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Coluna do Astrônomo

As profundezas de Marte

Após uma viagem de seis meses, viajando à 19.000km/h, a sonda InSight (Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport), da NASA, entrará na atmosfera do planeta Marte na tarde hoje. Ao final da travessia da atmosfera, que levará cerca de seis minutos, a sonda pousará no solo, dando início a mais uma importante missão no planeta vermelho.

Ao custo de um bilhão de dólares, a sonda será o primeiro explorador robótico a vasculhar o interior de Marte, ou seja, a crosta, o manto e o núcleo.

O estudo da estrutura interior do planeta poderá render informações valiosas sobre os primórdios dos planetas rochosos (Mercúrio, Vênus, Terra e, claro, Marte), bem como sobre exoplanetas rochosos. O leque de estudos da sonda incluirá medidas da atividade tectônica, fluxo de calor no planeta e taxa atual de impactos por meteoros.

O procedimento de entrada é sempre muito crítico, momento de muita tensão e expectativa. Vamos torcer para que tudo corra bem.

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Coluna do Astrônomo

Um “senhor” cérebro no espaço

Ir para o espaço! Viajar entre planetas e estrelas! Esse parece ser um dos sonhos mais antigos do homem e, ouso dizer, de muitos astrônomos. Pelo menos da minha parte seria a realização máxima. Mas, como não investi na profissão de astronauta, fico aqui escrevendo e imaginando como seria.

Viajar pelos países já é rotina, desde a invenção dos aviões comerciais. Já para ir à Lua ou aos planetas do Sistema Solar, ainda temos limitações (técnicas e físicas). Naves não tripuladas são lançadas praticamente todos os anos. Elas vasculham os planetas e nos fornecem respostas mais precisas destes mundos, melhorando nossa compreensão do Universo.

Quanto à possibilidade de levar o homem em viagens interplanetárias, ainda estamos tentando. Algumas empresas estão se dedicando e investindo rios de dinheiro para conseguir este feito. Uma delas, a Virgin Galactic, do bilionário Richard Branson, tem a pretensão de levar os primeiros viajantes espaciais em voos sub-orbitais por “módicos” US$250,000.00! E já conseguiu vários candidatos dispostos a pagar essa quantia.

Branson fez recentemente uma proposta ao físico britânico Stephen  Hawking para participar deste feito. E o pedido foi aceito imediatamente. Hawking já havia feito, em 2007, um voo que simula a falta de gravidade, deixando a pessoa flutuando. Mas seu sonho maior é viajar pelo espaço. Algo que pode acontecer nos próximos anos. Isso seria um feito fantástico por vários motivos: levar o homem para o espaço longínquo; ele será um dos homens mais velhos a ir ao espaço (hoje tem 75 aos); e o primeiro com uma doença degenerativa (ELA) em estágio avançado (mas com dos cérebros mais notáveis da atualidade).

Em uma entrevista dada esta semana, Hawking também falou sobre a possibilidade de visitarmos outros sistemas planetários. A descoberta de sete planetas semelhantes à Terra, orbitando uma estrela a cerca de 39 aos-luz de nós, estimulou os pesquisadores a criar meios de enviarmos sondas para estes novos mundos. Segundo o cientista, uma maneira seria enviar nanorobôs a uma velocidade de 20% da velocidade da luz (cerca de 60.000km/s). Mesmo assim seriam necessários mais de 200 anos para que os robôs cheguem no destino! 

Vamos torcer para que esse “senhor” cérebro literalmente viaje pelo espaço!

 

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O olhar de Juno

Sucesso! Assim podemos declarar a manobra de inserção da sonda Juno na órbita do gigante dos planetas, Júpiter. A partir de agora é esperar pelas imagens e dados científicos que ela nos enviará.

Júpiter está cerca de 820.000.000 quilômetros de distância, pouco se compararmos com a imensidão do Universo. Mas para nós humanos, um enorme passo para a pesquisa espacial.

Agora, o quê esperar de Juno? Sua missão é, principalmente, entender a origem e a evolução de Júpiter. Conhecendo Júpiter, podemos conhecer outros planetas fora do Sistema Solar.
Com este objetivo, Juno vai olhar no interior da atmosfera e medir a sua temperatura, os movimentos das nuvens, conhecer a sua composição, além de outras propriedades.

Irá determinar o quanto de água existe em sua atmosfera, o que permitirá saber qual a teoria de formação planetária está correta, ou se teremos que fazer uma nova.

