Planetário

A aparência das faixas de Júpiter é criada pela “camada climática” que forma as nuvens. Esta imagem composta mostra as aparências de Júpiter (da esquerda para a direita) em infravermelho e luz visível obtidas pelo telescópio Gemini North e pelo telescópio espacial Hubble da NASA, respectivamente. Créditos: Gemini International Observatory/NOIRLab/NSF/AURA/NASA/ESA, M.H. Wong e I. de Pater (UC Berkeley) et al.

Novas descobertas da sonda Juno da NASA orbitando Júpiter fornecem uma imagem mais completa de como as características atmosféricas distintas e coloridas do planeta oferecem pistas sobre os processos invisíveis abaixo de suas nuvens. Os resultados destacam o funcionamento interno dos cinturões e manchas de nuvens que circundam Júpiter, bem como seus ciclones polares e até mesmo a Grande Mancha Vermelha.

Os pesquisadores publicaram vários artigos sobre as descobertas atmosféricas de Juno na revista Science e no Journal of Geophysical Research: Planets. Há também outros artigos em duas edições recentes da Geophysical Research Letters.

“Essas novas observações de Juno abrem um baú de tesouro para novas informações sobre as enigmáticas características observáveis de Júpiter”, disse Lori Glaze, diretora da Divisão de Ciências Planetárias da NASA em Washington. “Cada artigo lança luz sobre diferentes aspectos dos processos atmosféricos do planeta, um exemplo maravilhoso de como nossas equipes científicas diversificadas internacionalmente reforçam a compreensão do nosso sistema solar.”

Juno entrou na órbita de Júpiter em 2016. Durante cada uma das 37 passagens da sonda espacial¹ pelo planeta até o momento, um conjunto de instrumentos especializados estudou abaixo de sua turbulenta cobertura de nuvens.

“Anteriormente, Juno nos surpreendeu com indícios de que os fenômenos na atmosfera de Júpiter eram mais profundos do que o esperado”, disse Scott Bolton, principal investigador de Juno no Southwest Research Institute em San Antonio e principal autor do artigo do Journal Science sobre a profundidade dos vórtices de Júpiter. “Agora, estamos começando a unir todas essas peças individuais e obtendo nossa primeira compreensão real em 3D de como funciona a bela e violenta atmosfera de Júpiter.”

O radiômetro de microondas de Juno (MWR da sigla inglesa para microwave radiometer) permite que os cientistas da missão olhem por baixo das nuvens de Júpiter e investiguem a estrutura de suas numerosas tempestades. A mais famosa dessas tempestades é o icônico anticiclone conhecido como Grande Mancha Vermelha. Maior do que a Terra, esse vórtice de vermelho intenso intrigou os cientistas desde sua descoberta, há quase dois séculos.

Os novos resultados mostram que os ciclones são mais quentes na parte superior, com densidades atmosféricas mais baixas, enquanto são mais frios na parte inferior, com densidades mais altas. Os anticiclones, que giram na direção oposta, são mais frios na parte superior, porém mais quentes na parte inferior.

Esta ilustração combina uma imagem do instrumento JunoCam, a bordo da nave espacial Juno da NASA, com uma imagem composta da Terra, para representar o tamanho e a profundidade da Grande Mancha Vermelha de Júpiter. Créditos: JunoCam; Dados de imagem: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS; Processamento de imagem JunoCam: Kevin M. Gill (CC BY); Imagem da Terra: NASA

As descobertas também indicam que essas tempestades são muito maiores do que o esperado, algumas se estendendo 100 quilômetros abaixo das nuvens e outras, incluindo a Grande Mancha Vermelha, se estendendo por mais de 350 quilômetros. Esta surpreendente descoberta mostra que os vórtices cobrem regiões além daquelas onde a água se condensa e as nuvens se formam, abaixo da profundidade onde a luz solar aquece a atmosfera.

A altura e o tamanho da Grande Mancha Vermelha indicam que a concentração de massa atmosférica dentro da tempestade pode ser detectada por instrumentos que estudam o campo gravitacional de Júpiter. Em dois sobrevoos aproximados de Juno sobre o local mais famoso de Júpiter forneceram uma oportunidade para pesquisar a gravidade da tempestade e complementar os resultados do MWR sobre sua profundidade.

Com Juno viajando baixo sobre a plataforma de nuvens de Júpiter a cerca de 209.000 quilômetros por hora, os cientistas puderam medir mudanças de velocidade tão pequenas quanto 0,01 milímetros por segundo, usando uma antena de rastreamento da Deep Space Network da NASA, que esta a mais de 650 milhões quilômetros de distância. Isso permitiu que a equipe delimitasse a profundidade da Grande Mancha Vermelha a cerca de 500 quilômetros abaixo do topo das nuvens.

