Poeira estelar

 

Cientistas descobriram que a Terra tem sido banhada por uma "chuva" de poeira estelar há pelo menos 80 mil anos, composta por um isótopo raro chamado ferro-60. Esse elemento é um verdadeiro mensageiro cósmico, pois não pode ser produzido em nosso planeta; ele se forma apenas no núcleo de estrelas massivas e é lançado ao espaço por explosões de supernovas. 🌧️✨

Como o ferro-60 é radioativo e possui uma meia-vida de apenas 2,6 milhões de anos, qualquer átomo que estivesse aqui na formação do Sistema Solar já desapareceu. Isso significa que as amostras encontradas recentemente na neve da Antártida (com menos de vinte anos) e em núcleos de gelo milenares vieram de uma fonte externa ativa: a Nuvem Interestelar Local. 

Nosso Sistema Solar está atualmente atravessando essa vasta região de gás e poeira, que funciona como um reservatório de detritos de supernovas do passado, depositando gradualmente essa poeira radioativa em nossa superfície. Para confirmar essa origem, uma equipe internacional processou 300 quilos de gelo antártico e utilizou um Acelerador de Íons Pesados na Austrália, o único instrumento no mundo capaz de detectar as pouquíssimas quantidades de ferro-60 em meio a miligramas de poeira.

 A análise revelou que a quantidade de ferro-60 variou ao longo do tempo: entre 40.000 e 80.000 anos atrás, o fluxo era menor, sugerindo que estávamos entrando em uma parte menos densa da nuvem antes de chegarmos à região mais espessa onde estamos hoje. Essa variação descarta a ideia de que o ferro seria apenas um resquício de eventos muito antigos e confirma que a própria nuvem interestelar é a fonte da chuva atual. Como o Sistema Solar deve deixar essa nuvem em alguns milhares de anos, pesquisadores do projeto Beyond EPICA já buscam gelo ainda mais antigo para entender como era a Terra antes dessa poeira estelar começar a cair, capturando um retrato único da nossa vizinhança cósmica!

É possível um planeta gerar energia bastante internamente para criar vida e uma atmosfera sem necessitar de um sol e vagar pelo universo livre de restrições orbitais?

 

Talvez.

Existem pelo menos três formas de um planeta gerar energia internamente, sem receber luz e calor de uma estrela ou outro astro externo:

1- Através da contratação gravitacional. Neste caso a própria massa do planeta comprime o material no seu interior gerando calor, o qual o mantém o astrro "inflado" enquanto o calor não migrar para a superfície e for dissipado para o espaço. Se o planeta for massivo o suficiente este processo pode manter seu interior aquecido por muitos bilhões de anos. Até onde se sabe planetas com estas características são gigantes gasosos semelhantes a Júpiter (que de fato emite mais energia do que recebe do sol), sem uma superfície sólida. Mas em uma certa faixa de profundidade em sua atmosfera as temperaturas serão compatíveis com a vida e esta será possível se os elementos necessários (carbono, oxigênio, nitrogênio , etc.) estiverem presentes.

2- Através do decaimento radioativo. Isso ocorre em planetas ricos em materiais radioativos naturais, como urânio e tório. Estes elementos geram calor enquanto decaem, e este calor pode manter o núcleo do planeta aquecido e gerar vulcões, gêiseres e fumarolas, que propiciam energia para que seres vivos possam se manter. Algumas formas de vida podem até mesmo utilizar diretamente a radiação ionizante emitida pelos materiais radioativos como fonte de energia, assim como as plantas fotossintéticas utilizam a luz. Estes processos ocorrem até mesmo aqui na Terra, embora em baixa intensidade. Mas planetas com maiores níveis de elementos radioativos talvez pudessem manter uma biosfera rica como a da Terra utilizando apenas a energia radioativa.

3- Deformação gravitacional. No caso de planetas duplos ou sistemas planeta-lua o chamado "efeito de maré" causa uma deformação intermitente do planeta, o que gera calor e alimenta processos geotérmicos. E estes processos podem sustentar a vida, como já descrito no ítem anterior. Aqui mesmo em nosso sistema solar várias luas como Europa, Calisto, Ganimedes e Encélado mostram sinais de possuir oceanos sub-superfície com água mantida no estado líquido por este processo. Mundos maiores poderiam talvez gerar calor suficiente para manter a água líquida nas suas superfícies, quem sabe permitindo o surgimento de ecossistemas complexos sobre elas mesmo sem a proximidade de uma estrela para aquecê-los.

Tem outros planetas com 99% de oxigênio?

 Na verdade, já temos um! Embora seja uma lua, não um planeta.

E só é classificada assim por causa de uma falha.

Trata-se da Europa, uma lua de Júpiter que é um pouco menor que a lua terrestre. Sua superfície é coberta por camadas de gelo, tendo possivelmente água líquida por baixo. Acima do gelo, a lua está constantemente sendo atingida por radiação letal (causada pela sua vizinha vulcânica Io e pelo campo magnético gigantesco de Júpiter).

Sua atmosfera é quase em sua maioria O2. Mas o oxigênio é muito raro de ser encontrado no universo, então de onde é que ele vem? Enquanto o oxigênio na atmosfera terrestre provém das plantas, o oxigênio da Europa, provém, na realidade, da radiação que penetra no gelo, decompondo a água em hidrogênio e gases de oxigênio (o hidrogênio se perde no espaço).

Mas ainda não conseguiria respirá-lo. Por quê?

Porque a atmosfera da Europa ainda é extremamente fina. A pressão atmosférica na superfície é cerca de um bilionésimo comparada ao nível do mar na Terra. Mal pode-se dizer que existe uma atmosfera.

Essa é a falha: você perguntou sobre um planeta com uma atmosfera de 99% de oxigênio, ou seja, uma proporção. Para início de conversa, você não perguntou qual é a atmosfera que existe lá.

