Programa em atualização
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EFEMÉRIDES
DIA 30/07: 212.º DIA DO CALENDÁRIO GREGORIANO
NESTE DIA ACONTECEU...
Em 1971, os astronautas da Apollo 15 pousam na Lua.
Em 2020, lançamento da missão Mars 2020 (do rover Perseverance e do helicóptero Ingenuity) da NASA a bordo de um foguetão Atlas V a partir de Cabo Canaveral. HOJE, NO COSMOS:
Ainda não chegámos a meio do verão, mas Cassiopeia, com a forma de um "W", constelação das noites de outono e inverno, já está a subir a norte-nordeste. E o Grande Quadrado de Pégaso, símbolo do outono, surge apoiado num canto logo acima do horizonte a este.
DIA 31/07: 213.º DIA DO CALENDÁRIO GREGORIANO
NESTE DIA ACONTECEU...
Em 1964, a Ranger 7 envia as primeiras imagens detalhadas da Lua, 1000 vezes melhores do que quaisquer imagens telescópicas da altura.
Em 1969, a Mariner 6 passava a 3330 km de Marte. Transmite imagens de alta resolução da superfície, concentradas na região equatorial.
Em 1971, os astronautas da Apollo 15, David Scott e James Irwin, conduzem o primeiro rover lunar.
Em 1999, despenhava-se intencionalmente sobre a Lua a sonda Lunar Prospector, que pretendia encontrar água sob a crosta do nosso satélite natural. HOJE, NO COSMOS:
Arcturo domina o céu alta a oeste após o anoitecer. Aviste a Ursa Maior à sua direita, a noroeste. Na astronomia de hoje, Arcturo pode ser mais conhecida pela sua história cósmica: é uma gigante laranja de População II com cerca de 7 mil milhões de anos, mais velha que o Sistema Solar, navegando pela nossa parte do espaço numa trajetória que indica que veio de outra galáxia: uma galáxia anã que caiu na Via Láctea e se fundiu com ela. Mas nos livros de astronomia dos nossos avós, Arcturo tinha outra fama: acendeu as luzes da Feira Mundial de Chicago de 1933, celebrando "um século de progresso". Os astrónomos manipularam uma fotocélula, recentemente inventada, até aos olhos dos grandes telescópios em redor dos EUA e apontaram para onde Arcturo passaria no momento certo na noite de abertura. Em locais onde o céu estava limpo, a luz da estrela rastejou para as fotocélulas, os sinais fracos foram amplificados e enviados através de fios telegráficos para Chicago, um interruptor foi disparado, e as luzes massivas acenderam-se sobre os aplausos de dezenas de milhares.
Porquê Arcturo? Os astrónomos da época pensavam que estava a 40 anos-luz de distância (valor moderno: 36,7±0,2 anos-luz). Assim, a luz estaria em voo desde o grande evento anterior em Chicago, a Exposição Mundial de 1893. E antes? Arcturo era conhecida como a primeira das estrelas da noite a ser vista durante o dia com um telescópio: por Jean-Baptiste Morin, em 1635.
DIA 01/08: 214.º DIA DO CALENDÁRIO GREGORIANO
NESTE DIA ACONTECEU...
Em 1774, o elemento oxigénio é descoberto pela terceira (e última) vez.
Em 1818 nascia Maria Mitchell, a primeira mulher eleita como astrónoma pela Academia Americana de Artes e Ciências.
Ganhou notoriedade mundial pela descoberta de um cometa brilhante em 1847. HOJE, NO COSMOS:
Vire-se para sudeste depois do cair da noite. Olhe para pouco mais de metade da distância entre o horizonte e o zénite, e aí estará a estrela Altair, a mais brilhante naquela área. A um dedo à distância do braço esticado, para cima, está a sua pequena companheira Tarazed (Gamma Aquilae), duas magnitudes mais ténue e bem no plano de fundo. Tarazed é na realidade 100 vezes mais luminosa do que Altair - é uma gigante laranja - mas está a 390 anos-luz em comparação com apenas 17 anos-luz de Altair.
