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quinta-feira, 5 de junho de 2014

O que há de novo, Sistema Solar?

Evento aborda as descobertas mais importantes dos últimos tempos realizadas nas cercanias de nosso planeta e as missões e tecnologias que as tornaram possíveis. 
 
Por: Marcelo Garcia
Publicado em 04/06/2014 | Atualizado em 04/06/2014
O que há de novo, Sistema Solar?
Embora os exoplanetas sejam o assunto do momento na astronomia, nos últimos anos foram feitas muitas descobertas sobre nossos vizinhos mais próximos, aqui mesmo no Sistema Solar. (ilustração: Nasa)
Nos últimos anos, a grande sensação da astronomia tem sido os exoplanetas, mundos fora do nosso sistema solar onde o homem busca avidamente por possibilidades de vida na vastidão do cosmos. Mas, nas cercanias da Terra, muitas descobertas importantes também têm acontecido – e elas foram tema de um debate realizado no Planetário do Rio de Janeiro no último sábado (31/05). Pesquisadores abordaram as missões exploratórias que perambulam por nossas redondezas, trazendo muita informação sobre os vizinhos mais próximos, e falaram sobre as tecnologias que permitem um estudo mais profundo do espaço e um maior entendimento sobre o passado do nosso pedacinho do universo.

Ribas: “A grande questão sobre Marte é a presença de água: será que já houve rios e mares por lá? O que aconteceu com eles? E ainda existe água líquida no subsolo do planeta?”
O astro mais popular de nossa região no momento é Marte, que já recebeu diversas sondas robóticas (como a Opportunity e a Curiosity) e satélites artificiais. “A grande questão sobre Marte é a presença de água: será que já houve rios e mares por lá? O que aconteceu com eles? E ainda existe água líquida no subsolo do planeta?”, indagou o astrônomo Felipe Braga Ribas, do Observatório Nacional, no II Encontro de Ciências do Universo, realizado pelo Núcleo de Pesquisa de Ciência (Nupesc). “Já sabemos da existência de sedimentos associados à presença de água, de gelo e de outros sinais positivos sobre essa questão, por exemplo.”
Outro que começa a revelar seus segredos é Saturno, estudado pela missão Cassini-Huygens desde 2004. “Penetramos na atmosfera opaca de sua maior lua, Titan, o que revelou a existência de lagos e rios na superfície feitos de metano líquido, dada sua baixa temperatura”, destacou Ribas. “Recentemente também descobrimos que outra de suas luas, Encelador, tem um oceano interno aquecido e gêiseres na superfície.”
A Cassini também tem ajudado a entender a dinâmica de formação das muitas luas do planeta: uma imagem produzida este ano mostra o surgimento de um possível novo satélite, a partir dos destroços que compõem os anéis planetários.
Saturno
Nessa imagem feita pela sonda Cassini, podemos ver o minúsculo pontinho azul que representa nosso planeta. A missão tem trazido diversas novidades sobre Saturno, nosso vizinho de Sistema Solar. (ilustração: Nasa/ JPL-Caltech/ Space Science Institute)

Origens

O processo de formação do nosso sistema como um todo, aliás, tem sido alvo de muitos estudos. Os astrônomos têm trabalhado, por exemplo, com o chamado modelo de Nice, uma simulação que tenta explicar os primórdios de nossa vizinhança espacial e segundo a qual os planetas começaram a se formar muito mais próximos uns dos outros do que estão hoje, mas foram espalhados pela influência dos gigantes Júpiter e Saturno.
Ribas destacou que o modelo ajuda a explicar diversos fatos misteriosos sobre nosso passado. “Nossa Lua apresenta evidências de grandes impactos 800 milhões de anos após a formação do Sistema Solar, bombardeio tardio que pode estar relacionado à interação com os planetas gigantes”, disse. “O mesmo processo aconteceu na Terra, mas as atividades geológicas posteriores apagaram as marcas desse período.”
O modelo também explicaria o tamanho reduzido de Marte, segundo o astrônomo. “Terra e Marte nasceram de uma nebulosa homogênea, então o esperado seria que tivessem tamanho parecido, mas a forte interferência de Júpiter ‘limpou’ a região e deixou Marte sem matéria para crescer”, explicou. “Na área entre esses protoplanetas, o puxão gravitacional gerava interações tão fortes que fragmentava qualquer corpo em formação, por isso, lá só existe um grande cinturão de asteroides nos dias de hoje.”