“A precisão necessária para obter a gravidade da Grande Mancha Vermelha durante o sobrevoo em julho de 2019 é surpreendente”, disse Marzia Parisi, cientista Juno do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA (JPL) no sul da Califórnia e autora principal de um artigo no Journal Science sobre os voos gravitacionais da Grande Mancha Vermelha. “Ser capaz de complementar as descobertas do MWR em profundidade nos dá grande confiança de que os futuros experimentos da gravidade em Júpiter produzirão resultados igualmente intrigantes.”

Cinturões e zonas.

Além de ciclones e anticiclones, Júpiter é conhecido por seus cinturões e zonas distintas: as faixas de nuvens brancas e avermelhadas que envolvem o planeta. Fortes ventos leste-oeste movendo-se em direções opostas separam as faixas. Juno descobriu que esses ventos, ou correntes de jato, atingem profundidades de aproximadamente 3.200 quilômetros. Os pesquisadores ainda estão tentando resolver o mistério de como estas correntes se formam. Os dados coletados pelo MWR de Juno durante vários voos revelam uma possível pista: o gás amônia na atmosfera viaja para cima e para baixo em notável alinhamento com as correntes de jatos observadas.

“Seguindo a amônia, encontramos células circulantes nos hemisférios norte e sul que são de natureza similar às ‘células de Ferrel’, que controlam grande parte do nosso clima aqui na Terra”, disse Keren Duer, um estudante pós-graduado do Instituto de Ciências Weizmann em Israel e principal autor do artigo do Journal Science sobre células similares as Ferrel em Júpiter. “Enquanto a Terra tem uma célula Ferrel por hemisfério, Júpiter tem oito, cada uma pelo menos 30 vezes maior.”

Os dados MWR de Juno também mostram que os cinturões e zonas fazem uma transição a cerca de 65 quilômetros abaixo das nuvens de água de Júpiter. Em pouca profundidade, os cinturões de Júpiter são mais brilhantes na luz de micro-ondas do que as áreas vizinhas. Mas em níveis mais profundos, abaixo das nuvens de água, ocorre o oposto, revelando uma semelhança com nossos oceanos.

“Chamamos esse nível de “Jovicline” em analogia a uma camada de transição vista nos oceanos da Terra, conhecida como termoclina, onde a água do mar passa abruptamente de relativamente quente para relativamente fria”, disse Leigh Fletcher, um cientista participante do Juno da Universidade de Leicester no Reino Unido e principal autor do artigo do Journal of Geophysical Research: Planets que destaca as observações de micro-ondas de Juno dos cinturões e zonas temperadas de Júpiter.

Ciclones polares.

Juno havia descoberto formações poligonais de tempestades ciclônicas gigantes em ambos os polos de Júpiter: oito dispostos em um padrão octogonal no norte e cinco dispostos em um padrão pentagonal no sul. Agora, cinco anos depois, cientistas da missão usando as observações do Jovian Infrared Auroral Mapper (JIRAM) da nave espacial, determinaram que esses fenômenos atmosféricos são extremamente resistentes e permanecem no mesmo local.

“Os ciclones de Júpiter afetam o movimento uns dos outros, fazendo-os oscilar em torno de uma posição de equilíbrio”, disse Alessandro Mura, co-investigador de Juno no Instituto Nacional de Astrofísica de Roma e autor de um artigo recente na Geophysical Research Letters sobre as oscilações e estabilidades nos ciclones polares de Júpiter. “O comportamento dessas oscilações lentas sugere que elas têm raízes profundas.”

Os dados do JIRAM também indicam que, como os furacões na Terra, esses ciclones querem se mover em direção aos polos, mas os ciclones localizados no centro de cada polo os empurram para trás. Este equilíbrio explica onde residem os ciclones e os diferentes números em cada polo.

Mais sobre a missão.

JPL, uma divisão da Caltech em Pasadena, Califórnia, gerencia a missão Juno. Juno faz parte do programa New Frontiers da NASA, que é gerenciado no Marshall Space Flight Center da NASA em Huntsville, Alabama, para a agência Science Mission Directorate em Washington. A Lockheed Martin Space em Denver construiu e opera a sonda espacial.

Você pode obter mais informações (em inglês) sobre Juno aqui:

Versão para o espanhol traduzido por CEV-MDSCC

Versão para o português traduzido por Max Bilck

Fonte: https://ciencia.nasa.gov/juno-ofrece-la-primera-vista-en-3d-de-la-atmosfera-de-jupiter

Publicado em 29 de outubro de 2021

¹ Para ajudar e enriquecer a leitura, alguns links (em inglês) foram acrescentados ao texto original.

Imagem A – O planeta TOI 1338 b foi descoberto usando o Transiting Exoplanet Survey Satellite ou TESS. Crédito da imagem: NASA Goddard Space Flight Cente.

