DIA 12/04: 103.º DIA DO CALENDÁRIO GREGORIANO
NESTE DIA ACONTECEU...
Em 1633, começa o inquérito formal de Galileu pela Inquisição.
Em 1849, de Gasparis descobre o asteroide Hygiea.
Em 1851, nascia Edward Walter Maunder, astrónomo inglês famoso pelo seu estudo das manchas solares e do ciclo magnético solar, que levou à sua identificação do período entre 1645 e 1715 que é agora conhecido como Mínimo de Maunder.
Em 1961, o cosmonauta Yuri Alekseyevich Gagarin torna-se no primeiro homem no espaço.
Orbita a Terra apenas uma vez a bordo da nave Vostok 1. O voo dura 1 hora e 48 minutos, num percurso elíptico com um apogeu de 327 km e um perigeu de 180 km.
Em 1981, começa a era do vaivém espacial. Lançamento da missão STS-1 do vaivém Columbia, adiado desde 10 de abril. O comandante John Young e o piloto Robert Crippen orbitam a Terra 37 vezes durante dois dias antes de regressarem. Os objetivos principais do voo inaugural eram testar os sistemas principais, completar uma ascensão até órbita com sucesso e regressar à Terra em segurança. HOJE, NO COSMOS:
Logo acima da Lua Crescente, Beta Tauri (Elnath), com magnitude 1,6. Bem para a direita ou para cima e para a direita está a mais brilhante Capella. E um pouco para a esquerda ou para baixo e para a esquerda está Betelgeuse.
DIA 13/04: 104.º DIA DO CALENDÁRIO GREGORIANO
NESTE DIA ACONTECEU...
Em 1960, os EUA lançam o Transit 1-B, o primeiro satélite de navegação do mundo.
Em 1970, "Houston, we have a problem". Foram estas as palavras que o astronauta Jack Swigert disse ao controlo da missão em Houston depois do tanque de oxigénio n.º 2 do módulo de serviço da nave Apollo 13 ter explodido.
Os astronautas Swigert, Jim Lovell e Fred Haise movem-se então para o módulo lunar, que permaneceu sem danos. O voo continuou até e em volta da Lua e de novo até à Terra. Todo o mundo observava com atenção à medida que a equipa terrestre e a tripulação da Apollo 13 ultrapassavam todos os obstáculos para salvar os astronautas. Estes conseguiram regressar em segurança à Terra.
Em 1974, a Western Union (em cooperação com a NASA e a Hughes Aircraft) lança o primeiro satélite comercial de comunicações geosíncrono, o Westar 1. HOJE, NO COSMOS:
Arcturo brilho a este por estas noites. Arcturo forma o fim pontiagudo de um longo e estreito asterismo com a forma de papagaio-de-papel formado pelas estrelas mais brilhantes da constelação de Boieiro. O papagaio-de-papel está atualmente inclinado para o lado esquerdo de Arcturo. A cabeça do papagaio-de-papel, para a esquerda, está ligeiramente curvado para cima. Este asterismo tem 23º: cerca de dois punhos à distância do braço esticado.
DIA 14/04: 105.º DIA DO CALENDÁRIO GREGORIANO
NESTE DIA ACONTECEU...
Em 1629 nascia Christian Huygens, físico holandês e astrónomo, um dos cientistas mais proeminentes do século XVII.
Descobriu o anel e o quarto satélite (Titã) de Saturno (1655), e patenteou o primeiro relógio de pêndulo (1656). Na ótica propôs a teoria ondulatória da luz e descobriu a polarização. A sonda que, em 2005, aterrou em Titã tinha o seu nome.
Em 1958, o satélite soviético Sputnik 2 cai de órbita após uma missão com a duração de 162 dias.
Em 1981, missão STS-1. O vaivém espacial Columbia completa o seu primeiro voo de testes.
Em 2000, astrónomos detetam as primeiras evidências observacionais dos remanescentes de uma hipernova, explosões cem vezes mais energéticas que as supernovas e uma possível fonte dos poderosos GRB's (explosões de raios-gama), os eventos mais energéticos de todo o Universo conhecido, além do Big-Bang.
