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

 

 

 

 

EVENTOS PERMANENTES.

Vídeos

 

A campanha Pálido Ponto Vermelho revela um mundo com a massa da Terra em órbita de Proxima Centauri.

A estrela anã vermelha Proxima Centauri situa-se a pouco mais de 4 anos-luz de distância do Sistema Solar, sendo assim a estrela mais próxima da Terra depois do Sol. Esta estrela fria, localizada na constelação do Centauro, é muito fraca para poder ser vista a olho nu, situando-se perto do par de estrelas muito mais brilhante conhecido como Alfa Centauri AB.

Durante a primeira metade de 2016, Proxima Centauri foi regularmente observada com o espectrógrafo HARPS, montado no telescópio de 3,6 metros do ESO, instalado em La Silla, no Chile, e simultaneamente monitorada por outros telescópios em todo o mundo [1]. Tratou-se da campanha Pálido Ponto Vermelho, durante a qual uma equipe de astrônomos liderada por Guillem Anglada, do Queen Mary University of London, procurou uma oscilação minúscula da estrela, que seria causada pela atração gravitacional de um possível planeta que a orbitasse [2].

Uma vez que este é um tópico que gera muito interesse entre o público, de meados de janeiro a abril de 2016 o progresso da campanha foi compartilhado publicamente no website Pálido Ponto Vermelho e nas redes sociais. Relatórios regulares foram acompanhados por diversos artigos de divulgação escritos por especialistas de todo o mundo.

Guillem Anglada contextualiza esta busca única: “Os primeiros indícios da existência de um possível planeta em torno de Proxima Centauri foram observados em 2013, no entanto a detecção não foi convincente. Desde essa época que temos trabalhado arduamente de modo a obter mais observações a partir do solo com a ajuda do ESO e outras instituições. Preparamos a campanha Pálido Ponto Vermelho por cerca de dois anos.”

Os dados do Pálido Ponto Vermelho, quando combinados com observações anteriores obtidas nos observatórios do ESO e outros, revelaram o sinal claro de um resultado verdadeiramente excitante. Em determinadas épocas, Proxima Centauri se aproxima da Terra com uma velocidade de cerca de 5 km/hora — a velocidade normal de caminhada de um ser humano — e em outras se afasta à mesma velocidade. Este padrão regular de variação nas velocidades radiais repete-se com um período de 11,2 dias. Uma análise cuidadosa dos minúsculos desvios Doppler resultantes mostrou que estes desvios indicam a presença de um planeta com uma massa de pelo menos 1,3 vezes a massa da Terra, orbitando a cerca de 7 milhões de km de Proxima Centauri — apenas 5% da distância Terra-Sol [3].

Guillem Anglada comenta a excitação dos últimos meses: “Verifiquei a consistência do sinal todos os dias durante as 60 noites da campanha Pálido Ponto Vermelho. Os primeiros 10 eram muito promissores, os primeiros 20 eram consistentes com as expectativas e a partir de 30 dias o resultado era praticamente definitivo, por isso começamos a escrever um artigo!”

As anãs vermelhas como Proxima Centauri são estrelas ativas, podendo por isso apresentar variações que reproduzem a presença de um planeta. Para excluir esta possibilidade, a equipe monitorou também de forma cuidadosa a variação do brilho da estrela durante a campanha, com o auxílio do telescópio ASH2, instalado no Observatório de Explorações Celestes de San Pedro de Atacama, no Chile, e da rede de telescópios do Observatório Las Cumbres. Os dados de velocidade radial obtidos nas épocas em que a estrela sofria erupções foram excluídos da análise final.

Embora o planeta Proxima b orbite muito mais próximo da sua estrela do que Mercúrio o faz do Sol no nosso Sistema Solar, a estrela propriamente dita é muito menos brilhante que o Sol, o que faz com que Proxima b se situe bem dentro da zona de habitabilidade da estrela, tendo uma temperatura superficial estimada que permite a presença de água líquida. Apesar da órbita temperada de Proxima b, as condições em sua superfície podem ser fortemente afetadas pelas erupções de raios ultravioleta e de raios X da estrela — que são muito mais intensas que as sentidas na Terra vindas do Sol [4].