Quando o primeiro filme de Star Wars foi lançado em 1977, ele mostrava o agora icônico planeta “circumbinário Tatooine” e seus dois sóis. Na época, os astrônomos não sabiam se esses sistemas solares realmente existiam. Na verdade, o primeiro planeta extrassolar¹ não foi detectado até o início de 1990. Além disso, o primeiro planeta circumbinário não foi detectado até 2005: era um planeta do tamanho de Júpiter orbitando um sistema composto por uma estrela semelhante ao nosso Sol e uma anã marrom.

O Transiting Exoplanets Survey Satellite (TESS) da NASA é uma missão de exploração de todo o céu que irá descobrir milhares de exoplanetas em torno de estrelas brilhantes próximas. O TESS foi lançado em 18 de abril de 2018 a bordo do foguete SpaceX Falcon 9. Crédito da imagem: NAS

Décadas mais tarde, os pesquisadores que trabalharam com o Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) descobriram o primeiro planeta circumbinário da missão: um mundo orbitando duas estrelas como mostrado na imagem de janeiro de 2020 (imagem A). Este planeta chamado de TOI 1338 b é cerca de 6,9 vezes maior que a Terra ou esta entre o tamanho de Netuno e Saturno. Ele está localizado em um sistema a 1.300 anos-luz de distância, na constelação do pintor (Pictor).

As estrelas deste sistema formam um binário eclipsante, que ocorre quando companheiros estelares circulam entre si em nosso plano de visão. Uma é cerca de 10% maior que o nosso Sol, enquanto a outra é mais fria, menos brilhante e tem apenas um terço da massa do Sol.

Os trânsitos de TOI 1338 b são irregulares, de 93 a 95 dia e variam em profundidade e duração devido ao movimento orbital das duas estrelas. O TESS vê apenas os trânsitos que cruzam a estrela maior, os trânsitos da estrela pequena são muito fracos para serem detectados. Sua órbita permanecerá estável pelos próximos 10 milhões de anos. No entanto, o ângulo da órbita em nossa direção muda o suficiente para que o trânsito da estrela cesse em novembro de 2023 e recomeça oito anos depois.

1 Exoplaneta ou planeta estrasolar, é o nome que se dá a qualquer planeta que esteja em órbita de outra estrela que não o Sol (grifo nosso).

Por Yvette Smith

Fonte: https://ciencia.nasa.gov/que-la-fuerza-te-acompane Publicado: 04 de maio de 2021

Tradução: Max Bilck

versão em inglês: https://www.nasa.gov/image-feature/discovering-circumbinary-star-systems

MATERIAL COMPLEMENTAR:

As estrelas no sistema TOI 1338 formam um binário eclipsante – elas circulam umas às outras em nosso plano de visão. Se você pudesse pairar perto do planeta TOI 1338 b, como mostrado nesta animação, você veria um eclipse a cada 15 dias. Crédito: Goddard Space Flight Center da NASA / Chris Smith (USRA)

Localizção de TOI 1338 na Constelação do Pintor (Pictor)

Disponível em: <https://en.wikipedia.org/wiki/TOI_1338>. Acesso em: 16 out. 2021

Esta simulação de um buraco negro supermassivo mostra como ele distorce a região estrelada e captura a luz, criando a silhueta do buraco negro. Crédito: simulação da NASA Goddard Space Flight Center; Imagem: ESA/Gaia/DPAC

Um buraco negro é um objeto astronômico com uma força gravitacional tão forte que nada, nem mesmo a luz, pode escapar dele. A “superfície” de um buraco negro, chamada de horizonte de eventos, define o limite em que a velocidade necessária para escapá-lo excede a velocidade da luz, que é o limite de velocidade no cosmos. Matéria e radiação ficam presas e não conseguem sair.

Duas classes principais de buracos negros foram estudadas extensivamente. Buracos negros de massa estelar com três a dezenas de vezes a massa do Sol, estão espalhados por toda a nossa galáxia, a Via Láctea, enquanto monstros supermassivos pesando de 100.000 a bilhões de massas solares são encontrados nos centros da maioria das grandes galáxias, incluindo a nossa.

Durante muito tempo os teorizam sobre a existência de uma terceira classe chamada buracos negros de massa intermediária, pesando entre 100 e mais de 10.000 massas solares. Embora alguns candidatos tenham sido identificados por evidências indiretas, o exemplo mais concreto até o momento foi observado em 21 de maio de 2019, quando o Observatório de Ondas Gravitacionais por Interferômetro de Laser (LIGO por sua sigla em inglês) da Fundação Nacional de Ciências dos Estados Unidos, localizado em Livingston na Louisiana e Hanford em Washington, detectou ondas gravitacionais de uma fusão entre dois buracos negros de massa estelar. Este evento, denominado GW190521, criou um buraco negro que pesava 142 sóis.

Um buraco negro de massa estelar se forma quando uma estrela de mais de 20 massas solares esgota o combustível em seu núcleo e colapsa com seu próprio peso. O colapso desencadeia uma explosão de supernova que ejeta as camadas externas da estrela. Mas se o núcleo esmagado contiver mais de três vezes a massa do Sol, nenhuma força será capaz de impedir seu colapso em um buraco negro. Pouco se sabe sobre a origem dos buracos negros supermassivos, mas sabe-se que eles existem desde os primeiros dias da vida de uma galáxia.