Em 2023, a ESA lançava a JUICE (Jupiter Icy Moons Explorer) a bordo de um foguetão Ariane 5 a partir da Guiana Francesa. HOJE, NO COSMOS:
A Lua, a menos de um dia de Quarto Crescente, situa-se logo abaixo de Castor e Pollux.
DIA 15/04: 106.º DIA DO CALENDÁRIO GREGORIANO
NESTE DIA ACONTECEU...
Em 1707 nascia Leonhard Euler, matemático e físico suiço.
Fez importantes descobertas em vários campos como o cálculo infinitesimal e teoria dos grafos. Também introduziu muita da terminologia matemática moderna e da notação, particularmente da análise matemática, como por exemplo a noção de função matemática. Também trabalhou na mecânica, dinâmica de fluidos, ótica, astronomia e teoria musical. Relativamente à astronomia, os seus feitos incluem a determinação, com uma grande precisão, da órbita de cometas e de outros corpos celestes, a compreensão da natureza dos cometas e o cálculo da paralaxe do Sol.
Em 1793 nascia Friedrich Georg Wilhelm von Struve, astrónomo báltico-alemão. Struve é conhecido pelo seu enorme estudo das estrelas duplas e foi um dos primeiros astrónomos a identificar os efeitos da extinção interestelar.
Em 1800, James Ross descobre o polo magnético norte.
Em 1961, Yuri Gagarin, o primeiro ser humano no espaço, é galardoado com a Ordem de Lenine. HOJE, NO COSMOS:
Lua em Quarto Crescente, pelas 20:13. Está quase alinhada com as estrelas Pollux e Castor, que assinalam as cabeças dos Gémeos.
Investigadores detetam um notável sinal de ondas gravitacionais
A imagem mostra a coalescência e a fusão de um buraco negro de massa baixa (superfície cinzenta escura) com uma estrela de neutrões (fortemente deformada pela gravidade do buraco negro). Esta imagem de uma simulação da fusão destaca apenas os componentes de menor densidade da estrela de neutrões, que variam entre 60 gramas por centímetro cúbico (azul escuro) e 600 quilogramas por centímetro cúbico (branco). A sua forma realça as poderosas deformações do material de baixa densidade da estrela de neutrões.
Crédito: Ivan Markin, Tim Dietrich (Universidade de Potsdam), Harald Paul Pfeiffer, Alessandra Buonanno (Instituto Max Planck de Física Gravitacional)
Em maio de 2023, pouco depois do início da quarta série de observações LIGO-Virgo-KAGRA, o detetor LIGO em Livingston observou um sinal de ondas gravitacionais resultante da colisão do que é muito provavelmente uma estrela de neutrões com um objeto compacto que tem 2,5 a 4,5 vezes a massa do nosso Sol. As estrelas de neutrões e os buracos negros são ambos objetos compactos, os remanescentes densos de explosões estelares massivas. O que torna este sinal, chamado GW230529, intrigante é a massa do objeto mais pesado. Está dentro de um possível intervalo de massa entre as estrelas de neutrões mais pesadas conhecidas e os buracos negros mais leves. O sinal de ondas gravitacionais, por si só, não pode revelar a natureza deste objeto. Futuras deteções de eventos semelhantes, especialmente os acompanhados por explosões de radiação eletromagnética, poderão ser a chave para resolver este mistério cósmico.
"Esta deteção, o primeiro dos nossos excitantes resultados da quarta série de observações LIGO-Virgo-KAGRA, revela que pode haver uma taxa mais elevada de colisões semelhantes entre estrelas de neutrões e buracos negros de baixa massa do que pensávamos anteriormente", diz a Dra. Jess McIver, professora assistente na Universidade da Colúmbia Britânica e porta-voz adjunta da Colaboração Científica LIGO.
