Qual o planeta mais assustador que pode existir?

Aqui está WASP-121: um planeta com nuvens de ferro, chuva de titânio e ventos extremos.

Este planeta é um gigante gasoso com quase o dobro do tamanho de Júpiter. Está localizado a 850 anos-luz da Terra e foi descoberto em 2015.

Tudo neste planeta é caótico. Primeiro, a órbita em torno de sua estrela leva apenas 30 horas. Além disso, a rotação sobre si mesma é bloqueada por fortes marés. Então de um lado é sempre dia e do outro é sempre noite.

O lado noturno é 10 vezes mais frio que o lado diurno, mas a presença de água no WASP-121 torna o lado noturno caótico e muito violento:

Graças às marés e ao ciclo da água, que sobe a temperaturas muito altas no lado diurno, é transportada para o lado noturno, provocando ventos de até 5 quilômetros por segundo, ou cerca de 14 vezes a velocidade do som.

Além da água, nuvens de ferro e corindo, mineral de rubis e safiras, encontram-se no lado noturno.

É definitivamente um dos exoplanetas mais assustadores, do meu ponto de vista humano.

Nuvens de silicato descobertas na atmosfera de um exoplaneta distante

 Os astrofísicos obtiveram novos e preciosos conhecimentos sobre a formação de exoplanetas distantes e sobre o aspeto das suas atmosferas, depois de utilizarem o Telescópio James Webb para adquirirem imagens de dois exoplanetas jovens com um pormenor extraordinário. 

Impressão artística do sistema YSES-1, que consiste de uma estrela semelhante ao Sol com aproximadamente 16 milhões de anos no centro, YSES-1 b e o seu disco circumplanetário poeirento (direita), e YSES-1 c com nuvens de silicato na sua atmosfera (esquerda). Crédito: Ellis Bogat

Entre as principais descobertas contam-se a presença de nuvens de silicato na atmosfera de um dos planetas e um disco circumplanetário que se pensa alimentar material que pode formar luas à volta do outro. Em termos mais gerais, a compreensão da formação do sistema supersolar YSES-1 fornece uma visão mais aprofundada das origens do nosso próprio Sistema Solar e dá-nos a oportunidade de observar e aprender, em tempo real, como um planeta semelhante a Júpiter se forma.

"Os exoplanetas observados diretamente - planetas para lá do nosso Sistema Solar - são os únicos exoplanetas que podemos fotografar", afirmou o Dr. Evert Nasedkin, pós-doutorado da Escola de Física do TCD (Trinity College Dublin), coautor do artigo científico publicado no passado dia 10 de junho na revista Nature. "Estes exoplanetas são tipicamente ainda suficientemente jovens para estarem ainda quentes devido à sua formação e é este calor, visto no infravermelho, que nós, astrónomos, observamos".

Utilizando instrumentos espetroscópicos a bordo do Telescópio Espacial James Webb, a Dra. Kielan Hoch e uma vasta equipa internacional obtiveram espetros amplos de dois exoplanetas jovens e gigantes que orbitam uma estrela semelhante ao Sol, YSES-1. Estes planetas são várias vezes maiores do que Júpiter e orbitam longe da sua estrela hospedeira, realçando a diversidade de sistemas exoplanetários, mesmo em torno de estrelas como o nosso próprio Sol.

O principal objetivo da medição dos espetros destes exoplanetas era compreender as suas atmosferas. Diferentes moléculas e partículas de nuvens absorvem diferentes comprimentos de onda da luz, conferindo uma impressão digital característica ao espetro de emissão dos planetas.

O Dr. Nasedkin disse: "Quando olhámos para o companheiro mais pequeno e mais distante, conhecido como YSES-1 c, encontrámos a assinatura reveladora das nuvens de silicato no infravermelho médio. Essencialmente feitas de partículas semelhantes a areia, esta é a mais forte característica de absorção de silicatos observada até agora num exoplaneta".

"Pensamos que isto está relacionado com a relativa juventude dos planetas: os planetas mais jovens têm um raio ligeiramente maior e esta atmosfera alargada pode permitir que a nuvem absorva mais da luz emitida pelo planeta. Usando modelos detalhados, conseguimos identificar a composição química destas nuvens, bem como pormenores sobre as formas e tamanhos das partículas das nuvens".

O planeta interior, YSES-1 b, proporcionou outras surpresas: embora todo o sistema planetário seja jovem, com 16,7 milhões de anos, é demasiado velho para encontrar sinais do disco de formação planetária em torno da estrela hospedeira. Mas em YSES-1 b a equipa observou um disco em torno do próprio planeta, que se pensa que alimenta o planeta com material e serve de local de nascimento de luas - semelhante às observadas em torno de Júpiter. Apenas três outros discos deste tipo foram identificados até à data, ambos em torno de objetos significativamente mais jovens do que YSES-1 b, levantando novas questões sobre como este disco pode ter uma vida tão longa.

O Dr. Nasedkin acrescentou: "Em geral, este trabalho realça as capacidades incríveis do Webb para caracterizar atmosferas de exoplanetas. Com apenas um punhado de exoplanetas que podem ser diretamente fotografados, o sistema YSES-1 oferece uma visão única da física atmosférica e dos processos de formação destes gigantes distantes".

Em termos gerais, compreender como este sistema supersolar se formou fornece uma visão mais aprofundada das origens do nosso próprio Sistema Solar, dando-nos a oportunidade de observar a formação de um planeta semelhante a Júpiter em tempo real. É importante, para saber como eram os blocos de construção do nosso próprio Sistema Solar, compreender o tempo que demora a formação dos planetas e a composição química no final desse processo. Os cientistas podem comparar estes sistemas jovens com o nosso, o que dá pistas sobre a forma como os nossos planetas mudaram ao longo do tempo.

A Dra. Kielan Hoch, bolseira Giacconi do STScI (Space Telescope Science Institute), afirmou: "Este programa foi proposto antes do lançamento do JWST. Era único, uma vez que colocámos a hipótese de o instrumento NIRSpec do futuro telescópio ser capaz de observar ambos os planetas no seu campo de visão numa única exposição, essencialmente, dando-nos dois pelo preço de um. As nossas simulações acabaram por estar corretas após o lançamento, fornecendo o conjunto de dados mais detalhado de um sistema multiplanetário até à data".

"Os planetas do sistema YSES-1 estão também demasiado separados para serem explicados através das atuais teorias de formação, pelo que as descobertas adicionais de nuvens de silicato distintas em torno de YSES-1 c e de pequeno material poeirento quente em torno de YSES-1 b levam a mais mistérios e complexidades para determinar como os planetas se formam e evoluem”.

"Esta investigação foi também liderada por uma equipa de investigadores em início de carreira, como pós-doutorados e estudantes, que constituem os primeiros cinco autores do artigo científico. Este trabalho não teria sido possível sem a sua criatividade e trabalho árduo, que é o que ajudou a fazer estas incríveis descobertas multidisciplinares".