Dois artigos científicos adicionais discutem a habitabilidade de Proxima b e seu clima. Estes artigos concluem que no momento a existência de água líquida na superfície deste planeta não pode ser descartada. Sendo assim, a água poderia estar presente apenas nas regiões mais iluminadas pela luz de sua estrela, que podem estar no hemisfério do planeta virado para estrela (no caso de rotação síncrona) ou na faixa tropical (no caso de uma ressonância orbital 3:2). A rotação de Proxima b, a forte radiação emitida pela estrela e a história de formação do planeta tornam seu clima bastante diferente do terrestre, e é improvável que Proxima b experimente estações do ano.

Esta descoberta marca o início de observações extensas subsequentes, tanto obtidas com os instrumentos atuais [5], como com a nova geração de telescópios gigantes tais como o European Extremely Large Telescope (E-ELT). Proxima b será o alvo principal para se procurar evidências de vida em outros locais do Universo. Aliás, o sistema de Alfa Centauri é também o alvo da primeira tentativa da humanidade de viajar para outro sistema estelar, o projeto StarShot.

Guillem Anglada conclui: “Muitos exoplanetas já foram descobertos muitos outros ainda o serão, no entanto a procura do mais próximo potencial planeta análogo à Terra e a sua subsequente descoberta constituíram na realidade uma experiência para toda a vida para toda a equipe. A história e esforços de muitas pessoas convergiram nesta descoberta. Este resultado é por isso também um tributo a todos eles. A procura de vida em Proxima b é o passo seguinte…”

Notas:

[1] Além dos dados obtidos na recente campanha Pálido Ponto Vermelho, o artigo incorpora ainda contribuições de cientistas que observam Proxima Centauri há muitos anos. Nestes incluem-se membros do programa original anãs M UVES/ESO (Martin Kürster e Michael Endl) e pioneiros na busca de exoplanetas como R. Paul Butler. Foram também incluídas observações públicas obtidas durante muitos anos pela equipe HARPS/Genebra.

[2] O nome Pálido Ponto Vermelho reflete a famosa referência de Carl Sagan à Terra como Pálido Ponto Azul. Como Proxima Centauri é uma estrela anã vermelha, banhará o seu planeta com um brilho vermelho pálido.

[3] A detecção divulgada hoje já é tecnicamente possível há 10 anos. De fato, sinais com amplitudes menores já foram detectados anteriormente. No entanto, as estrelas não são bolas de gás lisas e a Proxima Centauri é uma estrela ativa. A detecção robusta de Proxima b apenas foi possível após se atingir um conhecimento detalhado de como a estrela varia em escalas de tempo de minutos a décadas e monitorar o seu brilho com telescópios fotométricos.

[4] A possibilidade deste tipo de planeta ter água e vida do tipo da Terra é assunto de debate intenso, mas essencialmente teórico. As principais preocupações contra a presença de vida estão relacionadas com a proximidade da estrela. Por exemplo, forças gravitacionais manterão muito provavelmente o mesmo lado do planeta em luz perpétua, enquanto o outro lado se manterá em noite perpétua. A atmosfera do planeta pode também estar evaporando lentamente ou pode ter uma química mais complexa que a da Terra devido a radiação ultravioleta e raios X muito fortes, principalmente durante o primeiro bilhão de anos de vida da estrela. No entanto, nenhum destes argumentos é determinante, não se podendo tirar nenhuma conclusão sem evidências observacionais diretas e caracterização da atmosfera do planeta. Considerações semelhantes aplicam-se igualmente aos planetas recentemente descobertos em torno de TRAPPIST-1.