A lacuna de massa entre as estrelas de neutrões e os buracos negros
Antes da deteção de ondas gravitacionais em 2015, as massas dos buracos negros de massa estelar eram determinadas principalmente através de observações de raios X, enquanto as massas das estrelas de neutrões eram determinadas através de observações de rádio. As medições resultantes dividiam-se em dois intervalos distintos, com uma diferença entre eles de cerca de 2 a 5 vezes a massa do nosso Sol. Ao longo dos anos, um pequeno número de medições tem-se aproximado deste intervalo de massa, que continua a ser altamente debatido entre os astrofísicos.
Ilustração que mostra a massa de alguns dos componentes de eventos de ondas gravitacionais que se situam dentro ou perto da região de 3-5 massas solares, também referida como o "intervalo inferior de massa". Os círculos azuis claros representam fontes que são estrelas de neutrões, os círculos pretos representam fontes que são buracos negros, e os círculos pretos com pontos de interrogação indicam que a fonte é provavelmente um buraco negro, mas também há a possibilidade de ser uma estrela de neutrões. A massa primária de GW230529 está localizada neste intervalo de massa.
Crédito: S. Galaudage, Observatoire de la Côte d'Azur
A análise do sinal GW230529 mostra que este provém da fusão de dois objetos compactos, um com uma massa entre 1,2 e 2,0 vezes a do nosso Sol e o outro com um pouco mais do dobro da massa. Embora o sinal das ondas gravitacionais não forneça informação suficiente para determinar com certeza se estes objetos compactos são estrelas de neutrões ou buracos negros, parece provável que o objeto mais leve seja uma estrela de neutrões e o objeto mais massivo um buraco negro. Os cientistas da Colaboração LIGO-Virgo-KAGRA estão confiantes de que o objeto mais massivo está dentro da lacuna de massa.
As observações de ondas gravitacionais já forneceram quase 200 medições das massas de objetos compactos. Destas, apenas uma outra fusão pode ter envolvido um objeto compacto na lacuna de massa - o sinal GW190814 veio da fusão de um buraco negro com um objeto compacto que excede a massa das estrelas de neutrões mais pesadas conhecidas e está, possivelmente, dentro deste intervalo de massa.
"Embora tenham sido relatadas evidências anteriores de objetos no intervalo de massa, tanto em ondas gravitacionais como eletromagnéticas, este sistema é especialmente excitante porque é a primeira deteção de ondas gravitacionais de um objeto na lacuna de massa emparelhado com uma estrela de neutrões", diz a Dra. Sylvia Biscoveanu da Universidade Northwestern. "A observação deste sistema tem implicações importantes tanto para as teorias da evolução dos binários como para os homólogos eletromagnéticos das fusões de objetos compactos."
A quarta série de observações com detetores mais sensíveis
A terceira série de observações dos detetores de ondas gravitacionais, muito bem-sucedida, terminou na primavera de 2020, elevando para 90 o número de deteções de ondas gravitacionais conhecidas. Antes do início da quarta série de observação, O4, a 24 de maio de 2023, os investigadores do LIGO-Virgo-KAGRA introduziram melhorias nos detetores, na ciberinfraestrutura e no software de análise que lhes permitem detetar sinais de mais longe e extrair mais informações sobre os eventos extremos em que as ondas são geradas.
Ficha informativa sobre o anúncio da última descoberta da Colaboração LVK.
Crédito: S. Galaudage, Observatoire de la Côte d'Azur
Apenas cinco dias após o lançamento da campanha O4, as coisas tornaram-se realmente emocionantes. No dia 29 de maio de 2023, o sinal de ondas gravitacionais GW230529 passou pelo detetor LIGO em Livingston. Em poucos minutos, os dados do detetor foram analisados e foi emitido um alerta (designado S230529ay) anunciando publicamente o sinal. Os astrónomos que receberam o alerta foram informados de que uma estrela de neutrões e um buraco negro se fundiram muito provavelmente a cerca de 650 milhões de anos-luz da Terra. Infelizmente, a direção da fonte não pôde ser determinada porque apenas um detetor de ondas gravitacionais estava a observar na altura do sinal.
