrigir as lentes de grande angular das Hazcams. O aspeto salpicado das imagens, especialmente proeminente no vídeo da câmara traseira, deve-se a 11 anos de poeira marciana depositada nas lentes.
Uma atmosfera com pouco carbono pode ser um sinal de água e vida noutros planetas terrestres
Na procura por vida extraterrestre, cientistas do MIT dizem que uma pequena quantidade de carbono na atmosfera de um planeta, em relação aos seus vizinhos planetários, pode ser um sinal seguro e detetável de habitabilidade.
Crédito: Christine Daniloff, MIT; iStock
Cientistas do MIT (Massachusetts Institute of Technology), da Universidade de Birmingham e de várias outras instituições afirmam que a melhor hipótese de os astrónomos encontrarem água líquida, e mesmo vida noutros planetas, é procurar a ausência, e não a presença, de uma característica química nas suas atmosferas.
Os investigadores propõem que, se um planeta terrestre tiver substancialmente menos dióxido de carbono na sua atmosfera, em comparação com outros planetas do mesmo sistema, isso pode ser um sinal de água líquida - e possivelmente vida - na superfície desse planeta.
Além disso, esta nova assinatura está ao alcance do Telescópio Espacial James Webb da NASA. Embora os cientistas tenham proposto outros sinais de habitabilidade, essas características são difíceis, se não impossíveis, de medir com as tecnologias atuais. A equipa afirma que esta nova assinatura, de uma pequena quantidade de dióxido de carbono, é o único sinal de habitabilidade que pode ser detetado atualmente.
"O 'Santo Graal' da ciência exoplanetária é a procura por mundos habitáveis e a presença de vida, mas todas as características de que se tem falado até agora estão fora do alcance dos observatórios mais recentes", diz Julien de Wit, professor assistente de ciências planetárias no MIT. "Agora temos uma forma de descobrir se existe água líquida noutro planeta. E é algo a que podemos chegar nos próximos anos".
Para além de um mero vislumbre
Até agora, os astrónomos detetaram mais de 5200 mundos para lá do nosso Sistema Solar. Com os telescópios atuais, os astrónomos podem medir diretamente a distância de um planeta à sua estrela e o tempo que demora a completar uma órbita. Essas medições podem ajudar os cientistas a inferir se um planeta está dentro de uma zona habitável. Mas ainda não há forma de confirmar diretamente se um planeta é de facto habitável, o que significa que existe água líquida à sua superfície.
No nosso próprio Sistema Solar, os cientistas podem detetar a presença de oceanos líquidos observando "brilhos" - flashes de luz solar refletida por superfícies líquidas. Estes brilhos, ou reflexões especulares, foram observados, por exemplo, na maior lua de Saturno, Titã, o que ajudou a confirmar a existência de grandes lagos na lua.
No entanto, a deteção de um brilho semelhante em planetas longínquos está fora do alcance das tecnologias atuais. Mas de Wit e os seus colegas aperceberam-se de que há outra característica habitável perto de casa que pode ser detetável em mundos distantes.
"Surgiu-nos uma ideia, ao observarmos o que se passa com os planetas terrestres do nosso próprio sistema", diz Triaud.
Vénus, a Terra e Marte partilham semelhanças, na medida em que os três planetas são rochosos e habitam uma região relativamente temperada em torno do Sol. A Terra é o único planeta do trio que alberga atualmente água líquida. E a equipa notou outra distinção óbvia: a Terra tem muito menos dióxido de carbono na sua atmosfera.
"Assumimos que estes planetas foram criados de forma semelhante e, se agora vemos um planeta com muito menos carbono, este deve ter ido para algum lado", diz Triaud. "O único processo que poderia remover tanto carbono de uma atmosfera é um forte ciclo hidrológico envolvendo oceanos de água líquida".
De facto, os oceanos da Terra têm desempenhado um papel importante e sustentado na absorção do dióxido de carbono. Ao longo de centenas de milhões de anos, os oceanos absorveram uma enorme quantidade de dióxido de carbono, quase igual à quantidade que persiste atualmente na atmosfera de Vénus. Este efeito à escala planetária deixou a atmosfera da Terra significativamente mais pobre em dióxido de carbono do que a dos seus vizinhos planetários.