Se toda a matéria no universo veio da energia, de onde veio essa energia?

Se ela veio do nada, a quantidade de energia líquida no universo deve ser igual a zero. Uma forma de pensar sobre isto, que é bem aceite, é que uma quantidade igual de matéria e antimatéria deve ter sido criada no início. Mas a antimatéria viaja de facto para trás no tempo, portanto aqui está um grande, grande pensamento.

A criação deve ter dado origem a TODO o tempo, tanto o passado como o futuro, tudo de uma só vez!

Vejamos algumas provas;

(a) A descoberta, a partir de cerca de 1930, de que o espaço-tempo está a expandir-se e que o universo teria sido muito mais pequeno, juntamente com outras descobertas desde então, tais como a Radiação Cósmica de Fundo de Microondas (CMBR), a abundância relativa de isótopos, etc., levam-nos a ter grande confiança na teoria do Big Bang, na qual o universo teve um início no tempo.

(b) O trabalho teórico de Stephen Hawking e Roger Penrose em 1968 apoia a ideia de que o universo partiu de uma singularidade física, (pontual). Isto é uma prova de que o Big Bang era um Buraco Branco.

(c) A expansão acelerada do tempo espacial foi descoberta em 1998. Se isto não for invertido, o próprio espaço acabará por se esticar à velocidade da luz. Isto é consistente com a aceleração em direcção ao horizonte de eventos de um Buraco Negro cosmológico, o que indicaria que o universo deve ter um fim no tempo.

(d) A própria existência de buracos negros significa que causalmente o fim do universo tem de acontecer e que o universo é finito no tempo e no espaço. O colapso em cada buraco negro para uma singularidade física (pontual) num sentido "aconteceu" nestes buracos negros e não pode ser desfeito. Os buracos negros simplesmente não poderiam acontecer num universo infinito.

(e) A descoberta do fluxo negro até agora inexplicável, ou seja, muitas galáxias e aglomerados de galáxias movendo-se em certas direcções alinhadas, incluindo a descoberta do nosso grupo de galáxias locais e do movimento do aglomerado de galáxias em direcção ao "Grande Atractor" em Virgo e mais além até ao Supercluster de Shapley, apoia a ideia de um buraco negro cosmológico.

O colapso num ponto como a singularidade ocorre em todo o lado, terminando o tempo, como previsto pela Relatividade Geral, para cada buraco negro. A singularidade futura é a mesma em cada buraco negro. Numa outra forma de olhar para ela, cada buraco negro é na realidade um buraco de minhoca em direcção à singularidade do ponto final.

Portanto, temos uma única singularidade física (pontual) no início do universo e é provável que tenhamos uma única singularidade física (pontual) no fim do universo. O universo está contido no tempo e no espaço e é limitado por um Buraco Branco e um Buraco Negro.

Como funciona a teoria do Big Crunch

Legenda (da esquerda para a direita)- Big Bang- Galáxias Novas-Expansão- Expansão Máxima do Universo- Contração- Buracos Negros- Singularidade- Big Bang

Aqui estamos nós - algo do nada! As entradas de energia e as saídas de energia no equilíbrio da singularidade.

Legenda: Buraco Negro; Horizonte de Eventos (nada sai); Singularidade; Horizonte de Eventos (nada entra); Buraco Branco

Legenda: Estamos aqui- Expansão e afastamento acelerado da singularidade do buraco branco- Contração e aceleração em direção à singularidade do buraco negro

Por que a Polaris (a Estrela Polar) não se move no céu, mesmo com a Terra girando em torno do Sol e o Sol girando em torno do centro da galáxia?

 A estrela Polar não aparenta estar se movendo no céu, apesar da Terra girar em torno do sol e o sol girar em torno do centro da galáxia. O problema é que esta “imobilidade” da estrela Polar se deve a um movimento diferente… A rotação da Terra.

Polaris parece estar parada no céu porque o eixo de rotação da Terra, coincidentemente, está virado para ela. Isto faz com que fotos tiradas da estrela Polar com grande tempo de abertura sejam assim:

Fonte: Şəkil:Night Photography.jpg - Vikipediya

Se você se sentar em uma cadeira giratória destas de escritório, botá-la para girar e olhar para o teto, verá que um ponto logo acima de sua cabeça ficará fixo. É o mesmo que acontece com a Polaris. É apenas uma coincidência que ela esteja lá, no nosso eixo de rotação.

O movimento que dá esta ilusão, como já disse, é a ROTAÇÃO DA TERRA, a volta que a Terra dá em si mesma diariamente. Os dois movimentos citados na pergunta não afetam esta impressão… Primeiro, porque a estrela Polar está muito distante da Terra, a aproximadamente 450 anos-luz. Então o raio de nossa órbita (a maior distância que percorremos em volta do sol) não causa nenhuma diferença de perspectiva em relação a Polaris. Segundo, porque a órbita do sol em torno do centro da galáxia é muito, muito lenta. Para darmos uma volta inteira na galáxia, demoramos entre 235 a 250 milhões de anos! Isto quer dizer que, sim, o sol está andando pela galáxia e que, sim, Polaris está andando pela galáxia - no mesmo sentido do sol - mas a velocidade com que isto acontece é imperceptível para nós, seres humanos.

Tivemos a Lua Azul

 

Em 31 de maio de 2026, o céu noturno será palco de um evento astronômico raro: a chamada Lua Azul Microlua. O fenômeno ocorre quando uma segunda Lua Cheia aparece dentro do mesmo mês, coincidindo com o momento em que a Lua está mais distante da Terra em sua órbita.

🌕 Esse afastamento faz com que ela seja classificada como microlua, aparecendo ligeiramente menor e menos brilhante do que o habitual. Apesar disso, a diferença visual é sutil e, a olho nu, a Lua continua com sua aparência cheia e iluminada característica.