[5] Alguns dos métodos para estudar a atmosfera de um planeta dependem desse planeta passar em frente da sua estrela e a luz estelar passar através da atmosfera no seu percurso até à Terra. Atualmente não temos evidências de que Proxima b transite em frente ao disco da sua estrela progenitora e as hipóteses disso acontecer parecem pequenas, no entanto estão em progresso mais observações para verificar esta possibilidade.

Fonte: https://www.eso.org/public/brazil/news/eso1629/ Em: 24 de Agosto de 2016

Referência: eso1629pt-br — Nota de imprensa científica.

Elaboração: Max Bilck

Materiais complementares:

VÍDEO: ESOcast 87: Resultados do Pálido Ponto Vermelho

Nenhum espectador vai querer perder este episódio do ESOcast, onde falamos sobre o resultado da procura de um planeta em torno da estrela mais próxima do Sistema Solar.

A campanha Pálido Ponto Vermelho tinha como objetivo encontrar um planeta em órbita da nossa vizinha estelar mais próxima, a Proxima Centauri. Incrivelmente, a campanha foi um sucesso e a equipe de pesquisadores descobriu efetivamente um planeta, Proxima b, que para tornar as coisas ainda mais interessantes se situa na zona de habitabilidade da sua estrela hospedeira. O recentemente descoberto Proxima b é sem dúvida o candidato mais próximo de nós que poderá abrigar vida alienígena.

Neste ESOcast explicamos de modo detalhado os resultados deste trabalho pioneiro, dando especial destaque aos seguintes pontos:

• O extenso processo de verificação realizado pela equipe de modo a garantir um resultado preciso.

• Os fatores a favor e contra a possibilidade da existência de vida em Proxima b.

• A natureza de uma “zona habitável” em torno de uma estrela.

A descoberta de Proxima b trata-se de um resultado científico importante, o que torna este ESOcast muito interessante para aqueles que sentem curiosidade relativamente a uma das questões astronômicas mais intrigantes — “Estaremos sozinhos?”

Crédito: ESO.

VÍDEO: Voo pelo sistema de Proxima Centauri.

Este vídeo leva o espectador desde a Terra até à estrela mais próxima, Proxima Centauri. Aqui podemos ver o planeta Proxima b, que orbita a sua estrela anã vermelha a cada 11,2 dias. Este planeta situa-se na zona de habitabilidade da estrela, o que significa que pode ter água líquida em sua superfície.

Crédito: PHL @ UPR Arecibo, ESO. Music by Lyford Rome

Proxima Centauri e o seu planeta comparados ao Sistema Solar.

Este gráfico compara a órbita do planeta em torno de Proxima Centauri — Proxima b — com a mesma região no Sistema Solar. Proxima Centauri é menor e mais fria que o Sol e o seu planeta orbita muito mais próximo da estrela do que Mercúrio orbita o Sol. O resultado é que o planeta se situa bem dentro da zona de habitabilidade da estrela, local onde água líquida pode existir na superfície do planeta.

Crédito: ESO/M. Kornmesser/G.   Coleman

Localização de Proxima Centauri no céu austral.

Esta imagem combina uma vista do céu austral sobre o telescópio de 3,6 metros do ESO, instalado no Observatório de La Silla, no Chile, com imagens das estrelas Proxima Centauri (embaixo à direita) e da estrela dupla Alfa Centauri AB (embaixo à esquerda) obtidas pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA. Proxima Centauri é a estrela mais próxima do Sistema Solar e possui em sua órbita o planeta Proxima b, o qual foi descoberto com o auxílio do instrumento HARPS montado no telescópio de 3,6 metros do ESO.

Crédito: Y. Beletsky (LCO)/ESO/ESA/NASA/M. Zamani

 Proxima Centauri na constelação austral do Centauro.

 

Este mapa mostra a enorme constelação austral do Centauro, onde estão assinaladas a maioria das estrelas visíveis a olho nu numa noite escura e límpida. A localização da estrela mais próxima do Sistema Solar, Proxima Centauri, está marcada com um círculo vermelho. Esta estrela é muito fraca para poder ser observada a olho nu, no entanto pode ser encontrada com o auxílio de um pequeno telescópio.

