O 4º planeta deste sistema não é "normal"

  Astrônomos observaram uma surpreendente configuração planetária ao redor de uma pequena estrela. Este sistema orbita LHS 1903, uma anã vermelha muito menor e menos luminosa que o nosso Sol. 

LHS 1903 é uma pequena estrela anã vermelha, mais fria e menos luminosa que o nosso Sol. Cientistas utilizaram telescópios espaciais e terrestres para descobrir quatro planetas orbitando LHS 1903. Com esses telescópios, eles classificaram os três planetas mais próximos da estrela: o mais interno é rochoso, e os dois seguintes são gigantes gasosos. Observe que as distâncias e os tamanhos dos planetas não estão em escala — o quarto planeta, mais externo, é muito menor que os outros três planetas do sistema. Crédito: ESA

Os pesquisadores identificaram quatro corpos celestes ao redor dessa estrela. Os três planetas mais próximos seguem um padrão esperado: o primeiro é rochoso, como a Terra, e os dois seguintes são gigantes gasosos, semelhantes a Júpiter.

A surpresa vem do quarto planeta, localizado mais distante da estrela. Ao contrário do que geralmente se observa, este mundo distante não é um gigante gasoso, mas parece pequeno e denso, provavelmente rochoso. Isso confere ao sistema uma sequência incomum: rochoso, gasoso, gasoso, rochoso. 

Esse resultado desafia os modelos estabelecidos. De fato, na maioria dos sistemas, como o nosso, planetas rochosos são encontrados próximos à estrela porque o calor intenso expulsa os gases mais leves. Mais distantes, as temperaturas mais baixas permitem a formação de gigantes gasosos pela acumulação de hidrogênio e hélio. O sistema LHS 1903 não segue esse padrão. 

Diversas hipóteses foram examinadas para explicar essa configuração. Os pesquisadores descartaram a ideia de que os planetas trocaram de lugar ou que o planeta rochoso mais externo perdeu sua atmosfera em uma colisão. Eles sugerem, em vez disso, que os planetas se formaram um após o outro, de dentro para fora. Cada novo planeta teria então absorvido a poeira e o gás ao seu redor, alterando o ambiente para os planetas subsequentes. 

Assim, quando o quarto planeta se formou, o sistema pode já ter esgotado seu gás, um elemento necessário para a criação de gigantes gasosos. Essa observação indica que os sistemas planetários podem evoluir de maneiras mais diversas do que se imaginava anteriormente. O estudo de outras estrelas semelhantes poderia, portanto, revelar novas arquiteturas planetárias.

Métodos para detecção de exoplanetas

A busca por exoplanetas, planetas que orbitam outras estrelas, depende de diversas técnicas. Uma das mais comuns é o método de trânsito, que observa as quedas no brilho de uma estrela quando um planeta passa em frente a ela. Essa abordagem permite aos cientistas determinar o tamanho do planeta e sua distância da estrela, fornecendo pistas sobre sua composição.

Outro método importante é a velocimetria radial, que mede as ligeiras oscilações da estrela causadas pela atração gravitacional dos planetas. Ao analisar esses movimentos, os cientistas podem estimar a massa dos planetas. Combinadas, essas técnicas fornecem uma visão mais completa dos sistemas planetários. 

Para estudar LHS 1903, os astrônomos utilizaram tanto telescópios espaciais, como o CHEOPS da Agência Espacial Europeia, quanto instrumentos terrestres. Essa combinação permite coletar dados precisos sobre a posição e as características dos planetas, mesmo ao redor de estrelas tênues como anãs vermelhas. 

Esses avanços tecnológicos possibilitam a descoberta de sistemas incomuns. Ao aprimorar os métodos de detecção, os pesquisadores esperam encontrar mais planetas em configurações inesperadas.

Techno-science.net

Qual é a diferença entre antimatéria, matéria escura e matéria degenerada?

 A antimatéria é apenas matéria regular com algumas propriedades invertidas, como a carga elétrica. Por exemplo, a versão antimatéria de um elétron é um pósitron. Ambos têm a mesma massa, mas têm carga elétrica oposta.

A antimatéria não é tão exótica quanto a ficção científica faz parecer. A antimatéria possui massa regular e acelera em resposta a forças como a matéria regular. Além disso, é atraída gravitacionalmente para outras formas de matéria, assim como a matéria regular. Para cada partícula que existe, existe uma contraparte de antimatéria.