A quarta série de observações está planeada para durar 20 meses, incluindo uma pausa de dois meses para realizar a manutenção dos detetores e para fazer uma série de melhorias necessárias. Até 16 de janeiro de 2024, quando começou a pausa de comissionamento, tinham sido identificados um total de 81 candidatos a sinais significativos. GW230529 é o primeiro destes a ser publicado após uma investigação pormenorizada.
Continuando a série de observações
A quarta série de observações foi retomada no passado dia 10 de abril de 2024 com os detetores LIGO em Hanford, LIGO em Livingston e Virgo a funcionar em conjunto. A série continuará até fevereiro de 2025, sem mais pausas planeadas na observação. Os detetores deverão ter ficado ligeiramente mais sensíveis após a pausa que terminou há poucos dias.
Enquanto a observação prossegue, os investigadores do LIGO-Virgo-KAGRA estão a analisar os dados da primeira metade da campanha e a verificar os restantes 80 candidatos a sinais significativos que já foram identificados. No final da quarta série de observações, em fevereiro de 2025, o número total de sinais de ondas gravitacionais observados deverá ultrapassar os 200.
Há mais de 50 anos, os astronautas das Apollo trouxeram da Lua rochas de lava basáltica com concentrações surpreendentemente elevadas de titânio. Mais tarde, observações por satélite revelaram que estas rochas vulcânicas ricas em titânio se encontram principalmente no lado visível da Lua - mas como e porque é que foram lá parar tem permanecido um mistério - até agora.
Crédito: NASA
Há cerca de 4,5 mil milhões de anos, um pequeno planeta chocou com a jovem Terra, lançando rocha derretida para o espaço. Lentamente, os detritos coalesceram, arrefeceram e solidificaram, formando a nossa Lua. Este cenário de como a lua da Terra surgiu é largamente aceite pela maioria dos cientistas. Mas os pormenores de como exatamente isso aconteceu são "mais como um livro 'Escolhe a tua própria aventura'", de acordo com investigadores do LPL (Lunar and Planetary Laboratory) da Universidade do Arizona, que publicaram um artigo científico na revista Nature Geoscience. As descobertas fornecem informações importantes sobre a evolução do interior lunar e, potencialmente, de planetas como a Terra ou Marte.
A maior parte do que se sabe sobre a origem da Lua provém de análises de amostras de rocha, recolhidas pelos astronautas das Apollo há mais de 50 anos, combinadas com modelos teóricos. As amostras de rochas de lava basáltica trazidas da Lua revelaram concentrações surpreendentemente elevadas de titânio. Observações posteriores por satélite revelaram que estas rochas vulcânicas ricas em titânio estão localizadas principalmente no lado visível da Lua, mas como e porque é que foram lá parar tem permanecido um mistério - até agora.
Dado que a Lua se formou rapidamente e a temperaturas elevadas, é provável que tenha sido coberta por um oceano global de magma. À medida que a rocha derretida foi arrefecendo e solidificando, formou o manto da Lua e a crosta brilhante que vemos quando olhamos para a Lua Cheia à noite. Mas mais abaixo da superfície, a jovem Lua estava em desequilíbrio. Os modelos sugerem que os últimos resíduos do oceano de magma se cristalizaram em minerais densos, incluindo ilmenite, um mineral que contém titânio e ferro.
Ilustração esquemática com um mapa de gradiente de gravidade do lado visível e uma secção transversal que mostra duas depressões contendo ilmenite provenientes da inversão do manto lunar.
Crédito:
Adrien Broquet/Universidade do Arizona & Audrey Lasbordes
"Como estes minerais pesados são mais densos do que o manto por baixo, cria-se uma instabilidade gravitacional e seria de esperar que esta camada se afundasse mais no interior da Lua", disse Weigang Liang, que liderou a investigação como parte do seu trabalho de doutoramento no LPL.