Crédito: ESO/IAU and Sky & Telescope

Pálido Ponto Vermelho

Ctrl + cursor sobre as palavras azuis abrem um novo link explicativo (hiperlink).

A campanha Pálido Ponto Vermelho é uma busca internacional por um exoplaneta do tipo terrestre em órbita da estrela mais próxima de nós, Proxima Centauri. O projeto fará uso do instrumento HARPS, montado no telescópio de 3,6 metros do ESO no Observatório de La Silla, assim como do Las Cumbres Observatory Global Telescope Network (LCOGT) e do Burst Optical Observer and Transient Exploring System (BOOTES).

Será uma das poucas campanhas de divulgação científica que permitirá ao público assistir ao processo científico de obtenção de dados em observatórios modernos. O público terá a oportunidade de ver como é que diferentes equipes de astrônomos com diferentes especialidades trabalham em conjunto para coletar, analisar e interpretar dados que podem, ou não, confirmar a presença de um planeta do tipo da Terra em órbita da nossa estrela vizinha mais próxima. A campanha de divulgação científica consistirá em posts em blogs e atualizações na rede sociai Twitter na conta do Pálido Ponto Vermelho, usando a hashtag #PaleRedDot. Para mais informações consulte o website do Pálido Ponto Vermelho: http://www.palereddot.org

Crédito: ESO/Pale Red Do

 

O premiado “Terra Dinâmica” explora os trabalhos internos do sistema climático da Terra. Com visualizações baseadas em dados de monitoramento de satélites e simulações avançadas de supercomputadores, essa produção de ponta segue uma trilha de energia que flui do sol para os sistemas interligados que formam nosso clima: a atmosfera, os oceanos e a biosfera. Espectadores irão passear ao longo do oceanos e correntes de vento, mergulhar no coração de um furacão monstruoso, ficar cara a cara com tubarões e baleias gigantes e voar para dentro de vulcões agitados. Áudio: Português/Brasil Cortesia: Evans & Sutherland ao Planetário da UFSC.

“Nascimento do Planeta Terra” conta a louca história da origem do nosso planeta. Cientistas agora acreditam que nossa galáxia está cheia de sistemas solares, incluindo bilhões de planetas mais ou menos do tamanho do nosso. O filme emprega visualizações avançadas, movidas a dados e de qualidade cinematográfica para explorar algumas das maiores questões da ciência hoje: Como a Terra se tornou um planeta vivo em meio ao violento nascimento do nosso sistema solar? O que sua história nos diz sobre nossas chances de encontrar outros mundos que são parecidos com a Terra? Cortesia: Evans & Sutherland ao Planetário da UFSC. Áudio: Português de Portugal

Em uma expedição rotineira de busca de fósseis, a Patrulha Zula encontra evidências de que a malvada Deliria Delight tem viajado no tempo para o passado pré-histórico da Terra para, ilegalmente, despejar o lixo tóxico de sua empresa. Os Patrulheiros Zula devem encontrá-la e capturá-la. No processo, nossos heróis aprendem tudo sobre a formação e desenvolvimento da Terra, e as formas de vida que a chamam de lar. Áudio: Português/Portugal Cortesia: Evans & Sutherland ao Planetário da UFSC.

Desde o lançamento do primeiro satélite artificial Sputnik, até os magníficos pousos lunares e voos espaciais de operação privada. Mergulhe e se maravilhe com esta reconstrução histórica mais precisa dos primeiros passos do Homem no espaço. Quem eram esses homens e mulheres que participaram desses esforços que desafiam a morte? Testemunhe seu ímpeto, sua paixão e sua perseverança para explorar, em Dawn of the Space Age. Cortesia: Evans & Sutherland ao Planetário da UFSC. Áudio: Português de Portugal