O que torna a antimatéria única é que quando a antimatéria entra em contato com a sua contraparte da matéria regular, elas se destroem mutuamente e toda a sua massa é convertida em energia. Essa aniquilação mútua matéria-antimatéria foi observada muitas vezes e é um princípio bem estabelecido. De fato, as tomografias médicas de PET usam rotineiramente eventos de aniquilação para formar imagens de pacientes.

Fonte: https://depts.washington.edu/imreslab/education/Physics%20of%20PET.pdf

A matéria escura é matéria que não interage eletromagneticamente e, portanto, não pode ser vista usando a luz. Ao mesmo tempo, a matéria escura interage gravitacionalmente e, portanto, pode ser "vista" através de seu efeito gravitacional em outra matéria.

É comum em todo o universo e ajuda a moldar galáxias. De facto, estimativas recentes colocam a matéria escura como cinco vezes mais comum que a matéria regular em nosso universo. Mas como a matéria escura não interage eletromagneticamente, não podemos tocá-la, vê-la ou manipulá-la usando meios convencionais. Ainda há muito desconhecido sobre a matéria escura, pois é tão difícil de detectar e manipular.

Fonte: Dark Matter May Be Building Up Inside the Sun

A matéria degenerada é matéria regular que foi comprimida até os átomos se quebrarem e as partículas se prenderem numa massa gigante. A matéria degenerada age um pouco como um gás, pois as partículas não estão ligadas umas às outras, e um pouco como um sólido, pois as partículas são tão próximas que não conseguem se mover muito. Uma estrela anã branca é composta principalmente de elétrons comprimidos num estado de matéria degenerada.

A luz é composta de fótons. Baseado na teoria discreta fotônica da luz, um fóton é um pacote discreto de energia eletromagnética. Qual é a explicação para isto?

 A formulação da pergunta aparentemente sugeriria que existe uma contradição entre o foton ser um pacote discreto e também ser energia eletromagnética. Não há contradição. Trata-se de um fato.

Nesta altura do desenvolvimento da ciência já não causa mais espanto o fato de que qualquer micropartícula, de tamanho atômico ou infraatômico, entre elas os fotons, possuam propriedades duais, isto é, propriedades de ondas e propriedades de partículas segundo o conceito de "onda" e de "partícula" da Física Clássica.

Na visão mecano-quántica as partículas, independentemente do seu tamanho e da sua velocidade, SEMPRE possuem propriedades duais. Só que estas são mais perceptíveis nas chamadas micropartículas, devido ao seu tamanho.

Uma bola de futebol, rigorosamente falando, também possui esse comportamento dual, só que, na prática, esse comportamento dual é desprezível, dado o tamanho e massa da bola, e não influencia em nada referente a se a bola vai ou não entrar no gol, por exemplo.

Já com um elétron, ou um foton, devido ao seu tamanho, pois fica difícil -ou impossível!- prever COM ABSOLUTA CERTEZA se ele vai ir numa ou outra direção, pois, com as propriedades duais de onda e partícula, ele poderá sofrer dispersão ou difração como o faz una onda eletromagnética clássica.

E quanto mais certeza tenhamos de em qual local se encontra a partícula, mas incerta será a direção para a qual a partícula "voará" num instante posterior. Coisas do Principio de Incerteza de Heisenberg. Fato, mais uma vez! Nada a explicar. É como se comportam os objetos físicos nessa micro-dimensão.

Este Heisenberg é o físico alemão Werner Heisenberg que formulou o princípio que o imortalizou, e não tem nada a ver com o Walter White, personagem da série Breaking Bad, também imortal, à sua maneira.

Seria excelente que a leitura destes assuntos motivasse o pessoal a se interessar e estudar Física. Mesmo que você não vire um Newton nem um Einstein, os conhecimentos e fatos abrirão seus horizontes e sua inteligência e, a partir daí, você SEMPRE olhará para o mundo, a realidade, as pessoas e o Universo com outros olhos. Acredite!

O que é a teoria Grande Ruptura (Big Rip)?

 É uma teoria do destino final do universo.

Segundo esta hipótese se e quando a expansão do universo ( que continua a acelerar) atingir uma determinada velocidade, as galáxias irão afastar-se cada vez mais isolando-se e com o decorrer do tempo, a própria matéria e os átomos se desintegrarão.