Astronomia OnLine

Exoplaneta gelado em órbita estranha fotografado pelo Webb da NASA

 Um sistema planetário descrito como anormal, caótico e estranho por pesquisadores ficou mais claro com o Telescópio Espacial James Webb da NASA. Usando a NIRCam (Câmera de Infravermelho Próximo) do Webb, pesquisadores conseguiram obter imagens de um dos dois planetas conhecidos que circundam a estrela 14 Hércules, localizada a 60 anos-luz da Terra, em nossa galáxia, a Via Láctea. 

O exoplaneta 14 Herculis c é um dos mais frios já fotografados. Embora existam quase 6.000 exoplanetas descobertos, apenas um pequeno número deles foi fotografado diretamente, sendo a maioria muito quente (pense em centenas ou mesmo milhares de graus Fahrenheit). Os novos dados sugerem que 14 Herculis c, que pesa cerca de 7 vezes a massa do planeta Júpiter, é tão frio quanto 26 graus Fahrenheit (menos 3 graus Celsius).

Esta imagem do exoplaneta 14 Herculis c foi obtida pela NIRCam (Câmera de Infravermelho Próximo) do Telescópio Espacial James Webb da NASA. Um símbolo de estrela marca a localização da estrela hospedeira 14 Herculis, cuja luz foi bloqueada por um coronógrafo na NIRCam (mostrada aqui como um círculo escuro delineado em branco). NASA, ESA, CSA, STScI, W. Balmer (JHU), D. Bardalez Gagliuffi (Amherst College)

Os resultados da equipe cobrindo 14 Herculis c foram aceitos para publicação no The Astrophysical Journal Letters e foram apresentados em uma coletiva de imprensa na terça-feira, na 246ª reunião da Sociedade Astronômica Americana, em Anchorage, Alasca.

“Quanto mais frio um exoplaneta, mais difícil é visualizá-lo, então este é um regime de estudo totalmente novo que o Webb desbloqueou com sua extrema sensibilidade no infravermelho”, disse William Balmer, coautor do novo artigo e aluno de pós-graduação na Universidade Johns Hopkins. “Agora podemos adicionar ao catálogo não apenas exoplanetas quentes e jovens imageados, mas também exoplanetas mais antigos, muito mais frios do que os que vimos diretamente antes do Webb.”

A imagem de 14 Herculis c obtida por Webb também fornece insights sobre um sistema planetário diferente da maioria dos outros estudados em detalhes por Webb e outros observatórios terrestres e espaciais. A estrela central, 14 Herculis, é quase semelhante ao Sol – tem idade e temperatura semelhantes às do nosso Sol, mas é um pouco menos massiva e mais fria.

Existem dois planetas neste sistema – 14 Herculis b está mais próximo da estrela e é coberto pela máscara coronográfica na imagem do Webb. Esses planetas não orbitam a estrela hospedeira no mesmo plano que o nosso sistema solar. Em vez disso, eles se cruzam como um "X", com a estrela no centro. Ou seja, os planos orbitais dos dois planetas são inclinados um em relação ao outro em um ângulo de cerca de 40 graus. Os planetas se puxam e se puxam enquanto orbitam a estrela.

Esta é a primeira vez que uma imagem de um exoplaneta é tirada em um sistema tão desalinhado.

Cientistas estão trabalhando em várias teorias sobre como os planetas neste sistema ficaram tão "fora do caminho". Um dos principais conceitos é que os planetas se dispersaram depois que um terceiro planeta foi violentamente ejetado do sistema no início de sua formação.

“A evolução inicial do nosso próprio sistema solar foi dominada pelo movimento e pela atração dos nossos gigantes gasosos”, acrescentou Balmer. “Eles lançaram asteroides e reorganizaram outros planetas. Aqui, estamos vendo as consequências de uma cena de crime planetário mais violenta. Isso nos lembra que algo semelhante poderia ter acontecido com o nosso próprio sistema solar, e que os resultados para planetas pequenos como a Terra são frequentemente ditados por forças muito maiores.”

Compreendendo as características do planeta com Webb

Os novos dados de Webb estão dando aos pesquisadores mais informações não apenas sobre a temperatura de 14 Herculis c, mas outros detalhes sobre a órbita e a atmosfera do planeta.

As descobertas indicam que o planeta orbita a cerca de 2,2 bilhões de quilômetros da estrela hospedeira, em uma órbita altamente elíptica, ou em forma de bola de futebol americano, mais próxima do que as estimativas anteriores. Isso é cerca de 15 vezes mais distante do Sol do que a Terra. Em média, isso colocaria 14 Hércules C entre Saturno e Urano em nosso sistema solar.

O brilho do planeta de 4,4 mícrons medido usando o coronógrafo de Webb , combinado com a massa conhecida do planeta e a idade do sistema, sugere alguma dinâmica atmosférica complexa em jogo.

“Se um planeta com uma determinada massa se formou há 4 bilhões de anos e depois esfriou com o tempo por não ter uma fonte de energia que o mantivesse aquecido, podemos prever quão quente ele deveria estar hoje”, disse Daniella C. Bardalez Gagliuffi, do Amherst College, coautora do artigo com Balmer. “Informações adicionais, como o brilho percebido em imagens diretas, teoricamente corroborariam essa estimativa da temperatura do planeta.”

No entanto, o que os pesquisadores esperam nem sempre se reflete nos resultados. Com 14 Herculis c, o brilho neste comprimento de onda é mais fraco do que o esperado para um objeto desta massa e idade. A equipe de pesquisa consegue explicar essa discrepância. Ela se chama química de desequilíbrio de carbono, algo frequentemente observado em anãs marrons .

“Este exoplaneta é tão frio que as melhores comparações que temos, e que são bem estudadas, são as anãs marrons mais frias”, explicou Bardalez Gagliuffi. “Nesses objetos, como em 14 Herculis c, vemos dióxido de carbono e monóxido de carbono existindo em temperaturas onde deveríamos ver metano. Isso se explica pela agitação na atmosfera. Moléculas formadas em temperaturas mais altas na baixa atmosfera são transportadas para a atmosfera fria e superior muito rapidamente.”

Os pesquisadores esperam que a imagem de Webb de 14 Herculis c seja apenas o começo de uma nova fase de investigação desse estranho sistema.

Embora o pequeno ponto de luz obtido por Webb contenha uma infinidade de informações, futuros estudos espectroscópicos de 14 Herculis poderão restringir melhor as propriedades atmosféricas deste planeta interessante e ajudar os pesquisadores a entender a dinâmica e os caminhos de formação do sistema.

O Telescópio Espacial James Webb é o principal observatório de ciência espacial do mundo. O Webb está solucionando mistérios em nosso sistema solar, observando mundos distantes ao redor de outras estrelas e investigando as misteriosas estruturas e origens do nosso universo e nosso lugar nele. O Webb é um programa internacional liderado pela NASA com seus parceiros, a ESA (Agência Espacial Europeia) e a CSA (Agência Espacial Canadense).