Uma vez formados, os buracos negros crescem a partir da quantidade de matéria que eles adquirem, incluindo gás de estrelas vizinhas e até mesmo de outros buracos negros.

Em 2019, astrônomos capturaram a primeira imagem de um buraco negro usando o Event Horizon Telescope (EHT), em uma colaboração internacional que conectou oito radiotelescópios terrestres sob uma única antena do tamanho da Terra. Na imagem, ele aparece como um círculo escuro delimitado por um disco orbital de matéria quente e brilhante. O buraco negro supermassivo está localizado no coração de uma galáxia chamada M87, a cerca de 55 milhões de anos-luz de distância e pesa mais de 6 bilhões de massas solares. Seu horizonte de eventos se estende tanto que poderia abranger grande parte de nosso sistema solar além dos planetas.

A primeira imagem de um buraco negro foi criada usando observações do centro da galáxia M87 capturadas pelo Event Horizon Telescope. A imagem mostra um anel brilhante formado à medida que a luz é curvada pela intensa gravidade exercida pelo buraco negro de 6,5 bilhões de vezes a massa do Sol. Créditos: Event Horizon Telescope Collaboration.

Outro marco importante no estudo dos buracos negros ocorreu em 2015, quando os cientistas detectaram pela primeira vez as ondas gravitacionais, as mesmas ondas na estrutura do espaço-tempo que Albert Einstein havia previsto um século antes em sua teoria geral da relatividade. O LIGO detectou as ondulações de um evento que ocorreu 1,3 bilhão de anos atrás, conhecido como GW150914, no qual dois buracos negros giravam em torno um do outro, em uma espiral, à medida que se fundiam. Desde então e através do estudo das ondas gravitacionais, o LIGO e outras instalações observaram inúmeras fusões de buracos negros.

No entanto, essas são técnicas novas e interessantes: os astrônomos têm estudado os buracos negros por décadas por meio dos vários espectros de luz que eles emitem. Embora a luz não possa escapar do horizonte de eventos de um buraco negro, as enormes ondas gravitacionais em sua vizinhança fazem com que a matéria próxima aqueça milhões de graus e emita ondas de rádio Y e raios X. Parte da matéria que orbita mais perto do horizonte de eventos pode ser liberada, formando jatos de partículas que se movem próximo à velocidade da luz, emitindo ondas de rádio, raios X e raios gama. Os jatos de matéria de buracos negros supermassivos podem se estender por centenas de milhares de anos-luz.

Dados de rádio da instalação da National Science Foundation’s Very Large Array foram usados para criar esta imagem de Cygnus A, a fonte de rádio mais brilhante do céu localizada fora de nossa galáxia. Os longos e finos jatos de partículas produzidos por um buraco negro supermassivo no centro dessa galáxia se ligam a vastos “lóbulos de rádio”, regiões onde elétrons aprisionados por campos magnéticos emitem ondas de rádio. A estrutura se estende por meio milhão de anos-luz em toda sua extensão. Créditos: NRAO/AUI

Fonte: https://ciencia.nasa.gov/que-son-los-agujeros-negros

Publicado em: 24 de novembro de 2020

Tradução: Max Bilck

MATERIAIS COMPLEMENTARES:

Galerias de buracos negros: https://svs.gsfc.nasa.gov/Gallery/BlackHoles.html

INSTRUMENTO DO ESO DESCOBRE O BURACO NEGRO MAIS PRÓXIMO DA TERRA.

O objeto invisível, chamado de HR 6819, tem duas estrelas companheiras visíveis a olho nu

Uma equipe de astrônomos do Observatório Europeu do Sul (ESO) e de outros institutos descobriu um buraco negro situado a apenas 1000 anos-luz de distância da Terra. Este objeto se encontra mais próximo do nosso Sistema Solar do que qualquer outro encontrado até agora e faz parte de um sistema triplo que pode ser visto a olho nu. A equipe descobriu evidências do objeto invisível ao seguir as suas duas estrelas companheiras com o telescópio MPG/ESO de 2,2 metros situado no Observatório de La Silla do ESO, no Chile. Os cientistas dizem que este sistema pode ser apenas a ponta do iceberg, já que muitos outros buracos negros semelhantes poderão ser descobertos.

Localização de HR 6819 na constelação do Telescópio.

Este mapa mostra a localização do sistema triplo HR 6819 na constelação do Telescópio, onde se encontra o buraco negro mais próximo da Terra descoberto até agora. O mapa mostra a maioria das estrelas visíveis a olho nu sob boas condições de observação, estando o sistema propriamente dito marcado com um círculo vermelho. Apesar do buraco negro ser invisível, as duas estrelas do HR 6819 podem ser vistas no Hemisfério Sul, numa noite escura e clara, sem binóculos ou telescópio.