Tal culminará na desagregação de toda a matéria, se existir no universo uma quantidade de energia escura suficiente.

Por que é tão importante “achar” os quarks?

 Quarks são constituintes fundamentais de toda a matéria, mas não são acessíveis diretamente devido à sua propriedade de confinamento dentro das partículas hadrônicas. Os graus de liberdade dos quarks são aparentes em colisões de partículas de alta energia e a compreensão das propriedades dos quarks e suas interações é essencial na descrição das propriedades das partículas subatômicas. As colisões de íons pesados ​​de alta energia permitem criar o plasma de quark-glúons, o estado da matéria que existiu logo após o Big Bang e que supostamente está presente nos núcleos das estrelas de nêutrons.

O que significa dizer que noventa e quatro por cento das galáxias do universo estão permanentemente fora do nosso alcance?

 A primeira coisa que você deve entender é que a expansão do universo não é limitada pela velocidade da luz, mas todo o resto é.

No início do universo, houve uma expansão rápida acima da velocidade da luz que separou visualmente diferentes partes do universo. Naquele ponto se tornou impossível ver algumas partes do universo do ponto de vista de outros lugares. Esta expansão do espaço continua hoje em dia, e apesar da velocidade da luz ser uma constante através do tempo, a expansão do espaço se acelera e varia de acordo com a parte do universo em que você está.

Por conta disto, há aproximadamente quatorze bilhões de anos, quando o universo era muito, muito jovem, ele criou o que nós agora chamamos de "Esfera Hubble".

A borda da Esfera Hubble define o limite de nossa capacidade de observar o universo, porque ela está literalmente na distância máxima que a luz conseguiria viajar desde a repentina expansão do universo há quatorze bilhões de anos. Apesar da Esfera Hubble continuar a crescer à velocidade da luz, o resto do universo está crescendo muito mais rápido do que isto, e tudo fora da Esfera de Hubble está se afastando de nós mais rapidamente do que a luz.

As melhores estimativas dizem que o universo tem noventa e três bilhões de anos-luz de diâmetro agora, mas esta medição não é precisa porque, ao contrário da Esfera Hubble, o universo não deve ser esférico.

Isso significa que apenas cerca de seis por cento do volume do universo está dentro de nossa Esfera Hubble. Isso é tudo que seremos capazes de ver e, pior, conforme a Esfera Hubble aumenta, mais difícil fica ver as coisas na borda. Daqui a quatorze bilhões de anos, por exemplo, é provável que a maioria das galáxias em nossa agora muito maior Esfera Hubble não será visível para nós—porque estarão muito distantes e apagadas.

Existem estrelas negras no Universo?

 “Depende. E essa é sempre a resposta mais honesta que um físico pode dar….”

A expressão estrela negra soa como algo que deveria aparecer em um filme de romance de ficção científica ou em nome de uma banda de rock progressivo. Mas a natureza, infelizmente, não costuma respeitar nossos nomes bonitos. No sentido estrito, estrelas são objetos que brilham porque não têm escolha…qualquer coisa quente o suficiente para ser chamada de estrela vai irradiar energia. Mesmo a mais apagada das anãs vermelhas ainda emite luz — se não no visível, pelo menos no infravermelho. Uma estrela totalmente negra seria um objeto tão frio e silencioso que a própria termodinâmica pediria demissão.

Agora, se a pergunta estiver flertando com buracos negros, aí entramos em terreno mais interessante. Buracos negros existem, são observáveis indiretamente e, ironicamente, não são completamente negros. Eles emitem radiação de Hawking, o que significa que, em princípio, até um buraco negro brilha — só que tão pouco que o universo provavelmente acaba antes que alguém perceba. Além disso, chamá-los de estrelas é um abuso semântico que faz astrônomos revirarem os olhos em perfeita sincronia.

Curiosamente, a ideia de estrelas negras é mais velha do que a relatividade geral. No século XVIII, quando a luz ainda era tratada como uma partícula obediente à gravidade newtoniana, Michell e Laplace imaginaram estrelas tão massivas que nem a luz conseguiria escapar. O raciocínio era elegante, o resultado estava errado, e ainda assim eles acabaram tropeçando, por pura audácia intelectual, em algo que só seria compreendido corretamente duzentos anos depois. Um erro conceitual que envelheceu melhor do que muitas teorias corretas.

Então, existem estrelas negras no universo?