Science.nasa.gov

Descoberta a população de galáxias que impulsionou uma "remodelação" cósmica

 Os astrónomos, utilizando dados do Telescópio Espacial James Webb da NASA, identificaram dezenas de pequenas galáxias que desempenharam um papel principal numa remodelação cósmica que transformou o Universo primitivo naquele que conhecemos hoje.

 Os símbolos marcam a localização de galáxias jovens, de baixa massa, que "explodiram" com novas estrelas quando o Universo tinha cerca de 800 milhões de anos. Utilizando um filtro sensível a estas galáxias, o Telescópio Espacial James Webb da NASA obteve imagens das mesmas com a ajuda de uma lente gravitacional criada pelo enxame de galáxias Abell 2744. No total, foram encontradas 83 galáxias jovens, mas apenas as 20 aqui apresentadas (losangos brancos) foram selecionadas para um estudo mais aprofundado. A inserção amplia uma dessas galáxias. Ver aqui a imagem completa (atenção: tamanho de 103,1 MB), aqui a versão sem os losangos brancos (atenção: tamanho de 103,0 MB). Crédito: NASA/ESA/CSA/Bezanson et al., 2024 e Wold et al., 2025

"Quando se trata de produzir luz ultravioleta, estas pequenas galáxias comportam-se como verdadeiros pesos pesados", disse Isak Wold, investigador assistente da Universidade Católica da América em Washington e do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, no estado norte-americano de Maryland. "A nossa análise destas galáxias minúsculas, mas poderosas, é 10 vezes mais sensível do que os estudos anteriores e mostra que existiam em número suficiente e tinham potência ultravioleta suficiente para impulsionar esta renovação cósmica".

Wold discutiu as suas descobertas na passada quarta-feira, na 246.ª reunião da Sociedade Astronómica Americana em Anchorage, Alasca. O estudo tirou partido de imagens já existentes recolhidas pelo instrumento NIRCam (Near-Infrared Camera) do Webb, bem como de novas observações feitas com o instrumento NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph).

As galáxias minúsculas foram descobertas por Wold e pelos colegas de Goddard, Sangeeta Malhotra e James Rhoads, através da análise de imagens Webb captadas como parte do programa de observação UNCOVER (Ultradeep NIRSpec and NIRCam ObserVations before the Epoch of Reionization), liderado por Rachel Bezanson na Universidade de Pittsburgh, Pensilvânia.

O projeto mapeou um enxame gigante de galáxias conhecido como Abell 2744, também chamado de Enxame de Pandora, situado a cerca de 4 mil milhões de anos-luz de distância, na direção da constelação austral de Escultor. A massa do enxame forma uma lente gravitacional que amplia fontes distantes, aumentando o já considerável alcance do Webb.

Durante grande parte dos seus primeiros mil milhões de anos, o Universo esteve imerso numa névoa de gás hidrogénio neutro. Hoje, este gás está ionizado - despojado dos seus eletrões. Os astrónomos, que se referem a esta transformação como reionização, há muito que se interrogam sobre os tipos de objetos mais responsáveis: galáxias grandes, galáxias pequenas ou buracos negros supermassivos em galáxias ativas. Como um dos seus principais objetivos, o Webb da NASA foi especificamente concebido para responder a questões-chave sobre esta grande transição na história do Universo.

À esquerda, uma vista infravermelha ampliada do enxame de galáxias Abell 2744, com três jovens galáxias "starburst" destacadas por losangos verdes. A coluna central mostra grandes planos de cada galáxia, juntamente com as suas designações, a quantidade de ampliação fornecida pela lente gravitacional do enxame, os seus desvios para o vermelho (mostrados como z - todos correspondem a uma idade cósmica de cerca de 790 milhões de anos) e a sua massa estimada de estrelas. À direita, as medições do instrumento NIRSpec do Telescópio Espacial James Webb da NASA confirmam que as galáxias produzem uma forte emissão na luz do oxigénio duplamente ionizado (barras verdes), indicando que está a ocorrer uma formação estelar explosiva. Crédito: NASA/ESA/CSA/Bezanson et al., 2024 e Wold et al., 2025

Estudos recentes mostraram que pequenas galáxias com uma formação estelar vigorosa podem ter desempenhado um papel muito importante. Tais galáxias são raras atualmente, constituindo apenas cerca de 1% das que nos rodeiam. Mas eram abundantes quando o Universo tinha cerca de 800 milhões de anos, uma época que os astrónomos designam por desvio para o vermelho de 7, quando a reionização estava bem encaminhada. 

A equipe procurou galáxias pequenas com a idade cósmica certa que mostrassem sinais de formação estelar explosiva, chamadas "starburst", nas imagens NIRCam do enxame.

"As galáxias de baixa massa reúnem menos gás hidrogénio neutro à sua volta, o que facilita a fuga da luz ultravioleta ionizante", disse Rhoads. "Da mesma forma, os episódios de formação estelar explosiva não só produzem luz ultravioleta abundante, como também esculpem canais na matéria interestelar de uma galáxia, o que ajuda esta luz a escapar".

Os astrónomos procuraram fontes fortes de um comprimento de onda específico de luz que significa a presença de processos altamente energéticos: uma linha verde emitida por átomos de oxigénio que perderam dois eletrões. Originalmente emitida como luz visível nos primórdios do cosmos, o brilho verde do oxigénio duplamente ionizado foi esticado para o infravermelho à medida que atravessava o Universo em expansão e eventualmente chegou aos instrumentos do Webb.

Esta técnica revelou 83 pequenas galáxias "starburst" tal como apareciam quando o Universo tinha 800 milhões de anos, ou cerca de 6% da sua idade atual de 13,8 mil milhões de anos. A equipa selecionou 20 destas galáxias para uma inspeção mais profunda usando o NIRSpec.

"Estas galáxias são tão pequenas que, para construir a massa estelar equivalente à da nossa Galáxia, a Via Láctea, seriam necessárias 2000 a 200.000 galáxias", disse Malhotra. "Mas somos capazes de as detetar graças à nossa nova técnica de seleção de amostras combinada com lentes gravitacionais".

Tipos semelhantes de galáxias no Universo atual, como as apelidadas "ervilhas", libertam cerca de 25% da sua luz ultravioleta ionizante para o espaço circundante. Se as galáxias "starburst" de baixa massa exploradas por Wold e pela sua equipa libertarem uma quantidade semelhante, podem ser responsáveis por toda a luz ultravioleta necessária para converter o hidrogénio neutro do Universo na sua forma ionizada.

Astronomia OnLine

Buracos negros podem funcionar como supercolisores de partículas

E se pudermos substituir colisores de partículas gigantescos como o LHC, que custam bilhões e levam décadas para entrarem em operação, por um acelerador prontinho da silva, já devidamente "instalado" no espaço?