🦂 O evento ganha ainda mais destaque por acontecer na constelação de Escorpião, com a presença de Antares, uma das estrelas mais brilhantes do céu noturno. Em algumas regiões do mundo, também será possível observar uma ocultação lunar, quando a Lua passa na frente da estrela, escondendo-a temporariamente.

🔭 Fenômenos como esse são relativamente raros e ajudam a reforçar como a dinâmica entre a Terra, a Lua e o Sol produz variações visuais fascinantes ao longo do tempo, muitas vezes imperceptíveis no dia a dia, mas ricas em significado astronômico.

Ondas inesperadas nos dados de uma sonda silenciosa revelam novo efeito na atmosfera de Marte

 Uma descoberta surpreendente vinda de dados coletados pela sonda MAVEN, da NASA, que orbita Marte, está mudando o que os cientistas sabiam sobre como o vento solar interage com planetas sem um campo magnético forte como o da Terra 

Representação artística do efeito Zwan-Wolf em Marte, observado pela missão MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution) da NASA. (Crédito da imagem: LASP/CU Boulder)

Tudo começou quando pesquisadores analisavam informações da espaçonave e notaram pequenas oscilações, ou “wiggles”, bem interessantes nos registros do campo magnético enquanto ela atravessava a atmosfera marciana.

A MAVEN, cuja missão principal é estudar a evolução da atmosfera de Marte e como ela é afetada pelo Sol, captou esses sinais durante uma grande tempestade solar que atingiu o Planeta Vermelho em dezembro de 2023. O que parecia um ruído comum nos instrumentos acabou revelando um fenômeno nunca antes observado em outra atmosfera planetária: o efeito Zwan-Wolf.

Esse efeito, conhecido há décadas na magnetosfera da Terra, funciona de forma semelhante a apertar um tubo de pasta de dente. Partículas carregadas são espremidas ao longo de estruturas magnéticas chamadas tubos de fluxo, o que ajuda a desviar o vento solar. No caso de Marte, que não possui um campo magnético global protetor, os cientistas não esperavam ver algo assim acontecendo diretamente dentro da ionosfera, a camada superior da atmosfera rica em partículas ionizadas.

Christopher Fowler, professor assistente de pesquisa na Universidade da Virgínia Ocidental e autor principal do estudo publicado na revista Nature Communications, explicou que, ao investigar os dados, de repente percebeu essas oscilações intrigantes. “Eu nunca teria imaginado que seria esse efeito, já que nunca foi visto em uma atmosfera planetária antes”, disse ele. A equipe precisou investigar bastante, comparar observações durante a tempestade com dados de períodos mais calmos e descartar outras explicações até chegar à conclusão correta.

Além das variações no campo magnético, os pesquisadores observaram outras características curiosas, como temperaturas mais altas que o esperado para os íons na atmosfera. Tudo se encaixava perfeitamente com o efeito Zwan-Wolf atuando em profundidades surpreendentes, a menos de 200 quilômetros da superfície marciana. A tempestade solar amplificou o fenômeno, tornando-o detectável pelos instrumentos da MAVEN, que normalmente não conseguiriam captá-lo em condições normais. Isso sugere que o efeito pode estar ocorrendo de forma constante, mas sutil, na ionosfera de Marte.

Essa descoberta tem implicações importantes para entender como as tempestades solares moldam a atmosfera de Marte ao longo do tempo. Sem proteção magnética, o vento solar – um fluxo constante de partículas carregadas vindas do Sol – já é responsável por arrancar gases da atmosfera marciana, contribuindo para a perda gradual que transformou o planeta de um mundo possivelmente úmido no passado para o deserto frio e seco de hoje. Agora, fica claro que fenômenos como o efeito Zwan-Wolf podem influenciar ainda mais essa interação, afetando como a atmosfera responde a eventos de espaço-tempo.

A MAVEN continua operando e enviando dados valiosos mesmo após anos em órbita, ajudando os cientistas a desvendar os segredos do clima espacial em Marte. Essa nova observação reforça a importância de estudar não apenas a Terra, mas também outros planetas para compreender melhor os processos que regem o sistema solar. No futuro, insights como esse podem ser cruciais para planejar missões tripuladas a Marte, garantindo que os astronautas estejam protegidos contra os efeitos imprevisíveis do vento solar e das tempestades solares.

Em resumo, o que começou como simples oscilações nos dados de uma sonda silenciosa abriu uma janela nova para os processos invisíveis que acontecem na atmosfera de Marte, mostrando que o universo reserva surpresas mesmo em lugares que já estudamos há anos.

Terrarara.com.br

PK 164 +31.1: A Nebulosa dos Fones de Ouvido

 

 Crédito da imagem e direitos autorais: Bernard Miller Texto: Keighley Rockcliffe ( NASA GSFC , UMBC CSST , CRESST II )

O que um par de fones de ouvido está fazendo no céu? A imagem de hoje mostra a Nebulosa dos Fones de Ouvido, também conhecida como PK 164 +31.1 ou Jones-Emberson 1. Esta nebulosa planetária , remanescente de uma estrela semelhante ao Sol em fase terminal , ocupa fracamente uma região angular da constelação do Lince, com cerca de 1/5 do diâmetro da Lua cheia. As cores vermelha e verde-azulada indicam átomos de hidrogênio e oxigênio, respectivamente, que foram excitados e ionizados pela anã branca central da nebulosa . O formato de fone de ouvido, onde dois lóbulos de hidrogênio perfuram a região interna de oxigênio, adiciona este objeto a uma longa lista de nebulosas com formatos peculiares . A morfologia de nebulosas tão estranhas sugere a presença de uma estrela ou planeta companheiro , que pode agitar o material que flui da estrela em fase terminal. Você pode ouvir as sonificações de nebulosas planetárias feitas pelo Hubble e pelo JWST através dos seus próprios fones de ouvido!