Desde o lançamento do primeiro satélite artificial Sputnik, até os magníficos pousos lunares e voos espaciais de operação privada. Mergulhe e se maravilhe com esta reconstrução histórica mais precisa dos primeiros passos do Homem no espaço. Quem eram esses homens e mulheres que participaram desses esforços que desafiam a morte? Testemunhe seu ímpeto, sua paixão e sua perseverança para explorar, em Dawn of the Space Age. Cortesia: Evans & Sutherland ao Planetário da UFSC. Áudio: Português de Portugal

Faça uma viagem de volta de 2.000 anos a Belém, enquanto buscamos descobrir uma explicação científica para a estrela que os homens sábios seguiram para encontrar o menino Jesus. Esta versão moderna da história do Natal certamente encantará e cativará o público de todas as idades. Cortesia: Evans & Sutherland ao Planetário da UFSC. Áudio: Espanhol

Com o auxílio do Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), do qual o Observatório Europeu do Sul (ESO) é um parceiro, uma equipe de astrônomos mediu diretamente, e pela primeira vez, ventos na atmosfera intermediária de Júpiter (imagem acima). Ao analisar o resultado da colisão de um cometa em 1994, os pesquisadores descobriram ventos muito fortes, com velocidades de até 1450 km/hora, perto dos polos de Júpiter, o que pode apontar para o que a equipe descreveu como um “monstro meteorológico único no nosso Sistema Solar”.

Júpiter é famoso pelas suas distintas faixas vermelhas e brancas: nuvens rodopiantes de gás em movimento que os astrônomos tradicionalmente usam para rastrear os ventos na baixa atmosfera de Júpiter. Os cientistas observam também brilhos intensos, as chamadas auroras, perto dos polos do planeta gigante, que parecem estar associadas a ventos fortes na atmosfera superior. No entanto, até agora, os pesquisadores nunca foram capazes de medir diretamente os padrões do vento entre essas duas camadas atmosféricas, i.e., na estratosfera.

Medir a velocidade do vento na estratosfera de Júpiter usando as técnicas normais de rastreamento de nuvens é impossível devido à ausência de nuvens nesta parte da atmosfera. No entanto, com a ajuda do cometa Shoemaker-Levy 9, que colidiu com o gigante gasoso de forma espetacular em 1994, os astrônomos tiveram a oportunidade de fazer estas medições utilizando uma técnica alternativa. O impacto deste cometa no planeta deu origem a novas moléculas na estratosfera de Júpiter, onde elas têm se movido com os ventos desde então.

Uma equipe de astrônomos, liderada por Thibault Cavalié do Laboratoire d’Astrophysique de Bordeaux, na França, seguiu uma dessas moléculas — cianeto de hidrogênio (HCN) — para medir diretamente “jatos” estratosféricos em Júpiter. Os cientistas usam a palavra “jato” para se referirem a faixas estreitas de ventos na atmosfera, tal como as correntes de jato na Terra.

“O resultado mais espetacular que obtivemos foi a detecção de jatos muito fortes, com velocidades de até 400 metros por segundo, localizados por baixo das auroras, perto dos polos”, diz Cavalié. Estas velocidades dos ventos, equivalentes a cerca de 1450 km/hora, correspondem a mais de duas vezes as velocidades máximas de tempestade alcançadas na Grande Mancha Vermelha de Júpiter e mais de três vezes a velocidade do vento medida nos tornados mais fortes da Terra.

“Esta nossa detecção indica que estes jatos podem se comportar como um vórtice gigante com um diâmetro de até quatro vezes o tamanho da Terra e com cerca de 900 km de altura”, explica o coautor do trabalho Bilal Benmahi, também do Laboratoire d’Astrophysique de Bordeaux. “Um vórtice deste tamanho pode bem ser um ‘monstro meteorológico’ único em nosso Sistema Solar”, acrescenta Cavalié.