A rotação rápida e os poderosos campos magnéticos do buraco negro podem lançar enormes jatos de plasma no espaço, um processo que pode gerar os mesmos resultados que os supercolisores construídos pelo homem. [Imagem: Roberto Molar Candanosa/Johns Hopkins University] 

Andrew Mummery e Joseph Silk, da Universidade Johns Hopkins, nos EUA, acreditam que podemos fazer isto simplesmente usando buracos negros como colisores de partículas.

"Uma das grandes esperanças para aceleradores de partículas como o Grande Colisor de Hádrons é que ele gere partículas de matéria escura, mas ainda não vimos nenhuma evidência," disse Silk. "É por isso que há discussões em andamento para construir uma versão muito mais potente, um superacelerador de última geração. Mas, à medida que investimos US$ 30 bilhões e esperamos 40 anos para construir este superacelerador, a natureza pode nos dar um vislumbre do futuro em buracos negros supermassivos."

Um buraco negro pode girar em torno do seu eixo como um planeta, mas com uma força muito maior devido ao seu intenso campo gravitacional. Alguns buracos negros massivos de rotação rápida, localizados no centro das galáxias, liberam enormes explosões de plasma, provavelmente devido a jatos alimentados pela energia da sua rotação e dos discos de acreção circundantes.

São esses eventos que poderiam gerar os mesmos resultados que os supercolisores artificiais, defende a dupla.

"Se buracos negros supermassivos conseguem gerar essas partículas por meio de colisões de prótons de alta energia, então poderíamos receber um sinal na Terra, alguma partícula de altíssima energia passando rapidamente pelos nossos detectores," explicou Silk. "Isso seria a evidência de um novo acelerador de partículas dentro dos objetos mais misteriosos do Universo, atingindo energias que seriam inatingíveis em qualquer acelerador terrestre. Poderíamos ver algo com uma assinatura estranha que possivelmente forneceria evidências da existência de matéria escura, o que é um pouco mais complicado, mas é possível."

Há controvérsias na própria comunidade científica sobre a construção de colisores cada vez maiores. [Imagem: CERN]

Colisor e detectores já prontos

Os dois pesquisadores demonstraram que "fluxos de gás" em queda livre perto de um buraco negro podem extrair energia da sua rotação, tornando-se muito mais violentos do que se imaginava ser possível. Perto de um buraco negro em rotação rápida, essas partículas podem colidir caoticamente.

"Algumas partículas dessas colisões descem pela garganta do buraco negro e desaparecem para sempre. Mas, devido à sua energia e momento, algumas também escapam, e são essas que escapam que são aceleradas a energias sem precedentes," detalhou Silk. "Descobrimos o quão energéticos esses feixes de partículas poderiam ser: Tão poderosos quanto os de um superacelerador, ou mais. É muito difícil dizer qual é o limite, mas eles certamente estão à altura da energia do mais novo superacelerador que planejamos construir, então certamente poderiam nos fornecer resultados complementares."

Embora não seja idêntico, o processo é semelhante às colisões criadas usando campos magnéticos intensos para acelerar partículas no túnel circular de um acelerador de partículas de alta energia.

Mas esta é apenas a primeira parte. Se os buracos negros estão mesmo colidindo partículas e gerando outras, é necessário detectá-las. A boa notícia é que ao menos uma parte deste aparato também já está pronta.

Para detectar as partículas de alta energia geradas pelos buracos negros seria possível usar observatórios que já rastreiam supernovas, erupções massivas de buracos negros e outros eventos cósmicos. Entre eles estão detectores como o Observatório de Neutrinos IceCube, no Polo Sul, e o Telescópio de Neutrinos KM3NeT, que recentemente detectou o neutrino mais energético já registrado sob o Mar Mediterrâneo.

"A diferença entre um supercolisor e um buraco negro é que os buracos negros estão muito distantes," disse Silk. "Mas, mesmo assim, essas partículas chegarão até nós."

Inovação Tecnológica

Aqui está o maior mapa do Universo. Suas revelações são surpreendentes!

 O Telescópio Espacial James Webb (JWST) acaba de proporcionar à humanidade a visão mais abrangente do Universo primordial. Este mapa, rico em quase 800.000 galáxias, desafia nossos modelos de formação das primeiras estruturas cósmicas. 

Liderado pela colaboração internacional COSMOS, este projeto combina vários anos de observações para cobrir 98% da história do Universo . Os dados , acessíveis a todos através deste site , revelam uma abundância inesperada de galáxias e buracos negros supermassivos nas primeiras eras cósmicas.

Um panorama cósmico sem precedentes

Com resolução incomparável, o JWST varreu uma região do céu equivalente a três vezes o tamanho aparente da Lua. A imagem resultante, muito maior que o famoso Campo Ultra Profundo do Hubble, retrocede 13,5 bilhões de anos .

Os astrônomos buscaram contextualizar as galáxias primordiais em seus arredores. Contrariando as expectativas, áreas densamente galácticas aparecem muito antes do esperado. Essa descoberta sugere uma evolução mais rápida do que as simulações previam.

Os instrumentos infravermelhos do JWST capturaram objetos invisíveis ao Hubble. Entre eles, galáxias compactas e buracos negros gigantes, cuja formação permanece enigmática. Essas observações podem exigir uma revisão das teorias sobre como as primeiras estruturas foram formadas.

Quebra-cabeças para resolver

Modelos cosmológicos previram uma escassez de galáxias nos primeiros 500 milhões de anos após o Big Bang. No entanto, o JWST detectou dez vezes mais do que o esperado. Essa profusão contradiz nossa compreensão dos processos iniciais de formação estelar.

A abundância de luz produzida tão cedo no Universo representa um problema físico. Estrelas e buracos negros supermassivos parecem ter atingido tamanhos improváveis ​​em tempo recorde . Pesquisadores estão explorando mecanismos alternativos, como o colapso gravitacional acelerado .

A publicação completa dos dados visa mobilizar a comunidade científica global. Equipes independentes já estão analisando esses catálogos para rastrear anomalias ou identificar novos fenômenos.

Techno-science.net

Luas de Urano surpreendem cientistas em estudo do Hubble da NASA

 Cientistas usando o Telescópio Espacial Hubble da NASA foram em busca de evidências de um fenômeno e encontraram outro bem diferente.

As cinco maiores luas de Úrano - por vezes chamadas de "luas clássicas" - aparecem numa linha irregular, aproximadamente diagonal, de cima à direita para baixo à esquerda. São designadas Titânia, Oberon, Umbriel, Miranda e Ariel. Também é visível a sombra de Ariel, que está sobreposta a Úrano. Anéis ténues e fantasmagóricos, semelhantes aos de Saturno, rodeiam o gigante gelado azul. Crédito: ciência - NASA, ESA, STScI, Christian Soto (STScI); processamento - Joseph DePasquale (STScI) 

A equipe de pesquisa estudou as quatro maiores luas do gigante gelado Urano, o sétimo planeta a partir do nosso Sol, em busca de sinais de interações entre a magnetosfera de Urano e as superfícies das luas. (A magnetosfera é uma região ao redor de um corpo celeste onde partículas com carga elétrica são afetadas pelo campo magnético do objeto astronômico.)