Apod.nasa.gov

Esta galáxia parece congelada, sem rotação, nos confins do Universo: por quê?

 Uma galáxia massiva que surgiu menos de dois bilhões de anos após o Big Bang não está girando. Este espécime, chamado XMM-VID1-2075, desafia todas as expectativas dos astrônomos. 

A galáxia XMM-VID1-2075

De acordo com os modelos clássicos, as galáxias adquirem uma rotação natural à medida que se formam, sob a influência da gravidade e do influxo de gás. No entanto, esta galáxia distante parece estar praticamente estacionária, sem nenhum movimento aparente .

Mesmo antes do estudo detalhado realizado pelo Telescópio Espacial James Webb, a galáxia XMM-VID1-2075 já intrigava os pesquisadores. Graças ao Observatório Keck, no Havaí, eles descobriram que ela já era muito massiva , contendo várias vezes a massa da nossa própria Via Láctea . Além disso, ela havia parado de formar novas estrelas, um estado geralmente associado a galáxias muito mais antigas.

O Telescópio Espacial James Webb permitiu que os cientistas fossem além, medindo os movimentos internos da galáxia. Entre três galáxias da mesma era estudadas, uma apresentava rotação nítida, outra exibia movimentos irregulares e a XMM-VID1-2075 mostrava deslocamentos aleatórios, sem uma rotação geral bem definida. Esse perfil corresponde a certas galáxias locais muito massivas, mas sua presença tão cedo no Universo é surpreendente.

Para explicar essa falta de rotação, os astrônomos estão considerando um cenário de uma grande colisão com outra galáxia girando na direção oposta. Tal colisão poderia ter cancelado o movimento rotacional geral. As imagens do Webb também mostram um excesso de luz em um dos lados, o que poderia indicar a presença de um objeto companheiro interagindo .

Os pesquisadores agora planejam procurar outras galáxias semelhantes no Universo primordial. Comparando suas descobertas com simulações computacionais, eles esperam entender melhor como as galáxias evoluíram após o Big Bang.

O que é um 'rotador lento'?

Em termos astronômicos, uma galáxia de "rotação lenta" é uma galáxia cujas estrelas não giram de forma ordenada em torno de um eixo central. Ao contrário das galáxias espirais, como a Via Láctea, onde as estrelas têm um movimento circular bem definido, as galáxias de rotação lenta exibem trajetórias aleatórias. Esse comportamento é frequentemente resultado de fusões de múltiplas galáxias, que interromperam a rotação inicial.

Geralmente, essas galáxias são massivas e antigas. Sua descoberta no início do Universo, menos de 2 bilhões de anos após o Big Bang, desafia as escalas de tempo aceitas para esses processos. Os astrônomos agora precisam determinar se essa galáxia é uma exceção ou um sinal de que as fusões galácticas eram mais frequentes no início da história cósmica.

Observações do Telescópio Espacial James Webb são cruciais para identificar esses objetos, já que sua luz tênue e tamanho pequeno os tornavam invisíveis para telescópios anteriores. Ao mapear os movimentos internos, o Webb permite que os cientistas distingam as galáxias de rotação lenta das galáxias de rotação clássica.

Techno-science.net

As Origens de Nereida, a Lua Mais Excêntrica de Netuno

 Netuno , o mais distante dos planetas, age como um pastor para o sistema solar exterior, dispersando gravitacionalmente asteroides distantes conhecidos como Objetos do Cinturão de Kuiper (KBOs). Compreender a história de Netuno fornece pistas importantes sobre como o restante do sistema solar evoluiu até seu estado atual. 

Imagem original de Neptuno, capturada pela sonda Voyager 2, com cores exageradas. Crédito: NASA/JPL-Caltech

O próprio Netuno é único — inclinado 30 graus em seu eixo, abriga algumas luas incomuns, incluindo Tritão, uma lua do tamanho de Plutão. Tritão orbita Netuno em sentido inverso, um indício de que não se formou ao redor de Netuno, mas sim foi capturado pela gravidade do planeta após sua formação em outro local do sistema solar. Novas observações, juntamente com simulações da história evolutiva de Netuno, indicam que uma lua netuniana frequentemente negligenciada, chamada Nereida, pode revelar o passado do planeta.

A pesquisa foi liderada pelo estudante de pós-graduação Matthew Belyakov e conduzida em colaboração entre os laboratórios do Professor de Ciências Planetárias Konstantin Batygin (PhD '12) e de Mike Brown , Professor Titular da Cátedra Richard e Barbara Rosenberg de Astronomia Planetária e Diretor do Centro de Evolução Planetária Comparada. O trabalho foi publicado na revista Science Advances em 20 de maio.

Júpiter, Saturno e Urano possuem sistemas lunares "típicos", com cada planeta apresentando diversas luas grandes que orbitam próximas e ao longo do plano equatorial do planeta hospedeiro, além de muitas luas menores, chamadas satélites irregulares, localizadas mais distantes em órbitas inclinadas. Netuno, por outro lado, possui apenas uma lua grande, Tritão, que contém 99,9% da massa de todo o seu sistema lunar.

A órbita de Tritão é retrógrada — gira no sentido horário, enquanto Netuno orbita o Sol no sentido anti-horário. Isso significa que Tritão não poderia ter se formado a partir do disco de material que orbitava o planeta no sentido anti-horário, como as luas de Júpiter e Saturno. Em vez disso, acredita-se que Tritão seja um objeto do Cinturão de Kuiper, como Plutão, que foi lançado na órbita de Netuno e aprisionado gravitacionalmente.