"Na Terra, grande parte do dióxido de carbono atmosférico foi capturado pela água do mar e em rochas sólidas ao longo de escalas de tempo geológicas, o que ajudou a regular o clima e a habitabilidade durante milhares de milhões de anos", afirma Frieder Klein, coautor do estudo.
A equipa pensou que se fosse detetada uma redução semelhante de dióxido de carbono num planeta distante, em relação aos seus vizinhos, este seria um sinal fiável de oceanos líquidos e de vida à sua superfície.
"Depois de rever extensivamente a literatura de muitos campos, desde a biologia à química, e até mesmo o sequestro de carbono no contexto das alterações climáticas, pensamos que, de facto, se detetarmos uma redução de carbono, há uma boa hipótese de ser um forte sinal de água líquida e/ou vida", diz de Wit.
Um roteiro para a vida
No seu estudo, a equipa apresenta uma estratégia para detetar planetas habitáveis, procurando uma assinatura empobrecida de dióxido de carbono. Esta busca funcionaria melhor em sistemas do tipo "ervilhas numa vagem", em que vários planetas terrestres, todos com aproximadamente o mesmo tamanho, orbitam relativamente perto uns dos outros, à semelhança do nosso próprio Sistema Solar. O primeiro passo que a equipa propõe é confirmar que os planetas têm atmosferas, procurando simplesmente a presença de dióxido de carbono, que se espera que domine a maioria das atmosferas planetárias.
"O dióxido de carbono é um absorvente muito forte no infravermelho e pode ser facilmente detetado nas atmosferas dos exoplanetas", explica de Wit. "Um sinal de dióxido de carbono pode então revelar a presença de atmosferas de exoplanetas".
Quando os astrónomos determinam que vários planetas de um sistema têm atmosferas, podem passar a medir o seu teor de dióxido de carbono, para ver se um planeta tem significativamente menos do que os outros. Se assim for, o planeta é provavelmente habitável, o que significa que alberga corpos significativos de água líquida na sua superfície.
Mas as condições de habitabilidade não significam necessariamente que um planeta seja habitado. Para verificar se existe vida, a equipa propõe que os astrónomos procurem outra característica na atmosfera de um planeta: o ozono.
Na Terra, os investigadores observam que as plantas e alguns micróbios contribuem para a absorção de dióxido de carbono, embora não tanto como os oceanos. No entanto, como parte deste processo, as formas de vida emitem oxigénio, que reage com os fotões do Sol para se transformar em ozono - uma molécula que é muito mais fácil de detetar do que o próprio oxigénio.
Os investigadores dizem que se a atmosfera de um planeta mostrar sinais de ozono e de dióxido de carbono empobrecido, é provável que seja um mundo habitável e habitado.
"Se virmos ozono, é muito provável que esteja ligado ao dióxido de carbono que está a ser consumido pela vida", diz Triaud. "E se for vida, é uma vida gloriosa. Não se trata apenas de algumas bactérias. Seria uma biomassa à escala planetária capaz de processar uma enorme quantidade de carbono e de interagir com ele".
A equipa estima que o Telescópio Espacial James Webb da NASA seja capaz de medir o dióxido de carbono, e possivelmente o ozono, em sistemas multiplanetários próximos, como TRAPPIST-1 - um sistema de sete planetas que orbita uma estrela brilhante a apenas 40 anos-luz da Terra.
"TRAPPIST-1 é um dos poucos sistemas onde podemos efetuar estudos atmosféricos terrestres com o JWST", diz de Wit. "Agora temos um roteiro para encontrar planetas habitáveis. Se trabalharmos todos em conjunto, poderão ser feitas descobertas que mudarão o paradigma nos próximos anos."
Uma nova forma de caracterizar os planetas habitáveis
Plumas dramáticas pulverizam gelo e vapor de água de muitos locais ao longo das famosas "listras de tigre" perto do polo sul da lua de Saturno, Encélado. As listras de tigre são quatro fraturas proeminentes, com cerca de 135 quilómetros de comprimento, que atravessam o terreno polar sul da lua.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/SSI
Durante décadas, os autores de ficção científica imaginaram cenários em que a vida prospera nas superfícies agrestes de Marte ou da nossa Lua, ou nos oceanos sob as superfícies geladas da lua de Saturno, Encélado, e da lua de Júpiter, Europa. Mas o estudo da habitabilidade - as condições necessárias para suportar e sustentar a vida - não está confinado apenas às páginas da ficção. À medida que mais corpos planetários no nosso Sistema Solar e para lá dele são estudados quanto ao seu potencial para albergar condições favoráveis à vida, os investigadores debatem a forma de caracterizar a habitabilidade.