Os astrônomos já sabiam da existência de ventos fortes perto dos polos de Júpiter, mas situados muito mais alto na atmosfera, a centenas de quilômetros acima da área de foco deste novo estudo, que é publicado hoje na revista Astronomy & Astrophysics. Estudos anteriores previam que estes ventos na atmosfera superior diminuiriam em velocidade e desapareceriam muito antes de chegar às profundidades correspondentes à estratosfera. No entanto, “os novos dados do ALMA nos dizem o contrário”, disse Cavalié, acrescentando que o fato de descobrir estes ventos estratosféricos fortes perto dos polos de Júpiter constituiu uma “verdadeira surpresa”.

A equipe utilizou 42 das 66 antenas de alta precisão do ALMA, localizadas no deserto do Atacama, no norte do Chile, para analisar as moléculas de cianeto de hidrogênio que se movem na estratosfera de Júpiter desde o impacto do cometa Shoemaker-Levy 9. Os dados do ALMA permitiram medir o desvio de Doppler — variações minúsculas na frequência da radiação emitida pelas moléculas — causado pelos ventos nesta região do planeta. “Ao medir estas variações, pudemos determinar a velocidade dos ventos, um pouco como podemos determinar a velocidade de um trem que passa pela variação na frequência do apito do trem”, explica o coautor do estudo Vincent Hue, um cientista planetário do Southwest Research Institute, nos EUA.

Além dos surpreendentes ventos polares, a equipe usou também o ALMA para confirmar a existência de fortes ventos estratosféricos em torno do equador do planeta ao medir diretamente, e também pela primeira vez, as suas velocidades. Os jatos descobertos nesta região do planeta têm velocidades médias de cerca de 600 quilômetros por hora.

As observações ALMA necessárias para seguir os ventos estratosféricos nos polos e no equador de Júpiter necessitaram de menos de 30 minutos em termos de tempo de telescópio. “Os altos níveis de detalhe que conseguimos atingir em tão pouco tempo demonstram bem o extraordinário poder do ALMA”, disse Thomas Greathouse, cientista no Southwest Research Institute e coautor do estudo. “Achei surpreendente obter a primeira medição direta destes ventos”.

“Estes resultados do ALMA abrem uma nova janela no estudo das regiões aurorais de Júpiter, algo inesperado a apenas alguns meses atrás”, disse Cavalié. “Esta descoberta preparou também o terreno para as medições, semelhantes mas mais extensas, que serão feitas pela missão JUICE e o seu instrumento de ondas submilimétricas”, acrescenta Greathouse, se referindo ao JUpiter ICy moons Explorer da Agência Espacial Europeia, que se espera que seja lançado no próximo ano.

O Extremely Large Telescope (ELT) do ESO, que deverá ver a sua primeira luz durante a segunda metade desta década, irá também explorar Júpiter. O telescópio será capaz de fazer observações extremamente detalhadas das auroras do planeta, dando-nos uma visão mais aprofundada da atmosfera de Júpiter.

Publicado ESO: 18 de Março de 2021

Fonte: https://www.eso.org/public/brazil/news/eso2104/

Elaboração: Max Bilck

Esta imagem mostra uma concepção artística dos ventos na estratosfera de Júpiter perto do polo sul do planeta, com as linhas azuis a representarem as velocidades dos ventos. Estas linhas estão sobrepostas a uma imagem real de Júpiter, obtida pela câmara JunoCam instalada a bordo da sonda espacial Juno da NASA.

As famosas faixas de nuvens de Júpiter estão localizadas na baixa atmosfera, onde os ventos foram medidos anteriormente. No entanto, detectar ventos logo acima desta camada atmosférica, na estratosfera, é muito mais difícil porque não existem nuvens nesta zona. Ao analisar os resultados da colisão de um cometa em 1994 e com o auxílio do ALMA, do qual o ESO é um parceiro, os pesquisadores conseguiram detectar ventos estratosféricos extremamente fortes, com velocidades de até 1450 km/h, perto dos polos de Júpiter.