Antes da passagem da Voyager 2 por Netuno em agosto de 1989, apenas uma outra lua era conhecida orbitando o planeta: Nereida. Descoberta pelo astrônomo holandês Gerard Kuiper em 1949, Nereida sempre representou um mistério. A lua segue uma órbita excêntrica, descrevendo uma elipse ao redor de Netuno, e está distante do planeta, mas não tão distante quanto os satélites irregulares ao redor dos outros planetas gigantes. Curiosamente, Nereida não possui uma órbita retrógrada como Tritão, e sua órbita é muito menos inclinada do que a de outras luas irregulares do sistema solar. Diante desses detalhes, os cientistas debateram a origem de Nereida por 70 anos, sem conseguir concluir se a lua foi capturada ou se formou em seu próprio corpo.

Em 2024, os estudantes de pós-graduação do Caltech, Matthew Belyakov e M. Ryleigh Davis (MSc '22), utilizaram o Telescópio Espacial James Webb (JWST) para observar o sistema de luas de Netuno, tendo Nereida como um dos alvos. A equipe usou o espectrógrafo de infravermelho próximo do JWST, que decompõe a luz em seus múltiplos comprimentos de onda para obter informações químicas sobre objetos astronômicos.

O espectro de Nereida mostrou-se bastante diferente do espectro de objetos do Cinturão de Kuiper — Nereida era, em vez disso, mais semelhante às luas de Urano. Com base nos dados observacionais, que sugeriam uma origem não capturada para Nereida, Belyakov desenvolveu simulações da evolução das luas de Netuno.

As simulações mostraram que, quando Tritão colidiu com o sistema de Netuno e foi capturado, as luas existentes de Netuno poderiam ter sido lançadas em órbitas excêntricas idênticas à de Nereida. Isso sugere que Nereida se formou in situ ao redor de Netuno, em vez de ser um objeto estranho capturado.

"Compreender o que aconteceu em Netuno é uma das maneiras de desvendarmos os mistérios do início do Sistema Solar, e Nereida é importante para determinar eventos-chave como a captura de Tritão", afirma Belyakov. "Esperamos que este trabalho motive as pessoas a realizarem observações criativas de Nereida, mesmo que ela seja tênue e distante. Ela é tão importante quanto Tritão. Espero que Nereida seja visitada por uma missão durante minha vida."

Sem uma missão desse tipo, muito sobre Nereida provavelmente permanecerá um mistério. As imagens de Nereida obtidas pela Voyager têm apenas alguns pixels de largura. Dando continuidade ao seu trabalho, a equipe pretende construir mais simulações para restringir o momento da captura de Tritão e as possíveis configurações do sistema lunar inicial ao redor de Netuno.

Caltech.edu

Uma característica universal descoberta em todos os raios cósmicos

 A missão internacional de observação de raios cósmicos revelou uma característica fundamental desses raios, marcando um grande avanço na compreensão de sua origem. 

Os raios cósmicos são compostos principalmente de prótons, mas também contêm núcleos de hélio, carbono, oxigênio e ferro. © Academia Chinesa de Ciências

Um século após sua descoberta, os raios cósmicos — essas partículas extremamente energéticas provenientes dos confins do universo — permanecem um mistério para os cientistas. O telescópio espacial DAMPE ( Dark Matter Particle Explorer ) está investigando esse fenômeno, explorando particularmente o papel que a matéria escura pode desempenhar em sua formação.

Esta missão internacional, que inclui a Universidade de Genebra (UNIGE), alcançou um importante avanço ao destacar uma característica universal desses raios. Os resultados foram publicados na revista Nature .

Os raios cósmicos são as partículas mais energéticas observadas no universo, superando em muito a energia das partículas produzidas por aceleradores artificiais na Terra. Sua origem exata ainda está sendo estudada, e acredita-se que se originem de fenômenos astrofísicos extremos, como supernovas, jatos de buracos negros ou pulsares.

O telescópio espacial DAMPE, lançado em dezembro de 2015, deverá fornecer respostas sobre a origem e a natureza dos raios cósmicos. Esta missão espacial, para a qual o Grupo de Física de Astropartículas do Departamento de Física Nuclear e de Partículas (DPNC) da Universidade de Genebra (UNIGE) é um dos principais colaboradores, anuncia hoje um avanço crucial.

Graças à análise de medições de alta precisão coletadas pelo telescópio, os cientistas conseguiram identificar uma característica universal nos espectros de energia dos núcleos primários dos raios cósmicos, desde prótons até ferro.

"Os raios cósmicos são compostos principalmente de prótons, mas também de núcleos de hélio, carbono, oxigênio e ferro", explica Andrii Tykhonov, professor associado do Departamento de Física Nuclear e de Partículas da Seção de Física da Faculdade de Ciências da Universidade de Genebra (UNIGE) e coautor do estudo.

"Esses raios também se distribuem de acordo com sua energia: baixa, até alguns bilhões de elétron-volts; intermediária, de alguns bilhões a várias centenas de bilhões de elétron-volts; e alta, a partir de 1 trilhão de elétron-volts."

Esses resultados representam um passo importante para uma compreensão mais completa da origem dos raios cósmicos e dos mecanismos que regem sua propagação.

Uma nova característica comum

Os resultados mostram que, para todos os núcleos estudados, o número de partículas diminui cada vez mais rapidamente a partir de um determinado valor. Esse fenômeno é chamado de "suavização espectral". Normalmente, o número de partículas já diminui com o aumento da energia, mas, neste caso, essa diminuição torna-se ainda mais acentuada. Ela ocorre em torno de uma rigidez de aproximadamente 15 teravolts (TV).

A rigidez de uma partícula mede a resistência de sua trajetória a um campo magnético. A observação de uma estrutura comum associada a essa rigidez apoia fortemente os modelos que explicam como a aceleração e o transporte de raios cósmicos dependem da rigidez da partícula.

Por outro lado, modelos alternativos, que sugerem que a energia por nucleon (a energia dividida pelo número de nucleons na partícula) é um fator chave, são fortemente invalidados por essas medições, com uma certeza de 99,999%.