Ninguém sabe!

Os campos quânticos têm massa?

 

Veja só:

1. Campo ≠ partícula (…e aqui começa a confusão)

Na teoria quântica de campos (QFT), o campo é a entidade fundamental, algo que permeia o espaço-tempo como um pano de fundo matematicamente bem comportado (quase sempre…).
A partícula é apenas uma excitação quantizada desse campo, ou seja a massa é uma propriedade das excitações, não do campo enquanto objeto abstrato.

Assim como uma partitura não “pesa”, mas um contrabaixo sim.

3. Exemplos que não mentem (mas omitem…)

Campo eletromagnético: sem termo de massa = fótons sem massa. Leves, velozes, e "irresponsáveis".

Campo de Dirac do elétron: termo de massa presente = elétrons com massa. Trabalhadores sérios e focados.

Campos de gauge do Modelo Padrão: começam sem massa, mas…espere pra ver…

Campo de Higgs é como um poeta trágico: “Dou minha massa a quem se acoplar…mas continuo sendo um campo escalar.”

Aqui, a massa emerge dinamicamente, não é propriedade “intrínseca” no sentido clássico!

4. Quanto ao Vácuo (personagem suspeito…)?

O vácuo quântico, tem energia, flutua, influencia massas efetivas (renormalização), mas ainda assim não consegue transformar o campo em um objeto com massa newtoniana…

Não espere que o campo “caia” no chão se você o soltar. Ele já está em todo lugar — o que, convenhamos, é um truque antigo.

Portanto não se preocupe em olhar para cima durante suas caminhadas matinais…a possíbilidade de um Campo "despencar" sobre sua cabeça, é ZERO! Vai por mim…

É possível visitar ou colonizar outras luas e planetas do sistema solar?

 Primeiro, devemos considerar que a atual humanidade, que mal consegue manter uma república funcionando por mais de duzentos anos, sem dar um golpe ou eleger um palhaço, não teria real capacidade de colonizar outras luas e planetas do Sistema Solar.

Porém, vamos considerar algumas hipóteses…

1. Marte – o destino favorito dos otimistas com prazo de validade

Marte é o queridinho do nicho acadêmico! Vermelho, fotogênico, tem nome de deus da guerra, polariza bem nas thumbnails. Todo mundo já viu o slide de powerpoint: “terraformação em 100 anos”, “cidades-domo”, “crianças correndo em gravidade de 0,38 g”.

O que ninguém coloca no slide é a lista de "presentes" que Marte te entrega logo na primeira semana:

• Poeira fina que entra em qualquer vedação e funciona como lixa para o pulmão;
• Pressão atmosférica equivalente a 30 km de altitude na Terra;
• Radiação cósmica e solar que transforma o DNA em um código de erro aleatório em looping;
• Temperatura média de –63 °C (e isso é a média. À noite despenca para –140 °C);
• Ausência de campo magnético decente;
• Solo cheio de percloratos (basicamente veneno industrial que se transforma em gás tóxico quando você tenta cultivar batatas.

Resumo:

Marte não é um ambiente hostil. Marte é um homicida passivo-agressivo com PhD em termodinâmica e radiobiologia. Colonizar Marte com a tecnologia atual seria mais ou menos como tentar morar dentro de um freezer industrial, sem roupas, com um cara jogando formol no seu rosto de cinco em cinco minutos.

2. Luas geladas – Europa, Enceladus, Titã

“Ah, mas tem água! Tem oceanos subterrâneos! Tem plumas de vapor! Tem chance de vida!”

Sim, tem. E é exatamente isso que piora a situação.

Europa: oceano líquido debaixo de uma casca de gelo de 10–30 km de espessura. Para chegar na água você precisa furar uma geleira mais grossa que a Antártida inteira. Depois disso, operar submarinos robôs em um ambiente onde a pressão hidrostática chega a 100–150 atm e o campo de radiação de Júpiter te cozinha vivo em poucas horas.

Enceladus: jorra água no espaço. Muito bonito nas fotos. Mas essa água sai a –200 °C, em forma de partículas que funcionam como estilhaços supersônicos. É um gêiser assassino bem na sua cara.

Titã: lagos de metano líquido, atmosfera mais densa que a da Terra, temperatura de –179 °C. Você precisaria de um traje que ao mesmo tempo isola do frio extremo, resiste à corrosão química do metano/etano e não vira uma bola de gelo quebradiça.