Em particular, a equipe previu que, com base nas interações com a magnetosfera de Urano, os lados "dianteiros" dessas luas com movimento de maré, que sempre estão voltados para a mesma direção em que orbitam o planeta, seriam mais brilhantes do que os lados "posteriores", sempre voltados para o outro lado. Isso se deve ao escurecimento por radiação dos lados posteriores por partículas carregadas, como elétrons, aprisionados na magnetosfera de Urano.

Em vez disso, eles não encontraram evidências de escurecimento nos lados posteriores das luas, e sim evidências claras de escurecimento nos lados anteriores das luas externas. Isso surpreendeu a equipe e indica que a magnetosfera de Urano pode não interagir muito com suas grandes luas, contradizendo os dados existentes coletados em comprimentos de onda do infravermelho próximo.

A nítida visão ultravioleta e as capacidades espectroscópicas do Hubble foram essenciais para permitir que a equipe investigasse as condições da superfície dessas luas e descobrisse a descoberta surpreendente.

O complexo ambiente magnético do "estranho" Urano

As quatro luas deste estudo — Ariel, Umbriel, Titânia e Oberon — estão sincronizadas com Urano, de modo que sempre mostram o mesmo lado para o planeta. O lado da lua voltado para a direção da viagem é chamado de hemisfério dianteiro, enquanto o lado voltado para trás é chamado de hemisfério traseiro. A ideia era que partículas carregadas presas ao longo das linhas do campo magnético atingissem principalmente o lado traseiro de cada lua, o que escureceria esse hemisfério.

“Urano é estranho, então sempre foi incerto o quanto o campo magnético realmente interage com seus satélites”, explicou o pesquisador principal Richard Cartwright, do Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins. “Para começar, ele é inclinado em 98 graus em relação à eclíptica .”

Isso significa que Urano está drasticamente inclinado em relação ao plano orbital dos planetas. Ele gira muito lentamente ao redor do Sol de lado enquanto completa sua órbita de 84 anos terrestres.

"No momento do sobrevoo da Voyager 2, a magnetosfera de Urano estava inclinada em cerca de 59 graus em relação ao plano orbital dos satélites. Portanto, há uma inclinação adicional no campo magnético", explicou Cartwright.

Como Urano e suas linhas de campo magnético giram mais rápido do que suas luas orbitam o planeta, as linhas de campo magnético passam constantemente por elas. Se a magnetosfera de Urano interagir com suas luas, partículas carregadas devem atingir preferencialmente a superfície dos lados posteriores.

Essas partículas carregadas, assim como os raios cósmicos da nossa galáxia, devem escurecer os hemisférios posteriores de Ariel, Umbriel, Titânia e Oberon e possivelmente gerar o dióxido de carbono detectado nessas luas. A equipe esperava que, especialmente para as luas internas Ariel e Umbriel, os hemisférios posteriores seriam mais escuros do que os hemisférios anteriores nos comprimentos de onda ultravioleta e visível. 

Mas não foi isso que eles encontraram. Em vez disso, os hemisférios anterior e posterior de Ariel e Umbriel são, na verdade, muito semelhantes em brilho. No entanto, os pesquisadores observaram uma diferença entre os hemisférios das duas luas externas, Titânia e Oberon — não as luas que esperavam.

Como insetos no para-brisa

Ainda mais estranho, a diferença de brilho foi o oposto do que eles esperavam. As duas luas externas têm hemisférios dianteiros mais escuros e avermelhados em comparação com seus hemisférios traseiros. A equipe acredita que poeira de alguns dos satélites irregulares de Urano esteja cobrindo os lados dianteiros de Titânia e Oberon.

Satélites irregulares são corpos naturais que possuem órbitas grandes, excêntricas e inclinadas em relação ao plano equatorial de seu planeta. Micrometeoritos atingem constantemente as superfícies dos satélites irregulares de Urano, ejetando pequenos fragmentos de material para a órbita do planeta.

Ao longo de milhões de anos, esse material empoeirado se move em direção a Urano e eventualmente cruza as órbitas de Titânia e Oberon. Essas luas externas varrem a poeira e a coletam principalmente em seus hemisférios frontais, que estão voltados para a frente. É como se insetos batessem no para-brisa do seu carro enquanto você dirige em uma rodovia.

Esse material faz com que Titânia e Oberon tenham hemisférios frontais mais escuros e avermelhados. Essas luas externas protegem efetivamente as luas internas Ariel e Umbriel da poeira, razão pela qual os hemisférios das luas internas não apresentam diferença de brilho.

“Vemos a mesma coisa acontecendo no sistema de Saturno e provavelmente também no sistema de Júpiter”, disse o coinvestigador Bryan Holler, do Instituto de Ciência do Telescópio Espacial. “Esta é uma das primeiras evidências que observamos de uma troca de material semelhante entre os satélites de Urano.”

"Então isso corrobora uma explicação diferente", disse Cartwright. "Isso é acúmulo de poeira. Eu nem esperava entrar nessa hipótese, mas, sabe, os dados sempre surpreendem."

Com base nessas descobertas, Cartwright e sua equipe suspeitam que a magnetosfera de Urano pode estar bastante quiescente, ou pode ser mais complexa do que se pensava anteriormente. Talvez as interações entre as luas de Urano e a magnetosfera estejam acontecendo, mas, por algum motivo, não estejam causando assimetria nos hemisférios anterior e posterior, como os pesquisadores suspeitavam. A resposta exigirá mais investigações sobre o enigmático Urano, sua magnetosfera e suas luas.

Visão ultravioleta única do Hubble

Para observar o brilho das quatro maiores luas de Urano, os pesquisadores precisaram das capacidades ultravioleta exclusivas do Hubble. Observar alvos em luz ultravioleta não é possível a partir do solo devido aos efeitos de filtragem da atmosfera protetora da Terra. Nenhum outro telescópio espacial atual possui visão e nitidez ultravioleta comparáveis.

"O Hubble, com suas capacidades ultravioleta, é a única instalação capaz de testar nossa hipótese", disse Christian Soto, do Instituto de Ciência do Telescópio Espacial, que conduziu grande parte da extração e análise de dados. Soto apresentou os resultados deste estudo em 10 de junho no 246º Encontro da Sociedade Astronômica Americana em Anchorage, Alasca.

Dados complementares do Telescópio Espacial James Webb da NASA ajudarão a fornecer uma compreensão mais abrangente do sistema de satélites uraniano e suas interações com a magnetosfera do planeta.