Crédito: ESO/L. Calçada & NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS

Ventos estratosféricos muito fortes perto do polo sul de Júpiter (animação)

Este vídeo mostra uma animação artística dos ventos na estratosfera de Júpiter perto do polo sul do planeta, com as linhas azuis representando as velocidades dos ventos. Estas linhas estão sobrepostas a uma imagem real de Júpiter, obtida pela câmara JunoCam instalada a bordo da sonda espacial Juno da NASA.

As famosas faixas de nuvens de Júpiter estão localizadas na baixa atmosfera, onde os ventos foram medidos anteriormente. Mas rastrear os ventos logo acima desta camada atmosférica, na estratosfera, é muito mais difícil, pois não existem nuvens lá. Ao analisar as consequências de uma colisão de cometa na década de 1990 e usar o telescópio ALMA, do qual o ESO é parceiro, os pesquisadores conseguiram revelar ventos estratosféricos incrivelmente poderosos, com velocidades de até 1450 km/h, perto dos polos de Júpiter.

Crédito: ESO/L. Calçada & NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS

 

 

Com o auxílio do Very Large Telescópio (VLT) do ESO, os astrônomos descobriram a ausência de uma estrela instável massiva numa galáxia anã. Os cientistas acham que isso pode indicar que a estrela se tornou menos brilhante e parcialmente obscurecida por poeira. Uma explicação alternativa seria que a estrela colapsou em um buraco negro sem produzir uma supernova. “Se for verdade”, diz Andrew Allan, o líder da equipe e estudante de doutorado no Trinity College Dublin, na Irlanda, “esta pode ser a primeira detecção direta de uma tal estrela gigante terminando a sua vida deste modo.”

Entre 2001 e 2011, várias equipes de astrônomos estudaram uma misteriosa estrela massiva, localizada na galáxia anã Kinman, tendo as suas observações indicado que este objeto se encontrava num estado final de evolução. Allan e colaboradores na Irlanda, Chile e Estado Unidos, queriam saber mais sobre como é que estrelas muito massivas terminam as suas vidas e a estrela na galáxia anã Kinman parecia ser o alvo perfeito para este estudo. No entanto, em 2019, quando apontaram o VLT do ESO para a galáxia distante, não conseguiram encontrar a assinatura da estrela. “Em vez disso, e surpreendentemente, descobrimos que a estrela tinha desaparecido!” explica Allan, que liderou um estudo sobre esta estrela, publicado hoje na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Localizada a cerca de 75 milhões de anos-luz de distância, na constelação de Aquário, a galáxia anã Kinman está muito longe para que os astrônomos possam observar estrelas individuais, no entanto podem ser detectadas as assinaturas de algumas delas. Entre 2001 e 2011, a radiação emitida pela galáxia mostrou de forma consistente evidências da existência de uma estrela ‘variável azul luminosa’ cerca de 2,5 milhões de vezes mais brilhante que o Sol. As estrelas deste tipo são instáveis, mostrando ocasionalmente variações drásticas no seu espectro e brilho. Apesar destas variações, as variáveis azuis luminosas apresentam traços específicos que os astrônomos conseguem identificar, mas estavam ausentes dos dados que a equipe coletou em 2019, deixando-os imaginando o que teria acontecido com a estrela. “Seria altamente incomum que uma estrela massiva deste tipo desaparecesse sem produzir uma explosão de supernova muito brilhante,” diz Allan.

Em agosto de 2019, o grupo observou a estrela com o instrumento ESPRESSO, utilizando os quatro telescópios de 8 metros do VLT simultaneamente. No entanto, não foram encontrados nenhuns dos sinais que apontavam anteriormente para a presença da estrela luminosa. Alguns meses mais tarde, o grupo utilizou o instrumento X-shooter, montado também no VLT, e mais uma vez não se observaram sinais alguns da estrela.

“É possível que tenhamos detectado uma das estrelas mais massivas do Universo local desaparecendo,” diz Jose Groh, um membro da equipe, também do Trinity College Dublin. “A nossa descoberta não teria sido possível sem o uso dos telescópios de 8 metros do ESO, os seus instrumentos poderosos e o acesso rápido que tivemos a estas infraestruturas graças ao recente acordo de adesão que a Irlanda assinou com o ESO.” A Irlanda tornou-se um Estado Membro do ESO em setembro de 2018.