A equipe de Genebra desempenhou um papel central nessa descoberta científica. Em particular, desenvolveu técnicas avançadas de inteligência artificial para reconstruir eventos detectados e contribuiu para medições importantes de fluxos de prótons e hélio, bem como para análises de carbono.

O grupo também liderou o desenvolvimento de um dos principais subdetectores do DAMPE, o Rastreador de Silício-Tungstênio (STK), um instrumento essencial para a reconstrução precisa das trajetórias das partículas e a medição de sua carga.

Esses resultados representam um passo importante para uma compreensão mais completa da origem dos raios cósmicos e dos mecanismos que governam sua propagação na Galáxia. Elas fornecem novas restrições experimentais aos modelos de aceleração em fontes astrofísicas e ao transporte de partículas no meio interestelar, abrindo assim caminho para uma descrição mais precisa das populações de partículas de alta energia.

Techno-science.net

Plumas de vapor na lua Europa são contestadas por novos dados

 Plumas de água em Europa

Pouco mais de 10 anos atrás, astrônomos descobriram que a lua Europa, de Júpiter, emite plumas de vapor rumo ao espaço. 

A mesma equipe que teria descoberto as plumas de vapor na lua agora afirma que seus dados não permitem garantir sua existência. [Imagem: NASA]

O anúncio causou um rebuliço geral porque a lua Europa é um dos alvos mais promissores para a busca por formas de vida similares às da Terra no Sistema Solar. E a ejeção de plumas de vapor sugeria a existência de um oceano líquido por baixo da crosta gelada da Lua, aumentando ainda mais as chances de formas básicas de vida.

Mas agora a mesma equipe está reconsiderando suas conclusões iniciais: Depois de analisar 14 anos de dados coletados pelo  telescópio espacial Hubble desde a descoberta original, os dados não conseguem comprovar a existência das plumas de vapor de Europa.

"Uma das dificuldades na interpretação dos dados naquela época era determinar onde posicionar Europa em seu contexto," explicou o professor Kurt Retherford, do instituto SWRI, nos EUA, e um dos autores do estudo original de 2014. "O modo como o Hubble funciona deixa alguma incerteza em termos de posicionamento em relação ao centro da imagem. Se o posicionamento de Europa estivesse errado por apenas um ou dois píxeis, isso poderia afetar a interpretação dos dados."

E os novos dados confirmaram essas suspeitas: Os sinais de plumas expelidas da lua Europa podem ter sido apenas "ruído" nas observações.

A sonda espacial Clipper deverá chegar à lua Europa em 2030, eventualmente tirando as dúvidas sobre a existência das plumas de água ejetadas para o espaço. [Imagem: NASA/JPL-Caltech]

Resultados vaporizaram

Neste novo estudo, a equipe analisou os dados dos últimos 14 anos do espectrógrafo de imagens do Hubble, atentando para as emissões Lyman-alfa de Europa - Lyman-alfa é um comprimento de onda específico da luz ultravioleta emitida e dispersa por átomos de hidrogênio.

E o que parecia ser evidência de uma pluma de vapor de água nos dados de 2012 a 2014 acabou por revelar-se apenas ruído estatístico.

"Nossa reanálise reduziu nossa confiança inicial de 99,9% na existência das plumas para menos de 90%," disse Lorenz Roth, do Instituto Real de Tecnologia da Suécia, que liderou a reanálise. "Isso simplesmente não é evidência suficiente para sustentar a certeza das afirmações que fizemos na época." 

Ou seja, os dados conjuntos não descartam a possibilidade da existência de plumas de vapor de água em Europa, mas já não fornecem provas concretas da sua existência.

"A descrição do fenômeno já não se sustenta da mesma forma," disse Retherford. "Os novos dados nos fizeram reconsiderar a força da conclusão do artigo anterior a respeito das plumas de vapor d'água. A análise recente também fornece informações mais precisas sobre o componente de átomos de hidrogênio neutro da atmosfera de Europa, proveniente de sua superfície de gelo de água."

Mas os cientistas afirmam ainda ter esperanças de encontrar plumas de vapor de água escapando de Europa porque elas já foram confirmadas em outras luas. Plumas semelhantes de vapor de água foram confirmadas em Encélado, lua de Saturno, enquanto Io, vizinha de Europa no sistema de Júpiter, possui plumas de dióxido de enxofre que são lançadas para o espaço.

Inovação Tecnológica

Astrônomos removem a névoa das atmosferas de exoplanetas com novo método de detecção de nuvens

 A descoberta, por pesquisadores da Johns Hopkins, do ciclo diário de nuvens em um planeta Júpiter Quente oferece uma visão única de sua composição e evolução. 

Impressão de artista do exoplaneta WASP-94A b. Crédito: Hannah Robbins/Universidade Johns Hopkins

Todas as manhãs formam-se nuvens de areia, mas estas dissipam-se ao anoitecer no exoplaneta WASP-94A b, um bem estudado gigante gasoso situado a cerca de 700 anos-luz da Terra.

Uma nova investigação, que utiliza dados do Telescópio Espacial James Webb, está entre as primeiras a detetar ciclos de nuvens num exoplaneta do tipo Júpiter quente - um termo utilizado para descrever exoplanetas gigantes gasosos caracterizados por temperaturas extremas e órbitas incrivelmente íntimas em torno das suas estrelas hospedeiras. Ao isolar as nuvens, os investigadores podem medir com maior precisão a atmosfera do planeta e fornecer uma das imagens mais nítidas até à data da composição do planeta - um avanço significativo na ciência planetária.

