DIA 26/12: 360.º DIA DO CALENDÁRIO GREGORIANO
NESTE DIA ACONTECEU...
Em 1973, a Soyuz 13 voltava à Terra.
Em 1974 era lançada a Salyut 4. HOJE, NO COSMOS:
Esta noite a Lua realiza a sua conjunção mensal com Saturno, mas desta vez é invulgarmente íntima. Os objetos estão separados, no céu da Terra, por pouco mais de 4º.
DIA 27/12: 361.º DIA DO CALENDÁRIO GREGORIANO
NESTE DIA ACONTECEU...
Em 1571, nascia Johannes Kepler, astrónomo e matemático alemão. Foi uma figura-chave na revolução científica do século XVII, conhecido principalmente pelas suas leis do movimento planetário.
Em 1968, a Apollo 8 amara no Oceano Pacífico, terminando a primeira missão tripulada à Lua.
Em 2004, radiação de uma explosão no magnetarSGR 1806-20 alcança a Terra. Foi o evento exosolar mais brilhante alguma vez observado até ao aparecimento do GRB 080319B em 2008. HOJE, NO COSMOS:
Lua em Quarto Crescente, pelas 19:10. Ao anoitecer a Lua brilha a um pouco mais de um punho à distância do braço esticado para cima e para a esquerda de Saturno. Aviste Fomalhaut quase três punhos à distância do braço esticado para baixo de Saturno; têm quase o mesmo brilho.
Esta é a altura do ano em que Oríon brilha a este-sudeste à hora de jantar.
As três estrelas que perfazem a cintura do Caçador estão quase na vertical. A cintura aponta para cima até Aldebarã (mais ou menos) e, ainda mais alto, até às Plêiades. Na outra direção aponta para o local onde Sirius vai nascer pouco antes das 20:00.
DIA 28/12: 362.º DIA DO CALENDÁRIO GREGORIANO
NESTE DIA ACONTECEU...
Em 1612, Galileu Galilei torna-se no primeiro astrónomo a observar o planeta Neptuno, embora o catalogue erradamente como uma estrela fixa.
Em 1798, nascia Thomas Henderson, astrónomo escocês, conhecido por ter sido o primeiro a medir a distância até Alpha Centauri.
Em 1895, Wilhem Röntgen publica um artigo no qual descreve a sua descoberta de um novo tipo de radiação, que mais tarde se veio a chamar raios X.
Em 1882, nascia Arthur Eddington, astrofísico que confirmaria a previsão de Einstein de encurvamento do espaço-tempo no célebre eclipse de 1919 observado na ilha de Príncipe (território português nessa época).
Foi quem desenvolveu o modelo da pulsação das cefeidas e trabalhou a par de Einstein na tentativa de unificação das forças fundamentais.
Em 1973, o cometa Kohoutek atingia o periélio. HOJE, NO COSMOS:
A Lua, um dia depois da sua fase de Quarto Crescente, oferece uma bela vista aos utilizadores de telescópios. A norte o terminador atravessa o meio do grande e redondo Mare Imbrium, rodeado por montanhas e contendo a achatada cratera Platão na sua orla norte. Logo para sul da fronteira montanhosa de Mare Imbrium, o terminador dramatiza notavelmente a cratera Copérnico. Perto do limbo sul do nosso satélite natural, o terminador desvenda a muito maior cratera Clavius com a sua característica incrível de quatro cratera interiores que formam uma curva. Um pouco para cima e para a direita de Clavius está a jovem e expressiva cratera Tycho, centrada nos seus extensos raios brancos.
DIA 29/12: 363.º DIA DO CALENDÁRIO GREGORIANO
NESTE DIA ACONTECEU...
Em 1923 nascia Yvonne Choquet-Bruhat, física e matemática francesa, cujo trabalho se situou na interseção da matemática com a física, nomeadamente na teoria da relatividade geral de Einstein. O seu trabalho foi aplicado na deteção das ondas gravitacionais. HOJE, NO COSMOS:
Esta é a altura do ano em que M31, a Galáxia de Andrómeda, passa perto do zénite pouco depois do anoitecer (para observadores a latitudes médias norte). A hora exata depende da longitude do observador. Uns binóculos mostram M31 como uma mancha pequena, ténue e alongada logo ao lado do joelho de Andrómeda.