O Telescópio Espacial Hubble está em operação há mais de três décadas e continua a fazer descobertas inovadoras que moldam nossa compreensão fundamental do universo. O Hubble é um projeto de cooperação internacional entre a NASA e a ESA (Agência Espacial Europeia). O Centro de Voos Espaciais Goddard da NASA, em Greenbelt, Maryland, gerencia o telescópio e as operações da missão. A Lockheed Martin Space, com sede em Denver, também apoia as operações da missão em Goddard. O Instituto de Ciências do Telescópio Espacial em Baltimore, operado pela Associação de Universidades para Pesquisa em Astronomia, conduz as operações científicas do Hubble para a NASA.

O Instituto de Ciência do Telescópio Espacial está expandindo as fronteiras da astronomia espacial, abrigando o centro de operações científicas do Telescópio Espacial Hubble, os centros de operações científicas e de missão do Telescópio Espacial James Webb e o centro de operações científicas do Telescópio Espacial Nancy Grace Roman. O STScI também abriga o Arquivo Barbara A.

Mikulski para Telescópios Espaciais (MAST), um projeto financiado pela NASA para apoiar e fornecer à comunidade astronômica uma variedade de arquivos de dados astronômicos, além de ser o repositório de dados das missões Hubble, Webb, Roman, Kepler, K2, TESS e outras. O STScI é operado pela Associação de Universidades para Pesquisa em Astronomia em Washington, DC.

Stsci.edu

Astrônomos capturam a imagem mais detalhada de mil cores de uma galáxia

 Astrônomos criaram uma obra-prima galáctica: uma imagem ultradetalhada que revela características nunca antes vistas na Galáxia do Escultor. Usando o Very Large Telescope do Observatório Europeu do Sul (VLT do ESO), eles observaram essa galáxia próxima em milhares de cores simultaneamente. Ao capturar enormes quantidades de dados em cada local, eles criaram um retrato de toda a galáxia da vida das estrelas dentro do Escultor. 

Esta imagem mostra uma imagem detalhada, em mil cores, da Galáxia do Escultor, capturada pelo instrumento MUSE, instalado no Very Large Telescope ( VLT ) do ESO. Regiões de luz rosa estão espalhadas por toda esta imagem galáctica, provenientes do hidrogênio ionizado em regiões de formação estelar. Essas áreas foram sobrepostas a um mapa de estrelas já formadas no Escultor, criando a mistura de tons rosa e azul vista aqui. Crédito: ESO/E. Congiu et al.

" As galáxias são sistemas incrivelmente complexos que ainda lutamos para compreender ", afirma o pesquisador do ESO Enrico Congiu, que liderou um novo  estudo de Astronomia e Astrofísica sobre o Escultor. Com centenas de milhares de anos-luz de diâmetro, as galáxias são extremamente grandes, mas sua evolução depende do que acontece em escalas muito menores. " A Galáxia do Escultor está em um ponto ideal ", afirma Congiu. " Ela está próxima o suficiente para que possamos resolver sua estrutura interna e estudar seus blocos de construção com detalhes incríveis, mas, ao mesmo tempo, é grande o suficiente para que ainda possamos vê-la como um sistema completo ."

Os blocos de construção de uma galáxia  —  estrelas, gás e poeira  —  emitem luz em cores diferentes. Portanto, quanto mais tons de cor houver em uma imagem de uma galáxia, mais podemos aprender sobre seu funcionamento interno. Enquanto as imagens convencionais contêm apenas um punhado de cores, este novo mapa do Sculptor abrange milhares . Isso diz aos astrônomos tudo o que eles precisam saber sobre as estrelas, o gás e a poeira em seu interior, como sua idade, composição e movimento.

Para criar este mapa da Galáxia do Escultor, que fica a 11 milhões de anos-luz de distância e também é conhecida como NGC 253, os pesquisadores a observaram por mais de 50 horas com o instrumento Multi Unit Spectroscopic Explorer ( MUSE ) montado no VLT do ESO . A equipe teve que juntar mais de 100 exposições para cobrir uma área da galáxia com cerca de 65.000 anos-luz de largura.

De acordo com a coautora Kathryn Kreckel da Universidade de Heidelberg, Alemanha, isso torna o mapa uma ferramenta poderosa: “ Podemos ampliar para estudar regiões individuais onde as estrelas se formam quase na mesma escala de estrelas individuais, mas também podemos reduzir o zoom para estudar a galáxia como um todo ”.

Em sua primeira análise dos dados, a equipe descobriu cerca de 500 nebulosas planetárias, regiões de gás e poeira lançadas por estrelas moribundas semelhantes ao Sol, na Galáxia do Escultor. O coautor Fabian Scheuermann, doutorando na Universidade de Heidelberg, contextualiza esse número: " Além da nossa vizinhança galáctica, geralmente lidamos com menos de 100 detecções por galáxia ."

Devido às propriedades das nebulosas planetárias, elas podem ser usadas como marcadores de distância em relação às suas galáxias hospedeiras. " Encontrar as nebulosas planetárias nos permite verificar a distância até a galáxia — uma informação crucial da qual dependem os demais estudos da galáxia ", afirma Adam Leroy, professor da Universidade Estadual de Ohio, EUA, e coautor do estudo.

Projetos futuros usando o mapa explorarão como o gás flui, muda sua composição e forma estrelas por toda a galáxia. " Como processos tão pequenos podem ter um impacto tão grande em uma galáxia cujo tamanho total é milhares de vezes maior ainda é um mistério ", diz Congiu.

Eso.org

Silhueta da Estação Espacial na Lua

 

 Crédito da imagem e direitos autorais: Eric Holland

O que é esse ponto incomum na Lua? É a Estação Espacial Internacional . Usando um tempo preciso, a plataforma espacial em órbita da Terra foi fotografada em frente a uma Lua gibosa parcialmente iluminada em 2019. A imagem em destaque foi tirada de Palo Alto , Califórnia , EUA, com um tempo de exposição de apenas 1/667 de segundo . Em contraste, a duração do trânsito da ISS por toda a Lua foi de cerca de meio segundo. Uma inspeção detalhada dessa silhueta incomumente nítida da ISS revelará os contornos de vários painéis solares e treliças. A cratera brilhante Tycho é visível no canto inferior esquerdo, bem como terrenos comparativamente acidentados e de cor clara, conhecidos como terras altas, e áreas relativamente lisas e de cor escura, conhecidas como maria . Aplicativos para download podem informar quando a Estação Espacial Internacional estará visível da sua área.

Apod.nasa.gov

James Webb e os telescópios espaciais Hubble enfrentam redução nas operações devido à escassez de financiamento

 Problemas de inflação e orçamento ameaçam prejudicar os telescópios mais procurados da NASA.

O Telescópio Espacial James Webb é fotografado aqui antes de ser dobrado para o lançamento. Crédito: NASA 

As equipes que operam o Telescópio Espacial Hubble e o Telescópio Espacial James Webb (JWST) — os dois observatórios mais requisitados da NASA e entre suas missões mais produtivas cientificamente — estão se preparando para reduzir as operações devido à escassez de financiamento, disseram autoridades na semana passada na reunião de verão da Sociedade Astronômica Americana (AAS) em Anchorage, Alasca.