Para a esquerda de Altair, a um pouco mais de um punho à distância do braço esticado, está a pequena constelação de Golfinho, saltando para a esquerda no limite da Via Láctea.
Mais perto, para cima e para a esquerda de Altair, está a pequena constelação de Sagitta, ou Seta, mais fraca de se ver. A seta aponta para a esquerda. Binóculos ajudam em ambas as constelações.
Rover Perseverance encontra uma rocha marciana muito intrigante
Versão, com rótulos, de uma ampliação da rocha "Cheyava Falls", onde se realça olivina e as manchas parecidas às de um leopardo, manchas estas que cativaram particularmente os cientistas. A imagem foi capturada pelo instrumento WATSON do rover Perseverance no dia 18 de julho. Ver aqui versão não legendada.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/MSSS
Uma rocha com veios está a chamar a atenção da equipa científica do rover Perseverance da NASA. Apelidada pela equipa de "Cheyava Falls", a rocha em forma de ponta de seta contém características fascinantes que podem contribuir para a questão de saber se Marte já hospedou vida microscópica num passado distante.
A análise efetuada pelos instrumentos a bordo do rover indica que a rocha possui qualidades que se enquadram na definição de um possível indicador de vida antiga. A rocha exibe assinaturas químicas e estruturas que podem ter sido formadas por vida há milhares de milhões de anos, quando a área explorada pelo rover continha água corrente. A equipa científica está a considerar outras explicações para as características observadas, e serão necessários passos futuros de investigação para determinar se a vida antiga é uma explicação válida.
A rocha - a 22.ª amostra rochosa do rover - foi recolhida no dia 21 de julho, quando o rover explorava o limite norte de Neretva Vallis, um antigo vale fluvial com 400 metros de largura que foi esculpido por água que fluía, há muito tempo, para a cratera Jezero.
"Planeámos a rota do Perseverance para garantir que vai a áreas com potencial para amostras científicas interessantes", disse Nicola Fox, administradora associada do Diretorado de Missões Científicas na sede da NASA em Washington. "Esta viagem através do leito de rio Neretva Vallis valeu a pena, pois encontrámos algo que nunca tínhamos visto antes, o que dará aos nossos cientistas muito para estudar."
Múltiplas análises de Cheyava Falls efetuadas pelo instrumento SHERLOC (Scanning Habitable Environments with Raman & Luminescence for Organics & Chemicals) do rover indicam que contém compostos orgânicos. Embora estas moléculas à base de carbono sejam consideradas os blocos de construção da vida, também podem ser formadas por processos não biológicos.
"Cheyava Falls é a rocha mais intrigante, complexa e potencialmente importante já investigada pelo Perseverance", disse Ken Farley, cientista do projeto Perseverance no Caltech em Pasadena, no estado norte-americano da Califórnia. "Por um lado, temos a nossa primeira deteção convincente de material orgânico, manchas coloridas distintas indicativas de reações químicas que a vida microbiana poderia usar como fonte de energia e evidências claras de que a água - necessária para a vida - passou outrora pela rocha. Por outro lado, não conseguimos determinar exatamente como a rocha se formou e até que ponto as rochas próximas podem ter aquecido Cheyava Falls e contribuído para estas características".
Outros pormenores da rocha, que mede 1 por 0,6 metros e que recebeu o nome de uma cascata do Grand Canyon, também intrigaram a equipa.
A rocha "Cheyava Falls" (esquerda) com um buraco escavado pela broca do Perseverance para obtenção de uma amostra; a região esbranquiçada é onde o rover "raspou" a rocha para investigar a sua composição. Uma rocha denominada "Steamboat Mountain" (direita) também mostra uma mancha de abrasão. Esta imagem foi obtida pela Mastcam-Z no dia 23 de julho.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/MSSS
Como é que as rochas ganham as suas manchas
Na sua busca por sinais de vida microbiana antiga, a missão Perseverance foca-se em rochas que podem ter sido criadas ou modificadas há muito tempo pela presença de água. Foi por isso que a equipa se concentrou na rocha Cheyava Falls.