Resumo:

As luas geladas não são “planetas promissores”. São caixas de Pandora criogênicas onde o prêmio principal é morrer de maneiras que nem os roteiristas de terror pensaram ainda.

3. Vênus

Tem gente que fala sério sobre “cidades flutuantes” na atmosfera venusiana, a 50–55 km de altitude, onde a pressão e temperatura são quase terrestres.

É verdade…lá em cima a pressão é ~1 atm e a temperatura ~0–50 °C. O problema é que…

• Venta constantemente a 100–120 m/s (furacão categoria 5);
• Costuma chover ácido sulfúrico concentrado;
• Possuí nuvens opacas que bloqueiam quase toda luz solar…esqueça os painéis solares!
• Sua Gravidade é de 0,9 g;
• Não possuí fonte sólida para ancorar (tudo vira balão).

Resumo:

Colonizar Vênus flutuante é como decidir morar permanentemente dentro de um liquidificador industrial cheio de ácido de bateria, só porque a temperatura da água do banho está boa.

4. Mercúrio e as demais rochas escaldantes

Ninguém fala sério sobre Mercúrio. É um forno de micro-ondas, funcionando aberto. Ponto.

Conclusão

É possível visitar outros corpos do Sistema Solar?

Sim, já estamos fazendo. Robôs fazem isso desde os anos 1960. Humanos podem pisar em Marte em 2030–2040? Provavelmente sim, se tudo der muito certo e ninguém cortar orçamento no ano errado.

É possível colonizar (isto é, manter comunidades humanas auto-sustentáveis por gerações) em qualquer outro corpo do Sistema Solar com a tecnologia que teremos nos próximos 100 anos?

Não é possível ("foi mal" Elon Musk). Não é questão de vontade, de dinheiro ou de “acreditar no sonho”. É questão de física, química e biologia gritando em uníssono: vocês não foram feitos para isso!!!!

O ser humano é um animal de savana equatorial que respira oxigênio a 1013 hPa e 15–30 °C. Tirar ele desse envelope e colocá-lo em qualquer outro lugar do Sistema Solar é como jogar um peixe dourado na panela de pressão e torcer para que ele evolua pulmões de titânio.

Uma colonização real, em escala de civilização, exigiria:

1. Revoluções tecnológicas que hoje estão no campo da ficção científica (campos magnéticos artificiais planetários, propulsão que viola o que sabemos de física, manipulação genética extrema, nanomáquinas autoreplicantes),….
2. Que a espécie humana deixe de ser “humana” no sentido biológico clássico.

Até lá, o que teremos são postos avançados caríssimos, insuportavelmente frágeis e com taxa de mortalidade que desbancaria qualquer general da Primeira Guerra Mundial.

Se, hipoteticamente, o Sol desaparecesse, a Terra manteria sua órbita normal por mais 8 minutos?

 E isso não é misticismo, é apenas relatividade especial e geral funcionando à pleno vapor.

A luz do Sol leva cerca de 8 minutos e 20 segundos para chegar à Terra, porque a distância média é 1 unidade astronômica e a velocidade da luz é finita, e a Relatividade Geral nos diz que alterações no campo gravitacional também se propagam à velocidade da luz. Ou seja, a “informação gravitacional” não é instantânea e o espaço-tempo não envia notificações em tempo real.

Portanto, se o Sol simplesmente deixasse de existir em um instante hipotético, a Terra não “saberia” imediatamente, e durante esses 8 minutos e 20 segundos, a curvatura do espaço-tempo na posição da Terra ainda seria aquela correspondente ao Sol presente, dessa forma a órbita seguiria normal, as marés continuariam, os relógios seguiriam e os astrônomos ainda estariam terminando o café da manhã.

Após esse intervalo, a informação da ausência de massa solar chegaria à nós, e nesse momento, a curvatura desapareceria e a Terra deixaria de estar sob força gravitacional central. O que aconteceria então? Ela seguiria em linha reta tangente à órbita que tinha naquele instante, de acordo com a primeira lei de Newton, ou seja, nada de espirais dramáticos…apenas movimento inercial.

Agora, uma observação importante:

Isso não significa que a gravidade seja “atrasada” de forma newtoniana!!! A Relatividade Geral é construída precisamente para evitar instabilidades absurdas, caso a força gravitacional apontasse sempre para a posição antiga da fonte. Fique tranquilo…o formalismo relativístico garante a consistência causal.