"Há 20 anos que observo exoplanetas, e a nebulosidade geral tem sido um espinho no nosso lado. Já sabemos há bastante tempo que as nuvens são omnipresentes nos Júpiteres quentes, o que é irritante porque é como tentar olhar para o planeta através de uma janela enevoada", afirmou o coautor e investigador principal do programa, David Sing, professor de Ciências da Terra e Planetárias na Universidade Johns Hopkins. "Não só conseguimos limpar a vista, como finalmente conseguimos determinar de que são feitas as nuvens e como se condensam e evaporam à medida que se movem em torno do planeta".

Os resultados foram publicados na revista Science.

Para estudar WASP-94A b, na direção da constelação de Microscópio, Sing e a sua equipe de investigadores recolheram dados enquanto o planeta passava diretamente à frente da sua estrela. Utilizando o JWST, um telescópio espacial de altíssima capacidade, os investigadores conseguiram efetuar medições separadas da orla dianteira de WASP-94A b, quando este começava a passar à frente da estrela, e da orla traseira, quando o planeta completou o seu trânsito. Na orla dianteira, o ar flui do lado noturno do planeta para o lado diurno. O ar flui do dia para a noite na orla traseira.

As observações revelaram que as manhãs e os fins da tarde em WASP-94A b apresentam padrões meteorológicos extremamente diferentes: as manhãs estão repletas de nuvens feitas de silicato de magnésio, um mineral comum encontrado nas rochas, enquanto o fim da tarde tem céus limpos.

Os investigadores pensam que uma de duas coisas pode estar a acontecer:

Ventos fortes podem elevar as nuvens até às alturas no lado mais frio do planeta e, em seguida, empurrá-las para baixo no lado diurno, mais quente, arrastando-as para as profundezas do interior do planeta e, efetivamente, ocultando-as da vista antes do pôr-do-sol.

Em alternativa, o fenómeno pode ser semelhante ao nevoeiro matinal que se dissipa na Terra, mas numa escala extrema. As nuvens formar-se-iam na escuridão do lado noturno do planeta. À medida que se deslocam para o calor escaldante no lado diurno, as substâncias químicas que constituem as nuvens evaporam-se, e as nuvens simplesmente vaporizam-se.

"Foi uma enorme surpresa. As pessoas esperavam algumas diferenças, como o facto de ser mais fresco de manhã do que à noite - isso é algo natural que sentimos aqui na Terra", disse Sing. "Mas o que vimos foi uma verdadeira dicotomia entre o clima nos dois lados do planeta e enormes diferenças na cobertura de nuvens, e isso altera toda a nossa imagem do planeta".

Como os fins de tarde são livres de nuvens, os investigadores puderam observar especificamente a orla traseira para ver como era a atmosfera do planeta - algo que o telescópio Hubble não conseguia fazer.

"Com o telescópio Hubble, quando fazíamos este tipo de observação, obtínhamos uma imagem média de todo o planeta, com os dados das nuvens e da atmosfera misturados e indistinguíveis", afirmou o primeiro autor, Sagnick Mukherjee, investigador pós-doc na Universidade do Estado do Arizona, que era estudante na Johns Hopkins e na UC Santa Cruz aquando da investigação. "Esta abordagem com o JWST permite-nos localizar as nossas observações, o que nos ajudou a ver o ciclo das nuvens".

Quando os investigadores observaram o céu noturno limpo, descobriram que WASP-94A b era muito mais parecido com Júpiter do que pensavam. Anteriormente, quando as nuvens eram apenas uma média, os dados sugeriam que o planeta era composto por centenas de vezes mais oxigénio e carbono do que Júpiter - uma descoberta que intrigou os investigadores, uma vez que não podia ser explicada pela teoria da formação planetária. Os novos dados, no entanto, mostram que WASP-94A b tem apenas cinco vezes a quantidade de oxigénio e carbono.

Os Júpiteres quentes orbitam muito mais perto das suas estrelas - mais perto até do que Mercúrio do Sol - e, por isso, são muito mais quentes e estão expostos a mais radiação. Devido aos seus ambientes extremos, estes planetas também constituem bons laboratórios para estudar a química e a física da dinâmica das nuvens.

Tomando WASP-94A b como referência, a equipe analisou outros oito gigantes gasosos quentes e descobriu o mesmo ciclo de nuvens característico em dois: WASP-39 b e WASP-17 b. A seguir, Sing e a sua equipa irão utilizar dados de um novo e vasto programa do JWST para estudar os ciclos de nuvens numa ampla variedade de exoplanetas, incluindo um gigante gasoso excêntrico na zona habitável.

Universidade Johns Hopkins

Podemos estar completamente enganados sobre a duração da vida do nosso Sol.

 O magnetismo das estrelas parece deixar vestígios muito tempo depois de sua morte. Cientistas descobriram o que chamam de "magnetização fossilizada" em cadáveres estelares: anãs brancas. Essa observação pode revelar como as estrelas fazem a transição de sua fase de gigante vermelha para a de anã branca , um destino que aguarda o nosso Sol.

O núcleo quente de uma estrela gigante vermelha se tornará a futura anã branca. Crédito: Paul Beck (KU Leuven, Bélgica)

Para entender essa ligação, precisamos acompanhar a vida de uma estrela como o Sol. Após esgotar seu hidrogênio, seu núcleo colapsa enquanto suas camadas externas se expandem enormemente, formando uma gigante vermelha . Em seguida, essas camadas se dispersam, deixando para trás um núcleo compacto e em combustão: a anã branca.  

A equipe de pesquisa usou oscilações estelares, ou "terremotos estelares", para sondar o interior das estrelas. Essa técnica, a astrossismologia, funciona de forma semelhante à sismologia terrestre, que utiliza terremotos. Ela revelou que as gigantes vermelhas possuem um campo magnético em seu núcleo, enquanto as anãs brancas exibem um em sua superfície .