Os comentários foram feitos em uma reunião pública realizada em 10 de junho pelo Instituto de Ciência do Telescópio Espacial (STScI), sediado em Baltimore, Maryland, e que opera o JWST e o Hubble para a NASA.

Em discurso no plenário, Neill Reid, cientista de projetos multimissão do STScI, disse que o instituto prevê uma provável redução de cerca de 25% a 35% nas operações científicas do JWST. O instituto também deverá reduzir ou suspender o suporte a vários instrumentos do Hubble; eles continuarão disponíveis para observações, mas a equipe do telescópio não poderá mais apoiá-los com atualizações regulares de calibração.

As ameaças ao JWST e ao Hubble se devem a uma combinação de fatores, alguns dos quais já vinham sendo gestados há anos. No último ano, representantes da NASA e do STScI alertaram para desafios orçamentários e reduções operacionais devido a orçamentos estagnados e inflação.

Outro fator são os cortes de financiamento para ambos os telescópios contidos na proposta de orçamento do governo Trump para 2026 — especialmente o JWST, que teria seu orçamento operacional reduzido em 25% em relação às operações planejadas para 2024, de US$ 187 milhões para US$ 140 milhões.

O corte no Hubble — de US$ 93,3 milhões em verbas planejadas para 2024 para US$ 85 milhões em 2026 — não é uma surpresa tão grande. O pedido de orçamento do governo Biden para 2025 , que nunca foi aprovado, também continha uma redução planejada no financiamento do Hubble, para US$ 87,5 milhões em 2026. Em 2024, a NASA realizou uma revisão das operações do Hubble, buscando reduzir custos.

Um documento publicado no site da NASA em 30 de maio diz que a proposta de orçamento do governo Trump "apoia as operações contínuas" do Hubble e do JWST "com níveis de orçamento ligeiramente reduzidos, o que pressupõe eficiências operacionais no ano fiscal de 2026 em diante".

Questões orçamentárias

Falando no plenário da AAS, Neill Reid, do STScI, disse que o orçamento do Hubble permaneceu essencialmente estável na última década, enquanto a inflação aumentou, resultando em uma queda de 30% no poder de compra. Quaisquer cortes adicionais no orçamento do Hubble "resultarão em perdas significativas para a ciência", afirmou um slide do STScI.

Parte do desafio enfrentado pelo Hubble, lançado em 1990, é que ele "durou mais do que as pessoas esperavam", disse Reid à Astronomy . "A NASA está analisando quanto dinheiro tem. E está tentando fazer o máximo de coisas possível. ... Se fosse aumentar o orçamento do Hubble, cortaria outra coisa." O STScI tornou a operação do Hubble mais enxuta, mas, eventualmente, a única maneira de economizar mais dinheiro é "parar de fazer coisas", disse Reid.

Ao contrário do Hubble, o JWST ainda está no meio de sua missão principal. O telescópio, cuja construção custou US$ 10 bilhões, foi lançado em 2021 e iniciou suas operações no ano seguinte. A NASA esperava inicialmente que o telescópio operasse por 10 anos, mas, graças a um lançamento altamente preciso, há combustível suficiente a bordo para durar mais de 20 anos.

Mesmo que os cortes orçamentários propostos pelo governo Trump sejam rejeitados pelo Congresso, o JWST já enfrentava pressões orçamentárias. Isso se deve, em parte, ao fato de o orçamento operacional do observatório estabelecido pela NASA em 2011 ser idealisticamente baixo, disse Reid.“Houve um bom otimismo em algumas delas, e também houve inflação”, disse Reid. “Então, temos a [solicitação orçamentária presidencial] que entra e corta mais. Então, podemos estar considerando reduzir as operações em 25% a 35% no próximo ano.”

Reid disse que o STScI ainda não tem um plano específico para lidar com os déficits orçamentários do JWST, mas quase certamente envolverá redução de pessoal.

“São menos pessoas, na verdade”, disse Neill Reid, cientista de projetos multimissão do STScI, à Astronomy . “[O JWST] tem 17 modos diferentes. Cada um desses modos precisa de pessoas para apoiá-lo, calibrá-lo e mantê-lo funcionando. Portanto, se você cortar o financiamento, terá menos pessoas. E não poderá pedir às pessoas que façam o dobro do trabalho. Então, o que acontecerá é que haverá potencialmente menos modos disponíveis. Haverá menos suporte ao usuário.”

Isso também pode levar a menos tempo gasto em observações, disse Reid. "Você pode acabar sendo muito menos eficiente. Há menos pessoas para trabalhar na programação. Então, você pode não conseguir organizar as coisas da mesma maneira." No geral, disse Reid, "isso afetará a forma como podemos ajudar a comunidade a realizar toda a gama de atividades científicas que o Webb é capaz de realizar."

Cavalos de batalha científicos

Quanto ao Hubble, a STScI afirma que não fará nenhuma alteração nas operações do telescópio até receber "orientações contratuais" da NASA para tal. A STScI não afirmou que pretende reduzir os modos ou instrumentos disponíveis no Hubble e que poderá realizar algumas verificações básicas de qualidade, como tentar reduzir pixels quentes. "Há muito trabalho sendo feito no momento, em uma espécie de encerramento para garantir que estejamos na melhor posição para fazer isso", disse Reid.

Mas o instituto não poderá fornecer atualizações de calibração para alguns dos instrumentos do Hubble. Esses arquivos atualizados regularmente levam em conta as mudanças na sensibilidade dos detectores e são necessários para garantir a precisão das medições de brilho do telescópio. Em vez disso, o STScI contará com a comunidade mais ampla de cientistas que se candidatam a observações do Hubble e usarão os dados do telescópio "para, de certa forma, autossustentar esses" instrumentos, disse Reid.

Além da prolífica presença midiática dos telescópios, tanto o Hubble quanto o JWST são altamente produtivos cientificamente. O Hubble, que recentemente celebrou seu 35º aniversário , produziu um recorde de 1.073 publicações revisadas por pares no ano passado. Sua órbita está decaindo, mas a previsão é de que o telescópio não reentre na atmosfera antes de 2033. O JWST está apresentando um desempenho melhor do que o esperado pela NASA, produziu cerca de 1.200 artigos desde o início de suas operações em 2022 e continua aprimorando sua produção científica.

Reid observou que o STScI foi poupado dos cortes massivos que o governo Trump está direcionando para a ciência da NASA como um todo (um corte de 47%) e para a National Science Foundation (um corte de 56%), o que fez o STScI sentir "uma certa dose de culpa pela sobrevivência".