"Este é o tipo de observação chave para a qual o SHERLOC foi construído - para procurar matéria orgânica, uma vez que é um componente essencial na procura por vida passada", disse o investigador principal do SHERLOC, Kevin Hand, do JPL da NASA no sul da Califórnia, que gere a missão.
A rocha contém grandes veios brancos de sulfato de cálcio. Entre esses veios há bandas de material cuja cor avermelhada sugere a presença de hematite, um dos minerais que dá a Marte o seu característico tom ferrugento.
Quando o Perseverance observou mais de perto estas regiões vermelhas, encontrou dezenas de manchas esbranquiçadas de forma irregular e de tamanho milimétrico, cada uma rodeada de material preto, semelhante a manchas de leopardo. O instrumento PIXL (Planetary Instrument for X-ray Lithochemistry) do Perseverance determinou que estes halos pretos contêm ferro e fosfato.
"Estas manchas são uma grande surpresa", disse David Flannery, astrobiólogo e membro da equipa científica do Perseverance da Universidade de Tecnologia de Queensland, na Austrália. "Na Terra, este tipo de características nas rochas está frequentemente associado ao registo fossilizado de micróbios que vivem na subsuperfície."
Este tipo de manchas em rochas sedimentares terrestres pode ocorrer quando as reações químicas que envolvem a hematite transformam a rocha de vermelha para branca. Essas reações podem também libertar ferro e fosfato, possivelmente causando a formação dos halos pretos. As reações deste tipo podem ser uma fonte de energia para os micróbios, o que explica a associação entre estas características e os micróbios num ambiente terrestre.
Num cenário que a equipa científica do Perseverance está a considerar, a rocha Cheyava Falls foi inicialmente depositada como lama com compostos orgânicos misturados que acabaram por se cimentar na rocha. Mais tarde, um segundo episódio de fluxo líquido penetrou em fissuras na rocha, permitindo a formação de depósitos minerais que criaram os grandes veios brancos de sulfato de cálcio que se veem atualmente e que resultaram nas manchas.
O rover Perseverance da NASA capturou este selfie, constituído por 62 imagens individuais, no dia 23 de julho. Uma rocha apelidada "Cheyava Falls", que tem características que podem contribuir para a questão de saber se Marte já hospedou vida microscópica num passado distante, está à esquerda do rover, perto do centro da imagem.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/MSSS
Outra peça do puzzle
Embora tanto a matéria orgânica como as manchas de leopardo sejam de grande interesse, não são os únicos aspetos da rocha Cheyava Falls que confundem a equipa científica. Ficaram surpreendidos ao descobrir que estes veios estão repletos de cristais milimétricos de olivina, um mineral que se forma a partir do magma. A olivina pode estar relacionada com rochas que se formaram mais acima na orla do vale do rio e que podem ter sido produzidas pela cristalização do magma.
Se assim for, a equipa tem outra questão por responder: poderão a olivina e o sulfato ter sido introduzidos na rocha a temperaturas inabitavelmente elevadas, criando uma reação química abiótica que resultou nas manchas de leopardo?
"Nós atingimos a rocha com lasers e raios X e fotografámo-la, literalmente dia e noite, de todos os ângulos imagináveis", disse Farley. "Cientificamente, o Perseverance não tem mais nada para dar. Para compreendermos o que realmente aconteceu naquele vale de rio marciano da cratera Jezero, há milhares de milhões de anos, gostaríamos de trazer a amostra de Cheyava Falls para a Terra, para que possa ser estudada com os poderosos instrumentos disponíveis nos laboratórios".
Fermi descobre nova característica na explosão de raios gama mais brilhante já observada
Nesta ilustração, um jato de partículas que se move quase à velocidade da luz emerge de uma estrela massiva. O núcleo da estrela ficou sem combustível e colapsou num buraco negro. Alguma da matéria que rodopiava em direção ao buraco negro foi redirecionada para jatos duplos disparados em direções opostas. Vemos uma explosão de raios gama quando um destes jatos aponta diretamente para a Terra.