Hubble revela o maior e mais caótico berçário de planetas já encontrado
Esta imagem, obtida pelo Telescópio Espacial Hubble, mostra o maior disco de formação planetária alguma vez observado em torno de uma estrela jovem. Estende-se por mais de 600 mil milhões de quilómetros - 40 vezes a distância até ao limite exterior da Cintura de Kuiper do Sistema Solar.
Crédito: NASA, ESA, STScI, Kristina Monsch (Centro de Astrofísica | Harvard & Smithsonian); processamento de Imagem - Joseph DePasquale (STScI)
Com o Telescópio Espacial Hubble, astrónomos obtiveram imagens do maior disco protoplanetário alguma vez observado em torno de uma estrela jovem. Pela primeira vez em luz visível, o Hubble revelou que o disco é inesperadamente caótico e turbulento, com filamentos de material que se estendem muito mais acima e abaixo do disco do que os astrónomos viram em qualquer sistema semelhante. Estranhamente, os filamentos mais extensos só são visíveis num dos lados do disco. As descobertas, que foram publicadas na passada terça-feira na revista The Astrophysical Journal, constituem um novo marco para o Hubble e lançam luz sobre a maneira como os planetas se podem formar em ambientes extremos.
Localizado a cerca de 1000 anos-luz da Terra, IRAS 23077+6707, apelidado de "Chivito de Drácula", estende-se por mais de 600 mil milhões de quilómetros - 40 vezes a distância até ao limite exterior da Cintura de Kuiper do Sistema Solar. O disco obscurece a jovem estrela no seu interior, que os cientistas pensam poder ser uma estrela quente e massiva, ou um par de estrelas. E o enorme disco não é apenas o maior disco de formação planetária conhecido; está também a tornar-se num dos mais invulgares.
"O nível de detalhe que estamos a ver é raro em imagens de discos protoplanetários, e estas novas imagens do Hubble mostram que os berçários de planetas podem ser muito mais ativos e caóticos do que esperávamos", disse a autora principal Kristina Monsch do Centro de Astrofísica | Harvard & Smithsonian. "Estamos a ver este disco quase de lado e as suas camadas superiores finas e características assimétricas são especialmente impressionantes. Tanto o Hubble como o Telescópio Espacial James Webb da NASA vislumbraram estruturas semelhantes noutros discos, mas IRAS 23077+6707 oferece-nos uma perspetiva excecional - permitindo-nos rastrear as suas subestruturas no visível com um nível de detalhe sem precedentes. Isto faz deste sistema um novo e único laboratório para estudar a formação de planetas e os ambientes onde ela ocorre".
A alcunha "Chivito de Drácula" reflete de forma engraçada o legado dos seus investigadores - um da Transilvânia e outra do Uruguai, onde o prato nacional é uma sanduíche chamada chivito. O disco, visto de lado, assemelha-se a um hambúrguer, com uma faixa central escura ladeada por brilhantes camadas superiores e inferiores de poeira e gás.
Assimetria intrigante
A altura impressionante destas características não foi a única coisa que captou a atenção dos cientistas. As novas imagens revelaram que as características semelhantes a filamentos, verticalmente imponentes, aparecem apenas num dos lados do disco, enquanto o outro lado parece ter uma orla pronunciada e não ter filamentos visíveis. Esta estrutura peculiar e assimétrica sugere que processos dinâmicos, como a recente queda de poeira e gás, ou interações com os seus arredores, estão a moldar o disco.
"Ficámos espantados ao ver quão assimétrico este disco é", disse o coinvestigador Joshua Bennett Lovell, também astrónomo do Centro de Astrofísica | Harvard & Smithsonian. "O Hubble deu-nos um lugar na primeira fila para os processos caóticos que estão a moldar os discos à medida que constroem novos planetas - processos que ainda não compreendemos completamente, mas que agora podemos estudar de uma maneira totalmente nova".