Além disso, Juno irá explorar a magnetosfera jupteriana, principalmente próxima aos polos, onde ocorrem as auroras, para conhecer melhor como isso afeta a sua atmosfera.

Importantíssimo, também, é vasculhar o seu interior, através do mapeamento magnético e do campo gravitacional, para desvendar sua estrutura interna. Procurar por um núcleo rochoso, quem sabe?

Todas essas pesquisas são fundamentais, não só para conhecer o planeta gigante, mas para aprimorarmos nossa compreensão de como o Sistema Solar foi formado e a importância de Júpiter neste contexto.

Estamos ansiosos pelas notícias de Juno! (A título de curiosidade, as informações demoram pouco mais de 45 minutos para chegar até nós.)

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O pulsar de um coração

O que se espera de um coração é que ele pulse, bata, sem parar. Então não tem nenhuma novidade no título deste texto, não é? A resposta é sim, se estivéssemos falando de um coração normal. Mas vou explicar.

O homem sempre busca formas conhecidas quando observa o céu. Foi assim com as constelações (Órion, Escorpião, etc.), há mais de cinco mil anos na Mesopotâmia, ou com índios no Brasil (Anta, Ena, etc.). Continua assim quando nomeamos as nebulosas e supernovas (Anel, Esquimó, Caranguejo, etc.). Já identificamos um rosto em Marte ‒ que nada mais era uma formação geológica, já desfigurada pela ação do vento e da erosão. Quando olhamos a Lua cheia podemos ver um “poodle”, ou um coelho, ou ainda um velho carregando um monte de feno. Basta usar a imaginação.

Desde que a sonda New Horizons (Novos Horizontes) chegou em Plutão, em 2015, e começou a nos enviar as suas imagens, uma formação em sua superfície chamou a atenção: um coração! É deste coração que estou falando.

Esta enorme região é chamada de Planície Sputnik e se mantém mais jovem que as demais partes de Plutão. Isso ocorre por um processo chamado de convecção. O gelo de nitrogênio é aquecido em partes subterrâneas do planeta e sobe para a superfície, espalhando-se e renovando a região, apagando marcas, como crateras, mantendo-a sempre “jovem”. Esse processo é lento – podemos fazer uma comparação com o crescimento das unhas, que é de alguns milímetros por mês. Em Plutão, esse processo de renovação da superfície leva milhares de anos (de 500.000 a um milhão de anos), mas pode ser determinado por simulações de computador.

Por enquanto, o coração está ativo, pulsando, mas daqui há alguns milhões de anos o coração poderá mudar de forma e vamos ter que buscar uma nova imagem para o “coração de Plutão”.

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Os cometas e a vida

Há muito se suspeita que os cometas podem ter uma participação muito importante para o início da vida na Terra. Mas até agora isso não passava de suposição, apesar de ser bem forte ultimamente. Com novas missões, chegando até alguns cometas que se aproximam do nosso planeta, alguns mistérios começam a ser desvendados.

Em 2004, a sonda Stardust detetou a presença de glicina (fundamental para a formação de proteínas) e outros aminoácidos quando estudava o cometa Wild 2, mas os cientistas suspeitaram que as amostras foram contaminadas durante as análises nos laboratórios.

Agora, mais uma vez a glicina foi encontrada, e, desta vez, pela sonda Rosetta que estuda o cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko. A glicina pode ser formada sem a presença de água no estado líquido. Além da glicina, foram encontrados também fósforo (importante para a formação do DNA), apesar de não sabermos a sua origem, e moléculas orgânicas. Em um comenta, essa é a primeira vez que se confirma a presença de ingredientes fundamentais para a vida.

Essas descobertas nos ajudam a entender como a vida pode ter surgido na Terra. Os cometas possivelmente trouxeram os elementos fundamentais para o desenvolvimento da vida em nosso planeta, há bilhões ou milhões de anos, quando ela ainda estava em formação, em uma época em que choques de cometas com uma Terra primitiva eram frequentes.

O quebra-cabeça está se completando…

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Jatos de matéria no satélite de Saturno

Um dos satélites de Saturno, Encélado, é afetado pela força gravitacional exercida pelo planeta, fazendo com que partículas sejam expelidas. O efeito é o mesmo sentido na Terra pelas forças gravitacionais do Sol e da Lua, a força da maré.

E mesmo quando está mais distante de Saturno, ele continua com bastante atividade, em alguns casos até mais ativo. Algumas pequenas erupções ficam mais intensas quando o satélite está em pontos mais afastados de Saturno. Isso foi verificado quando se observou o satélite passando na frente de uma estrela (uma das Três Marias, Alnilan, uma estrela bem conhecida), o que não encaixa com as previsões científicas.