Embora muitos estudos se tenham centrado na informação obtida por naves espaciais em órbita ou por telescópios que fornecem instantâneos de mundos oceânicos e exoplanetas, um novo artigo científico sublinha a importância de investigar factores geofísicos complexos que podem ser usados para prever a manutenção da vida a longo prazo. Estes factores incluem a forma como a energia e os nutrientes circulam pelo planeta.
"O tempo é um fator crucial na caracterização da habitabilidade", diz Mark Simons, professor de Geofísica no Caltech (California Institute of Technology). "É preciso tempo para que a evolução aconteça. Ser habitável durante um milissegundo ou um ano não é suficiente. Mas se as condições de habitabilidade forem mantidas durante um milhão de anos, ou mil milhões...? Compreender a habitabilidade de um planeta requer uma perspetiva subtil que exige que os astrobiólogos e os geofísicos falem uns com os outros".
Publicado na revista Nature Astronomy a 29 de dezembro, o artigo é uma colaboração entre cientistas do Caltech e do JPL, que o Caltech gere para a NASA, juntamente com colegas que representam uma variedade de domínios.
O estudo salienta novas direções para futuras missões destinadas a medir a habitabilidade noutros mundos, utilizando a lua gelada de Saturno, Encélado, como exemplo principal. Encélado está coberta de gelo com um oceano salgado por baixo. Na última década, a missão Cassini da NASA efetuou medições químicas de plumas de vapor de água e de grãos de gelo que saíam de fissuras no polo sul de Encélado, descobrindo a presença de elementos como o carbono e o azoto, que poderiam ser propícios à vida tal como a conhecemos.
Estas propriedades geoquímicas são suficientes para descrever a habitabilidade "instantânea" da lua. No entanto, para verdadeiramente caracterizar a habitabilidade a longo prazo de Encélado, o artigo científico sublinha que as futuras missões planetárias devem estudar as propriedades geofísicas que indicam há quanto tempo o oceano está lá e como o calor e os nutrientes fluem entre o núcleo, o oceano interior e a superfície. Estes processos criam importantes assinaturas geofísicas que podem ser observadas, uma vez que afetam características como a topografia e a espessura da crosta de gelo de Encélado.
Este quadro mais alargado para o estudo da habitabilidade não se limita ao estudo de Encélado. Aplica-se a todos os planetas e luas onde os investigadores procuram as condições necessárias para a vida.
"O artigo fala da importância de incluir capacidades geofísicas em futuras missões aos mundos oceânicos, como está atualmente a ser planeado para a missão Europa Clipper, que tem como alvo a lua de Júpiter, Europa", diz Steven Vance, cientista do JPL e diretor-adjunto da secção de ciências planetárias do laboratório, bem como coautor do artigo.
(clique na imagem para ver versão maior)
Crédito: NASA, ESA, CSA, STScI
Em 1986, a Voyager 2 tornou-se a única nave espacial a explorar de perto o planeta gigante e gelado Úrano. Ainda assim, esta imagem recentemente obtida pelo instrumento NIRCam (Near-Infrared Camera) do Telescópio Espacial James Webb fornece uma visão detalhada do mundo distante. O planeta exterior está muito inclinado e completa uma rotação a cada 17 horas. O seu polo norte está atualmente apontado para perto da nossa linha de visão, oferecendo vistas diretas do seu hemisfério norte e de um ténue mas extenso sistema de anéis. Das 27 luas conhecidas, 14 estão legendadas na imagem. Misturadas entre galáxias difusas de fundo, as luas mais brilhantes mostram sinais dos picos de difração característicos do Webb. E embora estes mundos do Sistema Solar exterior fossem desconhecidos nos tempos de Shakespeare, todas as 27 luas uranianas, à exceção de duas, têm nomes de personagens das peças do poeta inglês.
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