Todos os sistemas planetários são formados a partir de discos de gás e poeira que rodeiam estrelas jovens. Com o tempo, o gás é acretado para a estrela e os planetas emergem do material remanescente. IRAS 23077+6707 pode representar uma versão ampliada do nosso Sistema Solar primitivo, com uma massa de disco estimada em 10 a 30 vezes a de Júpiter - material suficiente para formar múltiplos gigantes gasosos. Este facto, juntamente com as novas descobertas, torna-o um caso excecional para estudar o nascimento de sistemas planetários.
"Em teoria, IRAS 23077+6707 poderia albergar um vasto sistema planetário", disse Monsch. "Embora a formação planetária possa ser diferente em ambientes tão massivos, os processos subjacentes são provavelmente semelhantes. Neste momento, temos mais perguntas do que respostas, mas estas novas imagens são um ponto de partida para compreender como os planetas se formam ao longo do tempo e em diferentes ambientes".
Os buracos negros supermassivos podem ser "comedores exigentes"
Imagem ALMA de alta resolução do gás molecular, tal como rastreado pela emissão do monóxido de carbono, para quatro galáxias em fusão que albergam NGAs duplos. Podemos ver claramente grandes reservatórios concentrados de gás molecular.
Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/M. Johnstone et al./CATA/J. Utreras
Os buracos negros são famosos por devorarem tudo o que lhes aparece à frente. No entanto, astrónomos recorrendo ao ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) descobriram que mesmo os buracos negros supermassivos podem ser comedores exigentes, o que pode ter um impacto significativo no seu crescimento. Esta descoberta foi feita por uma equipa internacional de astrónomos liderada por Makoto A. Johnstone, candidato a doutoramento na Universidade da Virgínia, EUA. A equipa usou o ALMA para estudar sete fusões galácticas próximas que albergam buracos negros supermassivos separados por apenas alguns milhares de anos-luz.
Quando duas galáxias massivas e ricas em gás se fundem, a gravidade conduz grandes quantidades de gás molecular frio para os centros de ambos os sistemas, onde os buracos negros supermassivos residem. Estas fases breves e turbulentas podem iluminar um ou ambos os buracos negros como núcleos galácticos ativos (NGAs), tornando-os alguns dos objetos mais energéticos do Universo. No entanto, é surpreendente que nem todas as galáxias em fusão alberguem dois buracos negros que se alimentam ativamente; algumas mostram apenas um, enquanto outros parecem não ter qualquer apetite.
Estas observações revelaram um amontoado denso e caótico de nuvens de gás à volta de muitos buracos negros (especialmente os mais massivos), sugerindo que as fusões são altamente eficazes no fornecimento de combustível para crescimento diretamente à sua porta. No entanto, o brilho atual dos buracos negros (uma medida da rapidez com que estão a acretar material) não aumenta com a quantidade de gás disponível. Mesmo com muita comida nas proximidades, a maioria dos buracos negros supermassivos está a mordiscar em vez de se empanturrar, o que sugere que o crescimento dos buracos negros durante as fusões pode ser altamente ineficaz, com uma digestão inconsistente do gás em escalas de tempo curtas. "A ineficácia do crescimento observado de buracos negros supermassivos, mesmo quando estão presentes reservatórios densos de gás molecular, levanta questões sobre as condições físicas necessárias para despoletar estes episódios de crescimento", disse Makoto. "Para além de ocorrer em ambientes extremamente poeirentos, a atividade dos NGAs é provavelmente muito variável e episódica, o que explica a dificuldade em detetar dois buracos negros simultaneamente ativos em fusões".
Representação esquemática da quantidade de gás disponível para alimentar buracos negros supermassivos durante uma grande fusão de galáxias.
Crédito: CATA/J. Utreras, M. Johnstone
A equipa comparou sistemas com ambos os buracos negros ativos (NGAs duplos) com fusões em que apenas um mostrava atividade óbvia (NGA individual). Nalguns destes casos de NGA individual, o buraco negro sem apetite parecia estar verdadeiramente faminto de gás frio, mas noutros, o gás era observado, mas o buraco negro continuava a recusar-se a comer, possivelmente porque foi observado entre alimentações. "Estas observações únicas do ALMA mostram como os buracos negros estão a ser ativamente alimentados durante uma grande fusão de galáxias, um evento que suspeitamos ser crítico no estabelecimento da ligação observada entre o crescimento dos buracos negros e a evolução das galáxias. Só agora, graças às capacidades únicas e revolucionárias do ALMA, é que este estudo é possível", afirma Ezequiel Treister, investigador principal deste projeto de investigação e coautor do estudo.