Crédito:
Laboratório de Imagens Conceptuais do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA
Em outubro de 2022, os astrónomos ficaram surpreendidos com a mais brilhante explosão de raios gama (GRB, sigla inglesa para "gamma-ray burst"), rapidamente apelidada de BOAT ("brightest of all time", a mais brilhante de todos os tempos). Agora, uma equipa científica internacional relata que os dados do Telescópio Espacial de Raios Gama Fermi da NASA revelam uma característica nunca antes vista.
"Poucos minutos após a erupção da BOAT, o GBM (Gamma-ray Burst Monitor) do Fermi registou um pico de energia invulgar que chamou a nossa atenção", disse a investigadora principal Maria Edvige Ravasio da Universidade Radboud em Nijmegen, Países Baixos, associada ao Observatório de Brera, parte do INAF (Istituto Nazionale di Astrofisica) em Merate, Itália. "Quando vi o sinal pela primeira vez, fiquei arrepiada. A nossa análise desde então mostra que é a primeira linha de emissão de alta confiança alguma vez observada em 50 anos de estudo de GRBs".
O artigo científico acerca da descoberta foi publicado na edição de 26 de julho da revista Science.
Quando a matéria interage com a luz, a energia pode ser absorvida e reemitida de formas características. Estas interações podem aumentar ou diminuir o brilho de determinadas cores (ou energias), produzindo características chave visíveis quando a luz é espalhada, como um arco-íris, num espetro. Estas características podem revelar uma grande quantidade de informações, como por exemplo os elementos químicos envolvidos na interação. A energias mais elevadas, as características espetrais podem revelar processos específicos de partículas, como a aniquilação de matéria e antimatéria para produzir raios gama.
"Embora alguns estudos anteriores tenham relatado possíveis evidências de características de absorção e emissão noutras GRBs, o escrutínio subsequente revelou que tudo isto poderia ser apenas flutuações estatísticas. O que vemos na BOAT é diferente", disse o coautor Om Sharan Salafia do Observatório INAF-Brera em Milão, Itália. "Determinámos que a probabilidade desta característica ser apenas uma flutuação de ruído é inferior a uma em meio bilião."
As GRBs são as explosões mais poderosas do cosmos e emitem grandes quantidades de raios gama, a forma mais energética de luz. O tipo mais comum ocorre quando o núcleo de uma estrela massiva esgota o seu combustível, entra em colapso e forma um buraco negro que gira rapidamente. A matéria que cai no buraco negro gera jatos de partículas com direções opostas que atravessam as camadas exteriores da estrela quase à velocidade da luz. Detetamos GRBs quando um destes jatos aponta quase diretamente para a Terra.
A BOAT, formalmente conhecida como GRB 221009A, entrou em erupção no dia 9 de outubro de 2022 e saturou imediatamente a maioria dos detetores de raios gama em órbita, incluindo os do Fermi. Este facto impediu os cientistas de medir a parte mais intensa da explosão. As observações reconstruídas, juntamente com argumentos estatísticos, sugerem que a BOAT, se fizer parte da mesma população de GRBs anteriormente detetadas, foi provavelmente a explosão mais brilhante a aparecer nos céus da Terra em 10.000 anos.
A suposta linha de emissão aparece quase 5 minutos depois da explosão ter sido detetada e muito depois de ter escurecido o suficiente para acabar com os efeitos de saturação no Fermi. A linha persistiu durante pelo menos 40 segundos e a emissão atingiu um pico de energia de cerca de 12 MeV (milhões de eletrões-volt). Para comparação, a energia da luz visível varia entre 2 e 3 eletrões-volt.
Então, o que é que produziu esta característica espetral? A equipa considera que a fonte mais provável é a aniquilação de eletrões e dos seus homólogos antimatéria, os positrões.