Crédito: ESO, IAU and Sky & Telescope

Fonte e mais informações: https://www.eso.org/public/brazil/news/eso2007/

Crédito: ESA/Hubble

Às vezes, os apelidos são mais reais do que você pode imaginar.

O telescópio espacial Hubble da NASA capturou a imagem impressionante, nunca antes vista, de um disco de formação planetária de uma estrela nascente projetando uma enorme sombra sobre uma nuvem mais distante em uma região de formação de estrelas, como se fosse uma mosca pairando diante do feixe de luz de uma lanterna projetada na parede.

A jovem estrela se chama HBC 672 e a sombra foi apelidada de “Sombra do Morcego” porque se assemelha às asas daquele mamífero. O apelido foi surpreendentemente apropriado: agora, a equipe relata que vê a Sombra do Morcego batendo as asas!

Este vídeo pode ser baixado gratuitamente no Estúdio de Visualização Científica do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA. (https://svs.gsfc.nasa.gov/13638)

“A sombra se move. Ela bate como as asas de um pássaro!” descreveu Klaus Pontoppidan, principal autor da pesquisa e astrônomo do Instituto de Ciências do Telescópio Espacial (STScI) em Baltimore, Maryland. O fenômeno pode ser causado por um planeta que exerce atração sobre o disco e deformando-o. A equipe observou o bater de asas por 404 dias.

Mas, como a Sombra do Morcego foi criada?

“Você tem uma estrela rodeada por um disco, mas esse disco não é como os anéis de Saturno – não é plano. É volumoso. Isso significa que, se a luz da estrela for para cima, ela pode continuar subindo porque nada a bloqueia. Mas, se tentar passar pelo plano do disco, não consegue sair e projeta uma sombra”, explicou Pontoppidan.

Pontoppidan sugere que imaginemos uma lâmpada com uma tela de abajur que projeta uma sombra na parede. Nesse caso, a lâmpada é a estrela, o abajur é o disco e a nuvem é a parede. Com base no formato da sombra, o disco deve alongar-se, com um ângulo que aumenta com a distância, como calça boca de sino ou um trompete.

O disco, que é uma estrutura circular de gás, poeira e rocha, teria o formato aproximado de dois picos e duas depressões, o que explicaria o “vibração” da sombra. A equipe especula que existe um planeta embutido no disco, com uma órbita inclinada em relação ao plano do disco. Este planeta seria a causa da forma duplamente deformada do disco e do movimento resultante em sua sombra.

“Se houvesse uma única protuberância no disco, esperaríamos que ambos os lados da sombra se inclinassem em direções opostas, como as asas de um avião durante uma curva”, disse Colette Salyk, membro da equipe de pesquisa e afiliada do Vassar College em Poughkeepsie, Nova York.

Esta ilustração mostra uma estrela em ascensão rodeada por um disco deformado em forma de sela com dois picos e duas depressões. Um planeta embutido no disco, com sua órbita inclinada em direção ao plano do disco, pode estar causando a deformação. Conforme o disco gira em torno da jovem estrela, acredita-se que ele bloqueie a luz dessa estrela e projete uma sombra variável e vibrante em uma nuvem distante. Crédito: NASA, ESA e A. James e G. Bacon (STScI)

A sombra, se estende desda estrela através da nuvem circundante e é tão grande (cerca de 200 vezes o comprimento do nosso sistema solar) que a luz não viaja instantaneamente através dela. Na verdade, o tempo que a luz leva para viajar da estrela até a borda perceptível da sombra é de cerca de 40 a 45 dias. Pontoppidan e sua equipe calculam que o planeta, ao deformar o disco, orbitaria a estrela em pelo menos 180 dias. Eles estimam que este planeta estaria aproximadamente à mesma distância de sua estrela que a Terra está do sol.

Se não for um planeta, uma explicação alternativa para o comportamento da sombra seria um par estelar de menor massa orbitando a HBC 672 fora do plano do disco, fazendo com que a HBC 672 “oscile” em relação ao disco sombreado. Mas com base na espessura do disco, Pontoppidan e sua equipe, duvidam que seja esse o caso. Também não há evidências atuais de ser um par de estrelas.

O disco é muito pequeno e distante para ser visto, mesmo pelo Hubble. A estrela HBC 672 reside em um berçário estelar chamado constelação da Serpente (ou Serpens), a cerca de 1.400 anos-luz de distância. Tem apenas um ou dois milhões de anos, ou seja, é jovem em termos cósmicos.