Em termos energéticos, o cenário é fisicamente impossível na forma “o Sol desaparece magicamente”. A massa teria que ir para algum lugar, e se ela fosse convertida integralmente em energia, por exemplo, teríamos outros problemas antes de discutir órbitas.

Conclusão:

Felizmente, o Sol não costuma sumir sem aviso prévio.

O segredo guardado sob as nuvens de Júpiter

 Pesquisa revela partes do enigma da Grande Mancha Vermelha, que intriga astrônomos há mais de três séculos.

Missão Juno da NASA conseguiu registrar tempestades elétricas na superfície de Júpiter © Koji Kuramura/Heidi N. Becker/Gerald Eichstädt/MSSS/SwRI/JPL-Caltech/NASA 

Durante séculos, Júpiter fascinou os astrônomos por sua atmosfera caótica e, acima de tudo, por sua colossal Grande Mancha Vermelha: uma tempestade persistente, maior que a Terra e observada há pelo menos 360 anos na superfície do planeta – desde que os primeiros telescópios permitiram aos astrônomos documentá-la.

No entanto, o que ocorre sob a espessa camada de nuvens permaneceu, em grande parte, fora do alcance. Agora, novas simulações permitem entender melhor o que ocorre no interior Grande Mancha Vermelha.

Modelo computacional

Uma equipe de cientistas da Universidade de Chicago e do Laboratório de Propulsão a Jato da Nasa desenvolveu o modelo computacional mais completo até hoje da atmosfera de Júpiter. O resultado é surpreendente: o planeta parece conter aproximadamente uma vez e meia mais oxigênio do que o Sol, muito acima das estimativas anteriores que sugeriam apenas um terço disso. Os detalhes foram publicados em um estudo na The Planetary Science Journal.

A descoberta não é apenas uma curiosidade sobre os componentes químicos do fenômeno. Além de melhorar nossa compreensão do maior planeta do sistema solar, o estudo oferece novas pistas sobre os processos que moldaram todos os planetas que conhecemos, incluindo a Terra.

A Grande Mancha Vermelha de Júpiter é uma tempestade maior do que a Terra que exista há pelo menos 360 anos na atmosfera do planeta © NASA/ESA/STScI/Amy Simon/ABACA/picture aliance

Como Júpiter se formou?

A explicação mais provável, de acordo com os novos indícios, é que Júpiter se formou além da chamada "linha da neve", uma região distante do Sol onde a água e outros compostos podem existir na forma de gelo. Esse gelo teria fornecido grandes quantidades de oxigênio na forma de água congelada, facilitando seu acúmulo no planeta.

Até agora, a maioria dos modelos estudava separadamente a química e o movimento da atmosfera. A equipe liderada por Jeehyun Yang, pesquisador do pós-doutorado da Universidade de Chicago, decidiu unir as duas abordagens em um único modelo. "A química é importante, mas não inclui as gotas de água nem o comportamento das nuvens. A hidrodinâmica por si só simplifica demais a química. Por isso é importante combiná-las", explica Yang.

A nova simulação permite reconstituir um modelo que mostra como a água, as nuvens e os diferentes processos químicos são redistribuídos dentro do planeta, ascendendo lentamente das regiões internas muito quentes para as zonas atmosféricas mais frias, oferecendo assim uma imagem mais precisa da circulação de gases em Júpiter. 

E aí surgiu outra surpresa: essa circulação é muito mais lenta do que se pensava. De acordo com o modelo, a difusão seria entre 35 e 40 vezes mais lenta do que se estimava até agora. Em outras palavras, processos que antes acreditava-se que ocorriam em questão de horas podem, na verdade, durar semanas.

A atmosfera inexplorada de Júpiter

Júpiter não tem uma superfície sólida conhecida. É um mundo gigantesco formado por gases e líquidos submetidos a pressões e temperaturas extremas. Qualquer tentativa de penetrar na atmosfera do maior planeta do sistema solar seria em vão. Se uma nave tentasse penetrá-la demasiadamente, acabaria sendo destruída pelas condições extremas do ambiente. A sonda Galileo, por exemplo, deixou de funcionar quase imediatamente após mergulhar na atmosfera do planeta.