Os pesquisadores então desenvolveram um modelo que relaciona essas duas observações, baseado no conceito de um " campo fóssil ". De acordo com esse modelo, o campo magnético não se limita ao núcleo das gigantes vermelhas, mas se estende por uma porção maior da estrela. Conforme envelhece, esse campo se reorganiza em estruturas semelhantes a conchas, mais fortes perto da superfície do que no núcleo.

Como a evolução de uma estrela altera a forma do seu campo magnético. Simulações sugerem estruturas em forma de concha (linhas rosas). Crédito: Lukas Einramhof | ISTA

Essa descoberta tem implicações diretas para o nosso Sol. Atualmente, os astrônomos não sabem se o núcleo do Sol é magnético. Se fosse, isso mudaria todas as previsões sobre sua vida útil.

Um campo magnético poderia, de fato, misturar o hidrogênio das camadas externas com o núcleo, prolongando assim a vida da estrela. Mas também poderia ter o efeito oposto. Os pesquisadores esperam que seu trabalho leve a uma melhor compreensão do que existe no interior da nossa estrela.

O estudo, publicado na revista Astronomy & Astrophysics , mostra que o magnetismo estelar pode ser muito mais disseminado do que se pensava anteriormente, mesmo que às vezes seja difícil de detectar. Como destaca Lukas Einramhof, "Nem sempre conseguimos detectar esse magnetismo, mas nosso trabalho indica que a maioria das estrelas provavelmente é magnética."

Techno-science.net

NGC 3660 e Galáxia de Burcins

 

 Crédito da imagem e direitos autorais :Adam Block , El Sauce Obs.

A galáxia superior pode ser mais fotogênica, mas a inferior é mais incomum. A galáxia no topo é a NGC 3660 , uma galáxia espiral semelhante à nossa Via Láctea, pois possui vários braços espirais azuis brilhantes e uma barra central de estrelas, poeira e gás. Capturada por acaso na imagem profunda e colorida em destaque , surpreendentemente, está a SN 2026cff , uma supernova encontrada à direita da barra central. Mais ao longe está a galáxia inferior, conhecida informalmente como Galáxia de Burçin , mas catalogada formalmente como LEDA 1000714. O centro desta galáxia parece ser uma antiga galáxia elíptica , mas está estranhamente rodeado não por um, mas por dois anéis de estrelas . O que criou a Galáxia de Burçin é um mistério e continua sendo um tema de pesquisa, mas provavelmente envolve a acreção de uma ou mais galáxias menores .

Apod.nasa.gov

Buracos negros supermassivos primitivos explicados pela matéria escura

 O Telescópio Espacial James Webb (JWST) descobriu buracos negros supermassivos quando o Universo tinha apenas 500 milhões de anos, um evento precoce que contradiz os modelos clássicos que previam um período de crescimento muito mais longo. 

Esses gigantes cósmicos, com massas de milhões ou bilhões de massas solares, formam-se, de acordo com os modelos atuais, por meio de fusões e acreção em escalas de tempo de pelo menos um bilhão de anos. As observações do JWST indicam, portanto, que um mecanismo acelerado deve ter estado em ação.

Uma equipe da Universidade da Califórnia , em Riverside, propõe uma possível origem: o decaimento da matéria escura. Essa substância invisível, que compõe 85% da matéria do Universo , poderia liberar energia ao se desintegrar. Essa energia, por menor que seja, seria suficiente para aquecer as nuvens de gás primordiais.

Em um cenário chamado colapso direto, uma nuvem de gás colapsa para formar um buraco negro diretamente, sem passar pela fase de uma estrela massiva . Mas esse processo requer uma fonte de energia externa para impedir que a nuvem se fragmente e permitir que ela colapse como uma única entidade. A matéria escura em decomposição poderia fornecer essa energia.

De acordo com o estudo, uma energia equivalente a um bilionésimo de bilionésimo de uma pilha AA por partícula é suficiente para "supercarregar" nuvens primordiais de hidrogênio e tornar o colapso direto muito mais provável.

Mais especificamente, os cálculos mostram que partículas de matéria escura com massa entre 24 e 27 elétron-volts poderiam desencadear esse mecanismo. Esses resultados, publicados no Journal of Cosmology and Astroparticle Physics , ajudam a conciliar as observações do JWST com a teoria .

Techno-science.net

Hubble detecta galáxia irregular e tênue ESO 490-017

 

 Esta imagem do Telescópio Espacial Hubble da NASA captura o brilho tênue da galáxia anã irregular ESO 490-017. Crédito: NASA, ESA, R. Tully (Universidade do Havaí); Processamento de imagem: G. Kober (NASA/Universidade Católica da América)

Esta imagem do Telescópio Espacial Hubble da NASA mostra a galáxia anã irregular ESO 490-017, com aproximadamente 12.000 anos-luz de diâmetro e localizada a cerca de 23 milhões de anos-luz de distância, na constelação de Cão Maior. O baixo brilho superficial da galáxia faz com que ela apareça como um tênue enxame estelar atrás de estrelas mais brilhantes em primeiro plano, facilmente reconhecidas por seus picos de difração. 

Numerosos pontos vermelhos, laranjas e beges são galáxias distantes que pontilham o fundo preto, muitas exibindo uma estrutura espiral distinta.

Os dados desta imagem de ESO 490-017 faziam parte de um programa de observação do Hubble que estudava o movimento de galáxias e aglomerados de galáxias pelo espaço. A matéria no universo está distribuída de forma desigual, e a influência gravitacional dessa matéria impulsiona o "fluxo cósmico", ou seja, o movimento de estruturas em grande escala no universo.

O Hubble possui uma capacidade única de fornecer distâncias a galáxias próximas, como a ESO 490-017, medindo a luminosidade de estrelas gigantes vermelhas de baixa massa como "velas padrão". O programa de observação também forneceu um arquivo histórico dos tipos de estrelas em galáxias locais.

Phys.org