Os Astrônomos que usaram o Hubble para suas observações capturaram, anteriormente, uma imagem única do disco invisível de formação de planetas de uma jovem estrela que projetava uma enorme sombra em uma nuvem mais distante em uma região de formação de estrelas. Esta estrela se chama de HBC 672 e a característica da sombra foi apelidado de “Sombra de morcego” porque se assemelha a um par de asas. O apelido acabou sendo inesperadamente apropriado, porque agora aquelas “asas” parecem estar batendo! Créditos: NASA, ESA e STScI

Foi uma descoberta fortuita. A primeira imagem da Sombra do Morcego foi tirada por outra equipe. Logo, a imagem foi destinada para uso no Universo de Aprendizagem da NASA, um programa que cria conteúdo que permite que os alunos explorem o universo por conta própria. O objetivo era ilustrar como as sombras podem fornecer informações sobre fenômenos invisíveis para nós. No entanto, a equipe original observou a Sombra do Morcego sob um único filtro de luz, que não forneceu dados suficientes para processar a imagem colorida apropriada para o Universo de Aprendizagem da NASA.

Para obter a imagem colorida, Pontoppidan e sua equipe observaram a sombra sob filtros adicionais. Quando as imagens, antigas e novas, foram combinadas, a sombra parecia se mover. A princípio, eles pensaram que era um problema de processamento de imagem, mas rapidamente concluíram que as imagens estavam alinhadas corretamente e o fenômeno era real.

O trabalho da equipe será publicado na próxima edição do Astrophysical Journal.

Os conteúdos do Universo de Aprendizagem da NASA são baseados no trabalho apoiado pela NASA sob o número de prêmio NNX16AC65A. Para obter mais informações sobre o Universo de Aprendizagem da NASA, visite: https://www.universe-of-learning.org/.

O Telescópio Espacial Hubble é um projeto de cooperação internacional entre a NASA e a Agência Espacial Europeia (ESA). O Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, gerencia o telescópio. O Space Telescope Science Institute (STScI) em Baltimore, Maryland, dirige as operações científicas do Hubble. O STScI é operado para a NASA pela Associação de Universidades para Pesquisa em Astronomia, em Washington, D.C.

Escrito por: Ann Jenkins / Ray Villard, Instituto de Ciências do Telescópio Espacial, Baltimore, Maryland.

FONTE: https://ciencia.nasa.gov/el-hubble-observa-el-aleteo-cosmico-de-la-sombra-de-un-murcielago – Publicado: 25 de junho de 2020.

Tradução: Max Bilck

MATERIAIS COMPLEMENTARES:

Para acessar imagens e vídeos, visite: https://hubblesite.org/contents/news-releases/2018/news-2018-40.html

Zoom à Sombra do Morcego e seu “movimento”

Este vídeo leva o espectador da região ao redor da Nebulosa da Serpente até a jovem estrela HBC 672. Esta estrela é conhecida pelo apelido de Sombra do Morcego por causa de sua característica de sombra em forma de asa. O telescópio espacial Hubble da NASA / ESA observou pela primeira vez um curioso movimento de “bater de asas” na sombra do disco da estrela. A estrela reside em um berçário estelar chamado Nebulosa da Serpente, a cerca de 1300 anos-luz de distância.

Este vídeo também inclui uma animação que pode explicar o movimento oscilante da sombra. Acredita-se que a estrela seja cercada por um disco em forma de sela deformado com dois picos e duas depressões. Um planeta embutido no disco, inclinado em relação ao plano do disco, pode estar causando essa deformação. À medida que o disco gira em torno da jovem estrela, ele bloqueia a luz dessa estrela e projeta uma sombra variável e “ondulante” em uma nuvem distante.

Creditos:

ESA/Hubble, Digitized Sky Survey, L. Calçada, Nick Risinger (skysurvey.org)
Música: Konstantino Polizois

A Administração Central da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) publicou no dia 1º de abril de 2021 a Portaria Normativa nº 390/2021/GR, que altera a Portaria Normativa nº 379/2020/GR, para prorrogar prazos acerca do funcionamento das atividades administrativas e acadêmicas na UFSC em virtude da pandemia da COVID–19.

Assim, tendo em vista o que consta no Art. 3º da Portaria abaixo, comunicamos que Planetário continuará atendendo exclusivamente pelo e-mail: planetar@cfh.ufsc.br

Nesta ilustração, WD 1856 b, um possível planeta do tamanho de Júpiter, orbita sua débil estrela anã branca a cada dia e meio. Crédito: NASA/JPL-Caltech/NASA’s Goddard Space Flight Center

Uma equipe internacional de astrônomos usando o Satélite de Estudo de Exoplanetas em Trânsito (TESS pelas siglas em inglês) da NASA e o agora aposentado Spitze Space Telescope anunciaram o que pode ser a descoberta do primeiro planeta intacto orbitando uma anã branca, a densa sobra de uma estrela semelhante ao Sol, apenas 40% maior do que Terra.

O objeto do tamanho de Júpiter, chamado WD 1856 b, é cerca de sete vezes maior que a anã branca, chamada WD 1856 + 534. Ele circula essa poeira estelar a cada 34 horas, pouco mais de 60 vezes mais rápido do que Mercúrio orbita nosso Sol.