O ALMA também descobriu que muitos buracos negros ativos estão ligeiramente deslocados dos seus principais discos de gás em rotação, sugerindo interações gravitacionais violentas que podem ter deslocado os buracos negros durante as fusões de galáxias. Em conjunto, estes resultados mostram que, nas colisões de galáxias, ter energia suficiente para alimentar os buracos negros supermassivos é apenas metade da história; o tempo, a turbulência e a poeira decidem quando, e se, ambos os buracos negros ganham vida.
Estudo sugere que a lua de Saturno, Titã, poderá afinal não ter um oceano global
Esta impressão de artista mostra a sonda Cassini da NASA a efetuar um dos seus muitos voos rasantes por Titã, a maior lua de Saturno. Ao analisar o efeito Doppler dos sinais de rádio que viajam de e para a Terra, a missão mediu com precisão o campo gravitacional de Titã.
Crédito:
NASA/JPL-Caltech
Uma das principais descobertas da missão Cassini da NASA em 2008 foi que a maior lua de Saturno, Titã, podia ter um vasto oceano de água sob a sua superfície rica em hidrocarbonetos. Mas a reanálise dos dados da missão sugere um cenário mais complicado: é mais provável que o interior de Titã seja composto por gelo, com camadas de lama e pequenas bolsas de água quente que se formam perto do seu núcleo rochoso.
O novo estudo, liderado por investigadores do JPL da NASA, no sul da Califórnia, e publicado a semana passada na revista Nature, poderá ter implicações na compreensão que os cientistas têm de Titã e de outras luas geladas do nosso Sistema Solar.
"Esta investigação sublinha o poder dos dados de arquivo da ciência planetária. É importante recordar que os dados que estas espantosas naves espaciais recolhem não desaparecem, pelo que as descobertas podem ser feitas anos, ou mesmo décadas, mais tarde, à medida que as técnicas de análise se tornam mais sofisticadas", disse Julie Castillo-Rogez, investigadora principal do JPL e coautora do estudo. "É a prenda que continua a dar".
Para sondar remotamente planetas, luas e asteroides, os cientistas estudam as comunicações por radiofrequência que viajam entre as naves espaciais e a DSN (Deep Space Network) da NASA. É um processo com várias camadas. Dado que o corpo de uma lua pode não ter uma distribuição uniforme de massa, o seu campo gravitacional altera-se à medida que uma nave espacial passa por ele, fazendo com que a nave acelere ou abrande ligeiramente. Por sua vez, estas variações na velocidade alteram a frequência das ondas de rádio que vão e vêm da nave espacial - um efeito conhecido como efeito Doppler. A análise do efeito Doppler pode dar uma ideia do campo gravitacional de uma lua e da sua forma, que pode mudar ao longo do tempo à medida que orbita dentro da atração gravitacional do seu planeta-mãe.
A esta mudança de forma chama-se flexão de maré. No caso de Titã, o imenso campo gravitacional de Saturno aperta a lua quando Titã está mais perto do planeta durante a sua órbita ligeiramente elíptica, e estica a lua quando está mais longe. Esta flexão cria energia que se perde, ou se dissipa, sob a forma de aquecimento interno.
Quando os cientistas da missão analisaram os dados de radiofrequência recolhidos durante as 10 aproximações da missão Cassini a Titã, descobriram que a lua estava a fletir tanto que concluíram que devia ter um interior líquido, uma vez que um interior sólido teria fletido muito menos (pense num balão cheio de água vs. uma bola de bilhar).