A equipe analisou em seguida dados anteriores recolhidos com os instrumentos X-shooter e UVES, ambos montados no VLT do ESO, situado no deserto chileno do Atacama, e também dados de outros telescópios. “A Infraestrutura do Arquivo Científico do ESO nos permitiu encontrar e usar dados do mesmo objeto obtidos em 2002 e 2009,” disse Andrea Mehner, astrônoma do ESO no Chile que participou no estudo. “A comparação dos espectros UVES de alta resolução de 2002 com as nossas observações de 2019 obtidas com o mais recente espectrógrafo de alta resolução, o ESPRESSO, foi especialmente reveladora, tanto do ponto de vista astronômico como do ponto de vista instrumental.”

Os dados mais antigos indicavam que a estrela na galáxia anã Kinman poderia estar passando por um forte período de explosão que, muito provavelmente, terminou algum tempo depois de 2011. As estrelas variáveis azuis luminosas tais como esta têm tendência para sofrer enormes erupções ao longo das suas vidas, fazendo com que a sua taxa de perda de massa e luminosidade aumentem drasticamente.

Baseando-se nas suas observações e modelos, os astrônomos sugeriram duas explicações para o desaparecimento da estrela e ausência de uma supernova, relacionadas com esta possível explosão. A explosão pode ter resultado na transformação da estrela variável azul luminosa numa estrela menos luminosa, que pode também estar parcialmente escondida por poeira. Alternativamente, a equipe diz que a estrela pode também ter colapsado em um buraco negro, sem produzir uma explosão de supernova. Este último evento seria, contudo, muito raro: o nosso conhecimento atual relativo ao final da vida das estrelas massivas indica que a maioria delas termine a sua vida sob a forma de supernovas.

Estudos futuros são necessários para confirmar o que aconteceu com essa estrela. O Extremely Large Telescope do ESO (ELT), planejado para começar a operar em 2025, será capaz de distinguir estrelas em galáxias distantes, como a galáxia anã Kinman, o que irá ajudar a resolver mistérios cósmicos como este.

Publicado ESO: 30 de Junho de 2020

Fonte: https://www.eso.org/public/brazil/news/eso2010/

Elaboração: Max Bilck

Materiais complementares:

Imagem da galáxia anã Kinman, também chamada PHL 293B, obtida em 2011 com a Wide Field Camera 3 a bordo do Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA, antes do desaparecimento da estrela massiva.

Crédito: NASA, ESA/Hubble, J. Andrews (U. Arizona)

Localização da galáxia anã Kinman na constelação de Aquário:

Este mapa mostra a localização da galáxia anã Kinman, onde a misteriosa estrela variável azul luminosa desapareceu. O mapa mostra a maioria das estrelas visíveis a olho nu sob boas condições de observação, onde o sistema propriamente dito está assinalado com um círculo vermelho.

Crédito: ESO, IAU and Sky & Telescope

Concepção artística da estrela desaparecendo:

Esta animação mostra como é que a estrela variável azul luminosa da galáxia anã Kinman poderia ter sido antes do seu misterioso desaparecimento.

Crédito: ESO/L. Calçada

Aproximando-se da galáxia anã Kinman:

Este vídeo começa por mostrar uma visão em grande angular de uma região do céu na constelação de Aquário, aproximando-se em seguida da galáxia anã Kinman, onde uma misteriosa estrela variável azul luminosa desapareceu. O final do vídeo mostra uma concepção artística de como é que a estrela poderia ter sido antes do seu desaparecimento.

Crédito: ESO/L. Calçada, Digitized Sky Survey 2, N. Risinger (skysurvey.org), NASA, ESA/Hubble, J. Andrews (U. Arizona) Music: Konstantino Polizois