Agora, com estas novas descobertas, os cientistas terão que examinar o complexo sistema subterrâneo deste mundo congelado. E, o que motiva conhecer melhor Encélado, é que o oceano abaixo de sua superfície é um local promissor para a formação de vida neste satélite.

A sonda Cassini (um projeto da NASA, da ESA e da Agência Espacial Italiana, e administrada pelo JPL) chegou em Saturno em 2004 e desde então vem estudando o sistema planetário. Ela já havia detectado que 90% da matéria expelida em Encélado é formada por vapor de água. Mas junto com a água vão grãos de poeira que ficam visíveis à câmera da sonda e até já foram capturados para estudo.

Agora temos que esperar os resultados destes estudos para criarmos uma teoria sobre este complexo satélite e suas possibilidades de abrigar vida.

 

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Uma lua para um planeta-anão

Plutão, o principal e mais conhecido dos planetas-anões possui cinco satélites naturais: Caronte, Nix, Hidra, Cérbero e Estige. Ter companheiros, assim como os planetas, parece normal também quando se trata de planetas-anões. O Telescópio Espacial Hubble, responsável pela descoberta de quatro satélites de Plutão, acaba de descobrir um novo, agora de Makemake, um dos cinco planetas-anões conhecidos até o momento.

Denominado S/2015 (136472) e apelidado de MK 2, o satélite pode ter sido capturado (se a órbita for elíptica), ou ter sido o resto de uma colisão de Makemake com outro corpo do Cinturão de Kuiper (se a órbita for circular), isso ainda está sendo investigado. A presença de um satélite permite que os astrônomos conheçam melhor a massa dos objetos do sistema (o que pode nos levar à sua composição), além de traçar um caminho evolutivo para eles.

O diâmetro do MK 2 é de apenas 160km (cerca de 1/9 do planeta-anão) e está a uma distância de aproximadamente 20.000km de Makemake (para comparação, a Lua está a uma distância média de 384.000km da Terra). E MK2 completa uma órbita ao redor de Makemake em apenas 12 dias.

Até o momento sabe-se que Plutão e Makemake são cobertos de metano congelado na sua superfície e a presença de satélites parece ser comum na evolução dos planetas-anões.

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26 anos observando o céu

24 de abril de 1990. Uma revolução na Astronomia estava para começar. O responsável por ela seria o Telescópio Espacial Hubble, lançado para orbitar a Terra a uma altura de aproximadamente 600km e observar o céu livre da interferência da atmosfera, suas imagens surpreenderam o mundo astronômico.

No início, um erro na construção do sistema ótico, deixou-o míope (quem sofre deste mal, como eu, sabe como isso é incômodo). As imagens não tinham nitidez e eram borradas. Somente em 1993 uma missão para consertá-lo foi enviada. E foi um sucesso!

Passado esse tempo “nebuloso”, o Hubble fez a festa dos astrônomos. As imagens geradas por ele não tinham precedentes na história astronômica. Ele é, com certeza, o maior meio de divulgação da Astronomia de todos os tempos!

Mas falemos um pouco das suas imagens e descobertas (são muitas e vamos citar apenas algumas delas).

No campo da Cosmologia talvez a imagem mais significativa que o Hubble obteve foi a do Campo Profundo. Em uma pequena região, onde não se observava nada, o Hubble nos revelou cerca de 3.000 galáxias, cada uma com bilhões e bilhões de estrelas. Galáxias grandes, pequenas, com e sem formas definidas. O telescópio também observou as galáxias mais distantes, nos mostrando um Universo muito antigo, com 13,7 bilhões de anos (quanto mais distante está o objeto, mais no passado estamos vendo-o).

Na ciência planetária o Hubble conseguiu ver o nascimento de estrelas e planetas. Na Nebulosa de Órion, por exemplo, 700 estrelas jovens, em diversos estágios de sua formação, com discos planetários, foram alvo do telescópio. Os discos de poeira que sobraram da formação das estrelas dão origem aos planetas e o Hubble deu muitas pistas para aumentarmos o conhecimento da formação destes astros.

Na ciência das galáxias o Hubble acompanhou as explosões de supernovas que expeliam grandes quantidades de radiação em raios gama. Como sobra destas explosões, estrelas de nêutrons e buracos negros são formados. Inúmeras imagens de galáxias em colisões foram detecdadas com detalhes inimagináveis. A galáxia de Andrômeda foi vasculhada e contribuiu para desvendarmos como se dá o processo de canabalismo galático, quando uma grande galáxia engole outras menores.