"Quando um eletrão e um positrão colidem, aniquilam-se, produzindo um par de raios gama com uma energia de 0,511 MeV", disse o coautor Gor Oganesyan do Instituto Científico Gran Sasso e do Laboratório Nacional Gran Sasso em L'Aquila, Itália. "Como estamos a olhar para o jato, onde a matéria se move quase à velocidade da luz, esta emissão sofre um grande desvio para o azul e é empurrada para energias muito mais elevadas".
Se esta interpretação estiver correta, para produzir uma linha de emissão com um pico de 12 MeV, as partículas aniquiladoras deveriam estar a mover-se na nossa direção a cerca de 99,9% da velocidade da luz.
"Após décadas de estudo destas incríveis explosões cósmicas, ainda não compreendemos os pormenores do funcionamento destes jatos", comentou Elizabeth Hays, cientista do projeto Fermi no Centro de Voo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, Maryland, EUA. "Encontrar pistas como esta notável linha de emissão vai ajudar os cientistas a investigar mais profundamente este ambiente extremo."
Óxidos de carbono na lua de Úrano, Ariel, sugerem um oceano oculto
Mosaico da lua de Úrano, Ariel, obtido pela câmara da Voyager 2 no dia 24 de janeiro de 1986.
Crédito: NASA/JPL
A superfície da lua de Úrano, Ariel, está coberta por uma quantidade significativa de dióxido de carbono gelado, especialmente no hemisfério que está sempre virado para o lado oposto à direção do movimento orbital da lua. Este facto é surpreendente, porque mesmo nas regiões geladas do sistema uraniano - 20 vezes mais longe do Sol do que a Terra - o dióxido de carbono transforma-se rapidamente em gás e perde-se para o espaço.
Os cientistas têm teorizado que algo está a fornecer dióxido de carbono à superfície de Ariel. Alguns defendem a ideia de que as interações entre a superfície da lua e as partículas carregadas na magnetosfera de Úrano criam dióxido de carbono através de um processo chamado radiólise, no qual as moléculas são quebradas por radiação ionizante.
Mas um novo estudo publicado no passado dia 24 de julho na revista The Astrophysical Journal Letters faz pender a balança a favor de uma teoria alternativa - a de que o dióxido de carbono e outras moléculas estão a emergir do interior de Ariel, possivelmente até de um oceano líquido subsuperficial.
Usando o Telescópio Espacial James Webb da NASA para recolher espetros químicos da lua e depois comparando-os com espetros de misturas químicas simuladas em laboratório, uma equipa de investigação liderada por Richard Cartwright do Laboratório de Física Aplicada Johns Hopkins em Laurel, no estado norte-americano de Maryland, descobriu que Ariel tem alguns dos depósitos mais ricos em dióxido de carbono do Sistema Solar, somando uma espessura estimada de 10 milímetros ou mais no hemisfério posterior da lua. Entre esses depósitos havia outra descoberta intrigante: os primeiros sinais claros de monóxido de carbono.
"Não deveria estar lá. É preciso descer até aos 30 K (-243º C) para que o monóxido de carbono fique estável", disse Cartwright. A temperatura da superfície de Ariel, entretanto, é em média cerca de 30º C mais quente. "O monóxido de carbono teria de ser ativamente reabastecido, sem dúvida".
A radiólise pode ainda ser responsável por alguma dessa reposição, acrescentou. Experiências laboratoriais mostraram que o bombardeamento por radiação da água gelada misturada com material rico em carbono pode produzir tanto dióxido de carbono como monóxido de carbono. Assim, a radiólise pode fornecer uma fonte de reabastecimento e explicar a abundância de ambas as moléculas no hemisfério posterior de Ariel.
Mas permanecem muitas questões sobre a magnetosfera uraniana e sobre a extensão das suas interações com as outras luas do planeta. Mesmo durante o "flyby" da Voyager 2 por Úrano, há quase 40 anos, os cientistas suspeitavam que essas interações poderiam ser limitadas porque o eixo do campo magnético de Úrano e o plano orbital das suas luas estão deslocados um do outro cerca de 58 graus. Modelos recentes confirmam essa previsão.