Um nono planeta de novo?

O pesquisador, que estuda os chamados objetos transnetunianos (que orbitam além da órbita de Netuno), também falou sobre novidades dos limites do Sistema Solar. A última década trouxe a descoberta de diversos corpos nessa região, como os planetas anões Makemake, Haumea e Éris (o maior deles, cujo tamanho similar ao de Plutão selou seu ‘rebaixamento’ à mesma categoria).
Terra, Lua, Éris, Ceres, Plutão e Charon
Arte compara os tamanhos da Terra (à direita) e da Lua (acima) com estimativas das proporções de Éris (à esquerda), Ceres (no centro), Plutão e sua lua Charon (abaixo). (ilustração: Nasa)
Nesse local remoto, um instigante enigma envolve as trajetórias inesperadas de dois objetos transnetunianos, o planetoide Sedna e outro similar observado este ano, únicos integrantes conhecidos da nuvem de Oort, área mais externa do Sistema Solar, após o Cinturão de Kuiper.
“Suas órbitas podem ter sido modificadas pela atração de outra estrela que fazia parte do mesmo aglomerado da nossa no passado”, ponderou Ribas. “Mas a anomalia também pode indicar a existência de outro planeta após a órbita de Netuno, com o tamanho da Terra ou mesmo de Júpiter.” Nesse caso, ele estaria tão distante do Sol que não refletiria luz suficiente para uma observação direta com os aparelhos atuais. “Essa resposta pode mudar nosso conhecimento sobre a formação de nosso sistema como um todo, trazendo novas restrições para o modelo de Nice, por exemplo.”
O estudo dos objetos transnetunianos também levou o grupo de Ribas a uma descoberta inédita, divulgada em 2014: a observação de um sistema de anéis estruturado ao redor de um pequeno objeto da classe dos centauros. “Pensávamos que só planetas maiores tinham anéis, mas é provável que existam muitos casos similares nessa região; temos até indícios de outro centauro com essa estrutura”, contou o astrônomo. “A novidade levanta muitas questões e até ajuda a entender melhor o ambiente em que se deu a formação do Sistema Solar: quando, como e sob quais condições se formaram os anéis?”

Sem ‘sair de casa’

O mais curioso desses avanços é que, nos últimos 40 anos, nenhum humano ultrapassou a órbita da Terra; mesmo assim, estamos cada vez mais inteirados de nossa vizinhança. Sondas, satélites e telescópios têm espalhado a presença humana por todo o sistema e utilizado as mais novas tecnologias para perscrutar o espaço de forma inédita – tanto é que um novo campo da física se destaca nos dias de hoje, o estudo das astropartículas.
Sondas, satélites e telescópios têm espalhado a presença humana por todo o sistema e utilizado as mais novas tecnologias para perscrutar o espaço de forma inédita
“O excesso de poeira na Via Láctea torna o espectro visível menos interessante do que outros comprimentos de onda e, nas últimas décadas, aprendemos a olhar dessas formas alternativas para o espaço”, avaliou o físico Ronald Shellard, pesquisador do Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas que também participou do evento.
O campo não chega a ser novo: raios cósmicos são estudados desde o início do século 20, mas a tecnologia tornou a área muito mais promissora. “Nesse campo, estuda-se tudo que vem do espaço com alta energia e não é cometa, asteroide ou disco voador”, brincou. “Por exemplo: os próprios raios cósmicos, partículas solares, neutrinos cósmicos e raios gama.”
Para tanto, temos empregado alguns dos equipamentos mais complexos e avançados de nossos tempos. Entre eles, Shellard destacou as longevas sondas Voyager, que há pouco ‘deixaram’ os limites do Sistema Solar, o Espectômetro Magnético Alpha, aparelho de 2,5 bilhões de dólares acoplado à Estação Espacial Internacional, o Observatório de Neutrinos IceCube, com sensores enterrados dois quilômetros no gelo antártico, e o telescópio de raios-gama Fermi, que estuda as emissões de nossa galáxia. A América do Sul tem destaque no campo: pelas ótimas condições de visualização, suas regiões desérticas têm recebido diversos projetos recentes e em construção, muitos deles com participação brasileira.
Espectômetro Magnético Alpha
O Espectômetro Magnético Alpha, instalado na Estação Espacial Internacional para estudar os raios cósmicos, custou mais de 2 bilhões de dólares e é capaz de operar com regularidade em temperaturas que variam de cerca de 100 graus Celsius negativos a 100 graus Celsius positivos. (foto: Nasa)
Para Felipe Ribas, os próximos anos reservam muitas novidades sobre o Sistema Solar, como a caracterização e o maior entendimento de objetos mais afastados, que podem revelar detalhes sobre nosso próprio passado. “Em 2015, por exemplo, a sonda New Horizons passará por Plutão e poderá nos trazer mais dados sobre este e outros planetas anões”, afirmou. “O avanço nas pesquisas pode ajudar, ainda, a entender peculiaridades do nosso sistema em relação a outros que vierem a ser descobertos na busca por exoplanetas e a começar a esclarecer grandes mistérios atuais da astronomia, como a matéria e a energia escuras.”