Em comparação com a NSF, disse Reid, “acho que estamos em uma situação um pouco diferente. Mas cabe a nós reagir e enfatizar a importância da liderança científica da NASA para nossos representantes. Você poderia até dizer a eles que a ciência torna os Estados Unidos mais seguros, mais fortes e mais prósperos, se achasse que valeria a pena.”

Astronomy.com

Um vulcão "escondido à vista de todos" pode ajudar a datar Marte - e a sua habitabilidade

 Cientistas do Instituto de Tecnologia da Geórgia, EUA, descobriram evidências de que uma montanha na orla da cratera Jezero - onde o rover Perseverance da NASA está atualmente a recolher amostras para possível envio à Terra - é provavelmente um vulcão. Chamado Jezero Mons, tem quase metade do tamanho da cratera e pode fornecer pistas importantes sobre a habitabilidade e sobre o vulcanismo de Marte, transformando a forma como compreendemos a história geológica de Marte.

Ilustração do possível aspeto da cratera Jezero há milhares de milhões de anos em Marte, quando era um lago. Jezero Mons é visível na parte frontal direita da orla da cratera. Crédito: NASA/JPL-Caltech 

O estudo foi publicado no passado mês de maio na revista Communications Earth & Environment e sublinha o muito que ainda temos para aprender sobre uma das regiões mais bem estudadas de Marte.

A autora principal, Sara C. Cuevas-Quiñones, completou a investigação enquanto estudante universitária durante um programa de verão no Instituto de Tecnologia da Geórgia; é agora estudante na Universidade Brown. A equipa também incluiu o autor correspondente, o professor James J. Wray, a professora assistente Frances Rivera-Hernández e Jacob Adler, na altura pós-doutorado no Instituto de Tecnologia da Geórgia e agora professor assistente de investigação na Universidade do Estado do Arizona.

"O vulcanismo em Marte é intrigante por várias razões - desde as implicações que tem na habitabilidade até a um melhor conhecimento da história geológica", diz Wray. "A cratera Jezero é um dos locais mais bem estudados de Marte. Se só agora estamos a identificar um vulcão aqui, imagine-se quantos mais poderão existir em Marte. Os vulcões podem estar ainda mais espalhados por Marte do que pensávamos".

Uma montanha nas margens

Wray reparou na montanha pela primeira vez em 2007, enquanto estudava a cratera Jezero como estudante.

"Estava a olhar para fotografias de baixa resolução da área e reparei numa montanha na borda da cratera", recorda. "Para mim, parecia um vulcão, mas era difícil obter imagens adicionais". Na altura, a cratera Jezero tinha sido descoberta recentemente e as imagens centravam-se quase exclusivamente na sua intrigante história da água, que se encontra no lado oposto da cratera de 45 quilómetros de largura.

Então, a cratera Jezero, devido a estes depósitos sedimentares semelhantes a lagos, foi selecionada como local de aterragem do rover Perseverance - uma missão da NASA ainda em curso que procura sinais de vida marciana antiga e recolhe amostras de rochas para possível envio à Terra.

No entanto, após a aterragem, algumas das primeiras rochas que o Perseverance encontrou não eram os depósitos sedimentares que se poderia esperar de uma área anteriormente inundada - eram vulcânicas. Wray suspeitava que poderia saber a origem destas rochas, mas para fazer esse argumento, teria de demonstrar que a montanha na orla da cratera Jezero poderia ser, de facto, um vulcão.

Vista de Jezero Mons. A montanha tem cerca de 21 quilómetros de diâmetro. Crédito: C. Cuevas-Quiñones et al., 2025; Instituto de Tecnologia da Geórgia

Uma nova investigadora - e dados antigos

A oportunidade surgiu vários meses após a aterragem do Perseverance, quando Cuevas-Quiñones se candidatou a um programa de verão para estudantes universitários organizado pela Escola de Ciências da Terra e da Atmosfera do Instituto de Tecnologia da Geórgia, para trabalhar com Wray.

"Um estudo anterior liderado por Briony Horgan (professora de ciências planetárias na Universidade de Purdue) também sugeriu que Jezero Mons poderia ser vulcânico", diz Cuevas-Quiñones. "Comecei a interrogar-me se haveria uma forma de confirmar estas suspeitas".

A equipa fez uma parceria com a coautora do estudo, Rivera-Hernández, que é especialista em caracterizar a superfície dos planetas e a sua habitabilidade. Decidiram usar conjuntos de dados recolhidos por naves espaciais em órbita de Marte para comparar as propriedades de Jezero Mons com outros vulcões conhecidos. "Não podemos visitar Marte e provar definitivamente que Jezero Mons é um vulcão, mas podemos mostrar que partilha as mesmas propriedades com os vulcões existentes - tanto aqui na Terra como em Marte", explica Wray.

"Utilizámos dados da Mars Odyssey, da MRO (Mars Reconnaissance Orbiter), da ExoMars TGO (Trace Gas Orbiter) e do rover Perseverance, todos combinados para resolver este problema", acrescenta. "Penso que isto mostra que estas naves espaciais mais antigas podem ser extremamente valiosas muito depois do fim das suas missões iniciais - estas velhas naves espaciais ainda podem fazer descobertas importantes e ajudar-nos a responder a perguntas complicadas".

Para Cuevas-Quiñones, este facto também sublinha a importância dos programas e das oportunidades para os estudantes universitários. "Na altura, eu era estudante universitária e foi a primeira vez que fiz investigação", afirma. "Foi fascinante aprender como diferentes conjuntos de dados podiam ser utilizados para descodificar a origem de uma paisagem. Depois de Jezero Mons, tornou-se claro para mim que iria continuar a estudar Marte e outros corpos planetários".

A procura de vida - e a determinação da idade de Marte

A descoberta torna a cratera ainda mais intrigante na procura de vida passada em Marte. Um vulcão tão próximo da aquosa cratera Jezero poderia acrescentar uma fonte crítica de calor num planeta que, de outro modo, seria frio, incluindo o potencial para atividade hidrotermal - energia que a vida poderia usar para prosperar.

Este tipo de sistema também tem interesse para Marte como um todo. "A coalescência destes dois tipos de sistemas torna Jezero mais interessante do que nunca", partilha Wray. "Temos amostras de incríveis rochas sedimentares que podem ser de uma região habitável, juntamente com rochas ígneas com um valor científico importante". Se forem enviadas à Terra, as rochas ígneas podem ser datadas com radioisótopos para conhecer a sua idade com grande precisão. A datação das amostras da cratera Jezero pode ser usada para calibrar as estimativas de idade, fornecendo uma janela sem precedentes para a história geológica do planeta.

A mensagem a levar para casa? "Marte é o melhor local do nosso Sistema Solar para procurar sinais de vida e, graças ao rover Perseverance que recolheu amostras em Jezero, os Estados Unidos têm amostras das melhores rochas no melhor local de Marte", diz Wray. "Se estas amostras forem enviadas à Terra, poderemos fazer uma ciência incrível e inovadora com elas".

Astronomia OnLine