De alguma forma, nos milénios que se seguiram, esse material denso afundou-se no interior, misturou-se com o manto, derreteu-se e regressou à superfície sob a forma de fluxos de lava ricos em titânio, que hoje vemos à superfície.
"A nossa Lua virou-se literalmente do avesso", disse o coautor e professor associado do LPL, Jeff Andrews-Hanna. "Mas tem havido poucas evidências físicas para esclarecer a sequência exata dos eventos durante esta fase crítica da história lunar, e há muita discordância nos detalhes do que aconteceu - literalmente."
Será que este material se afundou à medida que se formava, um pouco de cada vez, ou de uma só vez, depois da Lua se ter solidificado completamente? Afundou-se globalmente no interior e depois subiu no lado visível, ou migrou para o lado visível e depois afundou-se? Afundou-se numa grande bolha, ou em várias bolhas mais pequenas?
"Sem evidências, podemos escolher o nosso modelo preferido. Cada modelo tem implicações profundas para a evolução geológica da nossa Lua", disse o coautor Adrien Broquet do Centro Aeroespacial Alemão em Berlim, que fez o trabalho durante o seu tempo como investigador associado de pós-doutoramento no LPL.
Num estudo anterior, liderado por Nan Zhang da Universidade de Pequim, que também é coautor do último artigo científico, os modelos previam que a densa camada de material rico em titânio sob a crosta migrou primeiro para o lado visível da Lua, possivelmente desencadeada por um impacto gigante no lado oculto, e depois afundou-se para o interior numa rede de placas em forma de folha, caindo em cascata no interior lunar quase como quedas de água. Mas quando esse material se afundou, deixou para trás, e por baixo da crosta, um pequeno vestígio num padrão geométrico de corpos lineares intersetados de material denso e rico em titânio.
"Quando vimos essas previsões do modelo, foi como se uma lâmpada se acendesse", disse Andrews-Hanna, "porque vemos exatamente o mesmo padrão quando olhamos para variações subtis no campo gravitacional da Lua, revelando uma rede de material denso que se esconde por baixo da crosta".
No novo estudo, os autores compararam as simulações de uma camada rica em ilmenite, que se afunda, com um conjunto de anomalias gravitacionais lineares detetadas pela missão GRAIL da NASA, cujas duas naves espaciais orbitaram a Lua entre 2011 e 2012, medindo pequenas variações na sua atração gravitacional. Estas anomalias lineares rodeiam uma vasta região escura no lado visível, coberta por fluxos vulcânicos conhecidos como mare (latim para "mar").
Os autores descobriram que as assinaturas gravitacionais medidas pela missão GRAIL são consistentes com as simulações da camada de ilmenite, e que o campo gravitacional pode ser usado para mapear a distribuição dos remanescentes de ilmenite deixados após o afundamento da maior parte da camada densa.
"As nossas análises mostram que os modelos e os dados estão a contar uma história notavelmente consistente", disse Liang. "Os materiais de ilmenite migraram para o lado visível e afundaram-se no interior em cascatas semelhantes a folhas, deixando para trás um vestígio que causa anomalias no campo gravitacional da Lua, tal como observado pela GRAIL."
As observações da equipa também restringem o momento deste evento: As anomalias gravitacionais lineares são interrompidas pelas maiores e mais antigas bacias de impacto no lado visível e, por conseguinte, devem ter-se formado mais cedo. Com base nestas relações transversais, os autores sugerem que a camada rica em ilmenite se afundou antes de há 4,22 mil milhões de anos atrás, o que é consistente com a sua contribuição para o vulcanismo posterior observado na superfície lunar.
"A análise destas variações no campo gravitacional da Lua permitiu-nos espreitar por baixo da superfície e ver o que está por baixo", disse Broquet, que trabalhou com Liang para mostrar que as anomalias no campo gravitacional da Lua correspondem ao que seria de esperar para as zonas de material denso rico em titânio previstas por modelos de simulação computorizada de inversão lunar.