Nova técnica
A nova investigação destaca outra explicação possível para esta maleabilidade: um interior composto por camadas com uma mistura de gelo e água que permite à lua fletir. Neste cenário, haveria um desfasamento de várias horas entre a atração das marés de Saturno e o momento em que a lua mostra sinais de flexão - muito mais lento do que se o interior fosse totalmente líquido. Um interior lamacento também apresentaria uma assinatura de dissipação de energia mais forte no campo gravitacional da lua do que um interior líquido, porque estas camadas de lama gerariam fricção e produziriam calor quando os cristais de gelo roçassem uns nos outros. Mas não havia nada aparente nos dados que sugerisse que isto estava a acontecer.
Assim, os autores do estudo, liderados pelo investigador pós-doc do JPL, Flavio Petricca, analisaram mais de perto os dados Doppler para perceber porquê. Aplicando uma nova técnica de processamento, reduziram o ruído nos dados. O que emergiu foi uma assinatura que revelou uma forte perda de energia nas profundezas de Titã. Os investigadores interpretaram esta assinatura como sendo proveniente de camadas de lama, sobrepostas por uma espessa camada de gelo sólido.
Com base neste novo modelo do interior de Titã, os investigadores sugerem que o único líquido estaria na forma de bolsas de água derretida. Aquecidas pela dissipação da energia das marés, as bolsas de água deslocam-se lentamente em direção às camadas de gelo congeladas à superfície. À medida que sobem, têm o potencial de criar ambientes únicos, enriquecidos por moléculas orgânicas fornecidas a partir de baixo e de material fornecido por impactos de meteoritos na superfície.
"Ninguém estava à espera de uma dissipação de energia muito forte em Titã. Mas, ao reduzir o ruído nos dados Doppler, conseguimos ver estas pequenas oscilações a emergir. Esta foi a 'arma fumegante' que indica que o interior de Titã é diferente do que se deduzia das análises anteriores", disse Petricca. "A baixa viscosidade da lama ainda permite que a lua inche e se comprima em resposta às marés de Saturno e remova o calor que, de outra forma, derreteria o gelo e formaria um oceano".
Potencial para a vida
"Embora Titã possa não possuir um oceano global, isso não exclui o seu potencial para albergar formas de vida básicas, assumindo que a vida se pode formar em Titã. De facto, penso que isso torna Titã mais interessante", acrescentou Petricca. "A nossa análise mostra que deve haver bolsas de água líquida, possivelmente tão quentes quanto 20 graus Celsius, que transportam os nutrientes do núcleo rochoso da lua através de camadas de gelo de alta pressão para uma camada sólida de gelo à superfície".
A próxima missão da NASA a Saturno poderá fornecer informações mais definitivas. Com lançamento previsto para não antes de 2028, a missão Dragonfly da NASA à lua encoberta poderá fornecer a verdade. A aeronave, a primeira do género, irá explorar a superfície de Titã para investigar a habitabilidade da lua. Transportando um sismómetro, a missão poderá fornecer medições fundamentais para sondar o interior de Titã, dependendo dos eventos sísmicos que ocorram durante a sua estadia à superfície.
Um exemplo de violência a uma escala cósmica, a enorme galáxia elíptica NGC 1316 situa-se a cerca de 75 milhões de anos-luz de distância, na direção da constelação meridional da Fornalha. Investigando a visão surpreendente, os astrónomos suspeitam que a galáxia gigante colidiu com a vizinha mais pequena, NGC 1317, vista mesmo à direita do centro da grande galáxia, produzindo fluxos estelares muito extensos em "loops" e conchas. A luz do seu encontro próximo terá chegado à Terra há cerca de 100 milhões de anos. Na nítida imagem telescópica, as regiões centrais de NGC 1316 e de NGC 1317 aparecem separadas por mais de 100.000 anos-luz. As complexas faixas de poeira visíveis no seu interior também indicam que NGC 1316 é o resultado de uma fusão de galáxias num passado distante. Encontrada na periferia do enxame de galáxias da Fornalha, NGC 1316 é conhecida como Fornax A. Uma das galáxias mais brilhantes do enxame da Fornalha, é uma das maiores e mais fortes fontes celestes de rádio, com emissão que se estende muito para além deste campo de visão com um grau de diâmetro.
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