Atmosfera de Júpiter capturada pela sonda Juno da NASA durante sua 16ª passagem, em outubro de 2018 © NASA/ZUMA/picture alliance

Foi possível apenas estudar as camadas superiores do planeta a partir da órbita, graças a missões como a Juno. Essas observações confirmaram a presença de compostos como amônia, metano e monóxido de carbono. No entanto, a grande incógnita fica mais abaixo, nas profundezas da atmosfera, onde se concentra o oxigênio, principalmente na forma de água.

Uma "cápsula do tempo" do sistema solar

O novo modelo sugere que compreender como essas moléculas se movem e se transformam é fundamental não apenas para conhecer melhor Júpiter, mas também para reconstruir a história do sistema solar. Como Yang explicou ao site Space.com, "os planetas conservam as marcas químicas dos ambientes em que se formaram, o que os torna cápsulas do tempo".

Os estudiosos ainda discutem se Júpiter nasceu na posição que ocupa hoje ou se migrou de regiões mais distantes do Sol. Mas descobertas como essa permitem restringir essas possibilidades. A elevada quantidade de oxigênio detectada dá suporte à hipótese de que o planeta tenha se formado em zonas mais frias e distantes, onde o gelo era abundante e podia ser incorporado mais facilmente durante o crescimento de Júpiter.

Em outras palavras, ao decifrar o que ocorre sob as nuvens de Júpiter, os cientistas não apenas ajudariam a esclarecer um dos grandes mistérios da pesquisa planetária, mas também contribuiriam para reconstituir os primeiros capítulos da história do sistema solar, ao mesmo tempo em que orientariam a busca por planetas habitáveis em outros sistemas estelares.

Msn.com

“Vulcão Cósmico” Entra em Erupção Novamente: Buraco Negro Desperta Após 100 Milhões de Anos

 Um buraco negro reiniciado em J1007+3540 revela como a atividade episódica de jatos e a pressão do aglomerado moldam galáxias de rádio gigantes.

Astrônomos capturaram novas e impressionantes imagens de rádio de uma galáxia gigante, J1007+3540, onde um buraco negro supermassivo reiniciou dramaticamente seus jatos após quase 100 milhões de anos de silêncio. Crédito: Shutterstock 

Astrônomos capturaram uma das imagens mais nítidas já registradas de um buraco negro retornando à atividade, em uma vasta radiogaláxia onde a atividade se estende por quase um milhão de anos-luz no espaço. O fenômeno foi comparado a um "vulcão cósmico", com enormes jatos irrompendo novamente do núcleo da galáxia.

A descoberta ocorreu quando pesquisadores detectaram a renovação da emissão de jatos do buraco negro supermassivo no centro de J1007+3540. Após quase 100 milhões de anos de inatividade, o buraco negro reiniciou suas atividades, lançando poderosos fluxos de plasma magnetizado em seu entorno.

Observações de rádio mostram a galáxia presa em um confronto turbulento entre os jatos recém-reativados e a intensa pressão do aglomerado de galáxias massivo que a circunda. A interação está longe de ser tranquila, com os jatos visivelmente curvados, comprimidos e perturbados pelo ambiente denso.

Os resultados foram publicados no periódico Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . As imagens foram obtidas utilizando dois radiointerferômetros de alta sensibilidade: o Low Frequency Array (LOFAR) na Holanda e o Giant Metrewave Radio Telescope (uGMRT) da Índia, em sua versão atualizada.

Um buraco negro volta a funcionar

A maioria das galáxias grandes contém um buraco negro supermassivo, mas apenas uma minoria produz jatos de rádio extensos que podem abranger centenas de milhares de anos-luz. De acordo com a equipe internacional responsável pelo estudo, J1007+3540 se destaca por fornecer evidências claras de explosões repetidas. Seu motor central foi ativado, desativado e reativado em escalas de tempo cósmicas.

Os novos dados de rádio revelam um jato interno brilhante e compacto que marca o recente despertar do buraco negro, afirmou a pesquisadora principal Shobha Kumari, do Midnapore City College, na Índia. Ao redor dele, há um casulo mais amplo de plasma mais antigo e menos intenso, remanescente de erupções anteriores. Esse material envelhecido foi distorcido e comprimido pelas condições extremas dentro do aglomerado de galáxias, preservando um registro em camadas da atividade passada e presente.