“WD 1856 b de alguma forma chegou muito perto de sua anã branca e ainda conseguiu permanecer inteiro”, disse Andrew Vanderburg, professor assistente de astronomia na Universidade de Wisconsin-Madison. “O processo de criação de uma anã branca destrói planetas próximos, e qualquer coisa que, subsequentemente, chegue muito perto também é geralmente destruída pela imensa gravidade da estrela. Ainda temos muitas dúvidas sobre como WD 1856 b chegou à sua localização atual sem sofrer esses destinos.”

Um artigo sobre este sistema, liderado por Vanderburg que inclui vários coautores da NASA, aparece na edição de 17 de setembro da revista científica Nature e está disponível online, aqui.

O TESS monitora grandes áreas do céu, chamadas de setores, por quase um mês de cada vez. Essa visão ampla permite que o satélite encontre exoplanetas ou mundos além do nosso sistema solar, observando as mudanças no brilho estelar causadas quando um planeta cruza na frente ou transita por sua estrela.

O satélite detectou o WD 1856 b a cerca de 80 anos-luz de distância, na constelação de Draco ao norte. Orbitando uma anã branca tranquila e fria que tem cerca de 11.000 milhas (18.000 quilômetros) de diâmetro, podendo ter até 10 bilhões de anos e é o membro distante de um sistema de três estrelas.

Quando uma estrela como o Sol fica sem combustível, ela se expande centenas ou milhares de vezes seu tamanho original, formando uma estrela gigante vermelha mais fria. Eventualmente, ele expulsa as camadas externas de gás, perdendo até 80% de sua massa. O núcleo quente restante se transforma em uma anã branca. Qualquer objeto próximo é geralmente engolido e incinerado no processo, que neste sistema teria incluído WD 1856 b em sua órbita atual. Vanderburg e seus colegas estimam que o possível planeta deve ter se formado pelo menos 50 vezes mais distante de sua localização atual.

“Sabemos há muito tempo que, após o nascimento das anãs brancas, pequenos objetos distantes, como asteroides e cometas, podem se espalhar para o interior da estrela. Eles geralmente são fragmentados pela forte gravidade da anã branca e se transformam em um disco de detritos”, explicou Siyi Xu, coautor e astrônomo assistente do Observatório Internacional Gemini em Hilo, Havaí. “Por isso me emocionei quando Andrew me contou sobre este sistema. Vimos sinais de que os planetas poderiam se espalhar para o interior, mas esta parece ser a primeira vez que vimos um planeta fazer a jornada intacto.”

A equipe sugere vários cenários possíveis que podem levar o WD 1856 b a um trânsito elíptico em torno da anã branca. Essa trajetória teria se tornado mais circular com o tempo, à medida que a gravidade da estrela se distanciou do objeto, criando enormes marés que amorteceram sua energia orbital.

“O caso mais provável envolve outros corpos planetários do tamanho de Júpiter próximos à órbita original de WD 1856 b”, disse a coautora do estudo Juliette Becker, pesquisadora de ciência planetária da 51 Pegasi b na Caltech (Instituto Tecnológico de Califórnia) em Pasadena. “A influência gravitacional de objetos tão grandes poderia facilmente facilitar a instabilidade necessária para empurrar um planeta para o interior. Mas, neste momento, temos mais teorias do que dados.”

Outros cenários possíveis envolvem a atração gravitacional gradual das outras duas estrelas no sistema, as anãs vermelhas G229-20 A e B, ao longo de bilhões de anos na passagem de uma estrela vermelha que perturba o sistema. A equipe de Vanderburg considera essas e outras explicações menos prováveis porque exigem condições excepcionais para obter os mesmos efeitos possíveis dos planetas gigantes próximos.

Objetos do tamanho de Júpiter podem ocupar uma grande variedade de massas, desde planetas apenas algumas vezes mais massivos que a Terra até estrelas de baixa massa milhares de vezes a massa da Terra. Outras são anãs marrons, que ficam na faixa entre o planeta e a estrela. Os cientistas geralmente recorrem às observações de velocidade radial para medir a massa de um objeto, o que fornece indícios sobre sua composição e natureza. Este método se baseia no estudo de como um objeto em órbita atrai sua estrela e altera a cor de sua luz. Mas, neste caso, a anã branca é tão velha que sua luz se tornou muito fraca e sem traços característicos para que os cientistas detectem mudanças perceptíveis.

Em vez disso, a equipe observou o sistema no infravermelho usando o Spitzer, meses antes de o telescópio ser desativado. Se WD 1856 b fosse uma anã marrom ou uma estrela de baixa massa, ela emitiria seu próprio brilho infravermelho. Ou seja, o Spitzer registraria um trânsito mais brilhante do que se o objeto fosse um planeta que, em vez de emitir luz, o bloquearia. Quando os pesquisadores compararam os dados do Spitzer com as observações de trânsito de luz visível feitas com o Gran Telescopio Canarias, nas Ilhas Canárias, na Espanha, eles não encontraram diferenças perceptíveis. Isso, combinado com a idade da estrela e outras informações sobre o sistema, os levou a concluir que WD 1856 b é, provavelmente, um planeta com não mais do que 14 vezes o tamanho de Júpiter. Pesquisas e observações futuras confirmarão esta conclusão.