O lado visível da Lua, com as suas regiões escuras, ou "mare", cobertas por fluxos vulcânicos ricos em titânio (centro), constitui a visão familiar da Lua a partir da Terra (esquerda). A região está rodeada por um padrão poligonal de anomalias gravitacionais lineares (a azul na imagem da direita), interpretadas como vestígios de material denso que se afundou para o interior. A sua presença fornece a primeira evidência física da natureza da reviravolta global do manto há mais de 4 mil milhões de anos.
Crédito:
Adrien Broquet/Universidade do Arizona
Uma Lua desigual
Embora a deteção de anomalias gravitacionais lunares forneça evidências do afundamento de uma camada densa no interior da Lua e permita uma estimativa mais precisa de como e quando este evento ocorreu, segundo a equipa de investigação, o que vemos na superfície da Lua acrescenta ainda mais intriga à história.
"A Lua é fundamentalmente desigual em todos os aspetos", disse Andrews-Hanna, explicando que o lado visível para a Terra, e em particular a região escura conhecida como Oceanus Procellarum (Oceano das Tormentas), é mais baixo em elevação, tem uma crosta mais fina, está em grande parte coberta por fluxos de lava e tem altas concentrações de elementos tipicamente raros como o titânio e o tório. O lado oculto difere em cada um destes aspetos. De alguma forma, pensa-se que a reviravolta do manto lunar esteja relacionada com a estrutura e a história únicas da região de Procellarum do lado visível. Mas os pormenores dessa inversão têm sido objeto de um debate considerável entre os cientistas.
"O nosso trabalho liga os pontos entre as evidências geofísicas da estrutura interior da Lua e os modelos informáticos da sua evolução", acrescentou Liang.
"Pela primeira vez, temos evidências físicas que nos mostram o que estava a acontecer no interior da Lua durante esta fase crítica da sua evolução, e isso é realmente excitante", disse Andrews-Hanna. "Acontece que a história mais antiga da Lua está escrita abaixo da superfície, e foi apenas necessária a combinação certa de modelos e dados para desvendar essa história."
"Os vestígios da evolução lunar inicial estão hoje presentes sob a crosta, o que é fascinante", disse Broquet. "Missões futuras, por exemplo com uma rede sísmica, permitiriam uma melhor investigação da geometria destas estruturas".
Liang acrescentou: "Quando os astronautas da Artemis aterrarem na Lua para dar início a uma nova era de exploração humana, teremos um conhecimento muito diferente da nossa vizinha do que tínhamos quando os astronautas da Apollo a pisaram pela primeira vez."
Missão GRAIL (Gravity Recovery and Interior Laboratory): NASA Wikipedia
Álbum de fotografias O Tripleto de Leão
(clique na imagem para ver versão maior)
Crédito: Steve Cannistra
Este grupo popular "salta" para o céu do início da noite por volta do equinócio de março e da primavera no hemisfério norte. Conhecidas como o Tripleto de Leão, as três magníficas galáxias que se encontram na proeminente constelação de Leão reúnem-se aqui num único campo de visão. Agradando às multidões quando fotografadas mesmo com telescópios modestos, podem ser apresentadas individualmente como NGC 3628 (esquerda), M66 (em baixo à direita) e M65 (em cima). Todas as três são grandes galáxias espirais, mas tendem a parecer diferentes porque os seus discos galácticos estão inclinados em ângulos diferentes em relação à nossa linha de visão. NGC 3628, também conhecida como a Galáxia do Hambúrguer, é vista de lado, com faixas de poeira obscurecendo o seu plano galáctico inchado. Os discos de M66 e M65 estão ambos suficientemente inclinados para mostrar a sua estrutura em espiral. As interações gravitacionais entre as galáxias do grupo deixaram sinais reveladores, incluindo as caudas de maré e o disco inflacionado e deformado de NGC 3628 e os braços espirais de M66. Esta vista deslumbrante da região estende-se por mais de 1 grau (duas luas cheias) no céu, num quadro que cobre mais de meio milhão de anos-luz à distância estimada do trio de 30 milhões de anos-luz.
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