Ao invés, a maior parte dos óxidos de carbono pode ser proveniente de processos químicos que aconteceram (ou ainda estão a acontecer) num oceano de água por baixo da superfície gelada de Ariel, escapando através de fendas no exterior gelado da lua ou possivelmente através de plumas eruptivas.
Além disso, as novas observações espetrais sugerem que a superfície de Ariel pode também albergar minerais de carbonato - sais que só podem ser produzidos através da interação da água líquida com as rochas.
"Se a nossa interpretação da característica de carbonato estiver correta, então é um resultado muito importante porque significa que teve de se formar no interior", disse Cartwright. "É algo que precisamos absolutamente de confirmar, seja através de futuras observações, modelagem ou alguma combinação de técnicas."
Com a superfície de Ariel coberta de desfiladeiros semelhantes a cortes, sulcos entrecruzados e manchas lisas que se pensa serem de erupções criovulcânicas, os investigadores já suspeitavam que a lua foi ou ainda pode ser ativa. Um estudo de 2023 liderado por Ian Cohen, do mesmo laboratório, até sugeriu que Ariel e/ou a sua lua irmã, Miranda, podiam estar a emitir material para a magnetosfera de Úrano, incluindo possivelmente através de plumas.
"Todas essas novas perceções enfatizam o quão atraente é o sistema uraniano", disse Cohen. "Quer seja para desvendar as chaves de como o Sistema Solar se formou, para compreender melhor a complexa magnetosfera do planeta ou para determinar se estas luas são potenciais mundos oceânicos, muitos de nós na comunidade científica planetária estamos realmente ansiosos por uma futura missão para explorar Úrano."
Em 2023, através do seu levantamento de Ciência Planetária e Astrobiologia, a comunidade científica planetária deu prioridade à primeira missão dedicada a Úrano, aumentando a esperança de que esteja no horizonte uma viagem científica ao gigante gelado azul-turquesa.
Cartwright vê isso como uma oportunidade para recolher dados valiosos sobre os gigantes gelados do Sistema Solar e das suas luas potencialmente portadoras de oceanos, ambos com aplicações para os mundos que estão a ser descobertos noutros sistemas estelares.
Mas é também uma oportunidade para finalmente obter respostas concretas que só são possíveis estando lá. Por exemplo, a maior parte das fissuras observadas em Ariel - supostas aberturas para o seu interior - estão no seu hemisfério posterior. Se o dióxido de carbono e o monóxido de carbono estiverem, de alguma forma, a vazar através dessas ranhuras, isso poderia fornecer uma explicação alternativa para o facto de serem muito mais abundantes nesse lado de Ariel.
"É uma hipótese um pouco 'esticada' porque ainda não vimos muito da superfície da lua", advertiu Cartwright. A Voyager 2 fotografou apenas cerca de 35% da superfície de Ariel durante o seu breve voo rasante. "Não vamos saber até efetuarmos observações mais dedicadas", disse.
(clique na imagem para ver versão maior)
Crédito: Roberto Marinoni
Do nosso ponto de observação na Via Láctea, vemos NGC 6946 de face. A grande e bela galáxia espiral está localizada a apenas 20 milhões de anos-luz de distância, por trás de um véu de poeira e estrelas na alta e distante constelação de Cefeu. Neste nítido retrato telescópico, do núcleo para fora, as cores da galáxia mudam da luz amarelada de estrelas velhas no centro para jovens enxames de estrelas azuis e regiões avermelhadas de formação estelar ao longo dos braços espirais soltos e fragmentados. NGC 6946 é também brilhante no infravermelho e rica em gás e poeira, exibindo uma elevada taxa de nascimento e morte estelar. De facto, desde o início do século XX foram confirmadas em NGC 6946 dez supernovas, as explosões mortais de estrelas massivas. Com cerca de 40.000 anos-luz de diâmetro, NGC 6946 é também conhecida como a Galáxia dos Fogos de Artifício.
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