Esta imagem do LOFAR DR2 de J1007+3540, sobreposta a uma imagem óptica do Pan-STARRS, mostra um jato interno compacto e brilhante, indicando o despertar do que havia sido um buraco negro supermassivo "adormecido" no centro da gigantesca radiogaláxia. Crédito: LOFAR/Pan-STARRS/S. Kumari et al.

“É como assistir a um vulcão cósmico entrar em erupção novamente após eras de calmaria — só que este é grande o suficiente para esculpir estruturas que se estendem por quase um milhão de anos-luz no espaço”, acrescentou Kumari. 

“Essa dramática sobreposição de jatos jovens dentro de lóbulos mais antigos e exauridos é a assinatura de um AGN episódico – uma galáxia cujo motor central continua ligando e desligando em escalas de tempo cósmicas.” 

A pesquisa foi realizada por Kumari e pelos coautores Dr. Sabyasachi Pal, do Midnapore City College, Dr. Surajit Paul, professor associado do Manipal Centre for Natural Sciences, na Índia, e Dr. Marek Jamrozy, da Universidade Jagiellonian, na Polônia.

A pressão do aglomerado remodela os jatos.

“J1007+3540 é um dos exemplos mais claros e espetaculares de núcleo galáctico ativo episódico com interação jato-aglomerado, onde o gás quente circundante curva, comprime e distorce os jatos”, disse o Dr. Pal. 

J1007+3540 reside dentro de um enorme aglomerado de galáxias repleto de gás extremamente quente. Esse ambiente cria uma pressão externa enorme – muito maior do que a experimentada pela maioria das radiogaláxias. À medida que os jatos reativados são expelidos, eles são curvados, comprimidos e distorcidos pela interação com o meio denso. 

A imagem do LOFAR revela que o lóbulo norte está comprimido e dramaticamente distorcido, dizem os autores, mostrando uma assinatura curva de refluxo de plasma que parece ser empurrada lateralmente pelo gás circundante. 

A imagem do uGMRT também mostra que essa região comprimida possui um espectro de rádio extremamente acentuado, o que significa que as partículas ali presentes são extremamente antigas e perderam grande parte de sua energia – outro sinal da forte influência do aglomerado. 

A longa e tênue cauda de emissão difusa que se estende para sudoeste conta uma história igualmente dramática, dizem os pesquisadores. Ela mostra que o plasma magnetizado está sendo arrastado em uma grande extensão através do ambiente do aglomerado, deixando para trás um rastro tênue com milhões de anos. Isso, acrescentam eles, sugere que a galáxia não está apenas produzindo jatos, mas também sendo moldada e esculpida pelo poderoso ambiente ao seu redor.

A atividade episódica revela a evolução da galáxia

Sistemas como o J1007+3540 são extremamente valiosos para os astrônomos. Eles revelam como os buracos negros se ativam e desativam, como os jatos evoluem ao longo de milhões de anos e como os ambientes de aglomerados podem remodelar toda a estrutura morfológica de uma radiogaláxia.

As mesmas imagens com legendas mostrando o lóbulo norte comprimido, a assinatura curva do refluxo de plasma e o jato interno do buraco negro. Crédito: LOFAR/Pan-STARRS/S. Kumari et al.

A combinação de atividade reiniciada, escala gigantesca e forte pressão ambiental faz de J1007+3540 um exemplo útil da evolução galáctica em ação. Os autores afirmam que isso demonstra que o crescimento das galáxias não é pacífico nem gradual, mas sim uma batalha entre o poder explosivo dos buracos negros e a pressão esmagadora dos ambientes em que vivem.

§  Ao estudar essa galáxia, os astrônomos estão obtendo informações raras sobre:

§  Com que frequência os buracos negros transitam entre fases ativas e inativas?

§  Como o plasma de rádio envelhecido interage com o gás quente em aglomerados de galáxias

§  Como erupções repetidas remodelam o ambiente de uma galáxia ao longo do tempo cósmico.

A equipe de pesquisa agora planeja usar observações mais sensíveis e de alta resolução para analisar ainda mais profundamente o núcleo de J1007+3540 e rastrear como os jatos reiniciados se propagam por esse ambiente turbulento.

Compreender sistemas como o J1007+3540 ajuda os cientistas a desvendar como as galáxias crescem, se desativam e despertam novamente, e como enormes ambientes cósmicos podem moldar, curvar, distorcer e até sufocar os jatos que tentam escapar de seu motor central.

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