Na próxima década o Hubble será aposentado e novos telescópios ocuparão o seu lugar. Temos muito que agradecer a ele.

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O eixo da Lua

Há três bilhões de anos o eixo da Lua (em torno do qual ela gira ao seu redor) mudou de posição. Os estudos de mapeamento do hidrogênio, escondido em crateras localizadas nos polos norte e sul lunares, revelaram este fato. Os dados foram obtidos pelas sondas Lunar Prospector da NASA (LP), Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) e Recuperação de Gravidade e Laboratório Interior (GRAIL).

O eixo da Lua ‒ uma linha imaginária que passa pelo centro dela e vai do polo sul ao polo norte ‒ sofreu um desvio de aproximadamente cinco graus há uns três bilhões de anos. E quem nos informa isso é a distribuição de gelo em sua superfície.

O gelo existe na Lua em áreas de sombra permanente. Se esse gelo é exposto à luz direta do Sol ele evapora. Os pesquisadores chegaram à conclusão de que uma mudança do eixo lunar há bilhões de anos permitiu que a luz solar atingisse áreas que continham gelo e não sofriam a ação do calor. O gelo que sobreviveu a esta mudança (evaporação) de forma eficaz dá as pistas do caminho ao longo do qual o eixo da Lua se moveu. Eles testaram esse caminho em modelos que podem prever onde o gelo poderia permanecer estável e chegaram à conclusão de que o eixo da Lua se deslocou por cerca de cinco graus. Esta é a primeira evidência física de que a Lua sofreu uma mudança dramática na orientação e implica que a maior parte do gelo polar na Lua tem bilhões de anos de idade.

Hoje, quando olhamos para a Terra vemos sempre o mesmo lado da Lua, em um movimento chamado de síncrono. Isso acontece com os planetas e a maioria de seus satélites. Uma conclusão deste deslocamento do gelo nos permite dizer que nem sempre a mesma face da Lua estava apontada para a Terra.

Certamente uma mudança na distribuição de massa da Lua provocou o deslocamento do eixo polar. E isso foi provocado por alterações na distribuição de matéria ocorrendo do seu interior para a superfície. Algum material do manto, aquecido e derretido, veio à superfície e formou as partes escuras que hoje conhecemos como mares.

Esses achados podem abrir a porta para novas descobertas sobre a evolução do interior da Lua, bem como a origem da água na Lua e na Terra primitiva.

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A deusa da colheita e seus mistérios

Ceres é um planeta-anão e recebeu o nome em homenagem à deusa romana da colheita. O asteroide descoberto em 1801, pelo astrônomo italiano Giuseppe Piazzi, classificado inicialmente como planeta, depois asteroide, foi reclassificado como planeta-anão em 2006, por dividir a sua órbita com milhares de objetos no Cinturão de Asteroides, região entre Marte e Júpiter, o que o diferencia dos planetas clássicos dominantes em suas órbitas.

Nessa região os objetos sofreram pouca interação com os demais astros do Sistema Solar (assim como os cometas) e mantêm intactas as características de sua formação. Ceres parece ter semelhanças com a Terra e até com Marte, informações recentes mostram que ele deve possui grandes quantidades de gelo de água na superfície, fato comprovado pela presença de vapor de águas. Estudos também mostram que se ele possuir 25% de sua massa na forma de água, corresponderia a uma quantidade maior que a água doce na Terra.

Desde 2015 Ceres está sendo pesquisado pela sonda Dawn (que também tirou muitas fotos do asteroide Vesta). As últimas imagens revelam uma região brilhante na cratera Occator. Várias características complexas também foram identificadas nesta cratera, aumentando o mistério sobre a sua formação. Algumas regiões são relativamente jovens. E a água, até o momento, só foi encontrada na cratera Oxo.

Outra formação que intriga os pesquisadores é a montaha Ahuana. A sonda Dawn fez uma imagem desta região a uma distância de 46.000 quilômetros, e ela se apresentou com a forma de uma pirâmide. Com uma altura de quatro quilômetros – mais alta que o pico da Neblina, nossa maior montanha –, suas encostas são compostas de materiais que variam muito de brilho. Sua formação, alta e íngrime, é um dos mistérios de Ceres.

Este é apenas o começo do nosso entendimento de como esses pequenos corpos celestes se formaram em nosso sistema planetário.