Encontrar um mundo possível orbitando perto de uma anã branca levou a coautora Lisa Kaltenegger, Vanderburg e outros, a considerar as implicações do estudo da atmosfera de pequenos mundos rochosos em situações semelhantes. Por exemplo, suponha que um planeta do tamanho da Terra estivesse na faixa de distância orbital de WD 1856 e que pudesse ter água em sua superfície. Usando simulações, os pesquisadores consideram que o próximo telescópio espacial James Webb da NASA poderia detectar água e dióxido de carbono naquele mundo hipotético observando apenas cinco trânsitos.

Os resultados desses cálculos, liderados por Kaltenegger e Ryan MacDonald, ambos da Cornell University em Ithaca, Nova York, foram publicados na revista acadêmica The Astrophysical Journal Letters e estão disponíveis online, aqui.

“O que é ainda mais impressionante é que o telescópio Webb pode detectar combinações de gases que indicam atividade biológica em um mundo semelhante em apenas 25 trânsitos”, disse Kaltenegger, diretor do Instituto Carl Sagan de Cornell. “A existência de WD 1856 b sugere que os planetas podem sobreviver à jornada caótica das anãs brancas. Sob as condições adequadas, esses mundos poderiam manter condições favoráveis para a vida por mais tempo do que o previsto para a Terra. Agora podemos explorar novas possibilidades intrigantes de vida em mundos orbitando esses núcleos estelares mortos.”

Atualmente não há evidências que sugerem que existam outros mundos no sistema, mas é possível que existam planetas adicionais ainda a serem identificados. Eles podem ter órbitas que excedem o tempo de observação do TESS para aquele setor ou podem estarem inclinados de forma que não produzam trânsitos. Além disso, a anã branca é tão pequena que a probabilidade de observar os trânsitos dos planetas mais distantes no sistema é muito baixa.

TESS é uma missão de Exploração Astrofísica da NASA, dirigida e operada pelo MIT em Cambridge, Massachusetts e gerenciada pelo Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland. Parceiros adicionais incluem: Northrop Grumman, com sede em Falls Church, Virgínia, Ames Research Center da NASA em Silicon Valley, Califórnia, Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics em Cambridge, Massachusetts, Lincoln Laboratory do MIT e Space Telescope Science Institute em Baltimore. Mais de uma dúzia de universidades, institutos de pesquisa e observatórios em todo o mundo estão participando da missão.

O Laboratório de Propulsão a Jato (JPL por sua siglas em inglês) da NASA no sul da Califórnia administrou a missão Spitzer para o Diretório de Missão Científica da agência em Washington. Os dados científicos do Spitzer continuam a ser analisados pela comunidade científica por meio do arquivo de dados do Spitzer, localizado no Infrared Science Archive do Infrared Processing and Analysis Center (IPAC) da Caltech. As operações científicas foram conduzidas no Spitzer Science Center em Caltech. As operações da espaçonave foram realizadas no Lockheed Martin Space em Littleton, Colorado. O Caltech gerencia o JPL para a NASA.

Para obter mais informações sobre o TESS, visite o seguinte link (em inglês): https://www.nasa.gov/tess

Para obter mais informações sobre o Spitzer, visite o seguinte link (em inglês): https://www.nasa.gov/spitzer

Fonte: https://ciencia.nasa.gov/primer-planeta-superviviente-abrazando-estrella-enana Publicado:16 de setembro de 2020

Tradução: Max Bilck

MATERIAL COMPLEMENTAR:

Em alguns vídeos abaixo você precisa selecionar a legenda para português. Clique no ícone de “engrenagem” do vídeo, escolha “Legendas/CC”, “Traduzir automaticamente” e escolha português. Talvez seja necessário clicar em “Inglês (gerado automaticamente)” para a parecer a opção “Traduzir automaticamente” para escolher o idioma. Estas legendas podem não corresponderem as originais, mas ajudam quem não domina o idioma inglês.

TESS e Spitzer detectam um mundo gigante em potencial circulando uma pequena estrela.

Ilustração de uma comparação de tamanhos entre WD 1856 B e sua estrela hospedeira.

Detectando planetas pelo método do transito planetário:

Esta animação mostra um planeta cuja órbita está alinhada de tal forma que atravessa o disco de sua “estrela-mãe” vista da Terra: durante esses trânsitos, a estrela parece menos brilhante. Ao detectar essas diminuições periódicas de brilho ao longo do tempo, é possível detectar a presença do planeta orbitando a estrela.

vídeos e textos complementares (em inglês): https://svs.gsfc.nasa.gov/13708