Marcelo Garcia
Ciência Hoje On-line

quinta-feira, 9 de janeiro de 2014

Nosso Sistema Solar é uma exceção em nossa galáxia

Em Washington
    Os exoplanetas, que possuem certas características similares às da Terra e que em sua maioria foram descobertos pelo telescópio americano Kepler, são os mais frequentes em nossa galáxia, mas inexistentes em nosso Sistema Solar, o que

Mais de três quartos dos potenciais planetas detectados pelo Kepler têm um tamanho que vai desde o da Terra até o de Netuno, cerca de quatro vezes maior.

Tais planetas dominam o censo galático, mas são ausentes em nosso sistema solar, destacam os astrônomos, que reconhecem ignorar até o momento como esses exoplanetas foram formados e do que são compostos. Poderiam ser rochosos, gasosos ou constituídos por água.

Os cientistas divulgaram os resultados de quatro anos de observações com telescópios terrestres para confirmar as descobertas de exoplanetas realizadas pelo telescópio Kepler e apresentaram seus trabalhos na conferência anual da American Astronomical Society, reunida esta semana em Washington.

"Esta maravilhosa enxurrada de dados sobre esses planetas conhecidos como 'mini-Netunos' nos revela, na maioria das vezes, apenas a estrutura que os envolve", explicou Geoff Marcy, professor de astronomia da Universidade da Califórnia, em Berkeley, que dirigiu as análises de alta precisão realizadas no terreno.

"Mas nós ainda enfrentamos questões difíceis, tais como saber como esses planetas enigmáticos se formaram e por que o nosso sistema solar é desprovido deles, apesar de serem os mais numerosos na galáxia", destacou.

Utilizando um dos mais poderosos telescópios terrestres a partir do "Observatório Keck", no Havaí, os cientistas confirmaram a presença de 41 exoplanetas descobertos por Kepler e determinaram a massa de 16 deles.

Com a massa e o diâmetro, deduziram a densidade destes planetas caracterizados como rochosos, gasosos, ou uma combinação de ambos.

As medições da densidade poderiam determinar a composição desses planetas estranhos.

Desta forma, as medições de densidade sugerem que estes "mini-Netunos" têm um núcleo rochoso, mas que as proporções de hidrogênio, hélio e moléculas ricas em hidrogênio na camada externa variam grandemente, e em alguns casos não tem camada exterior.

Ambiente propício para a vida

Os astrônomos também anunciaram a descoberta de cinco novos exoplanetas rochosos de um tamanho que varia de 10% a 80% a mais do que a Terra, mas nenhum deles é habitável. São muito quentes por estarem localizados muito próximos a sua estrela.

Os primeiros resultados das análises sugerem que a maior parte dos planetas cujo raio é menor do que 1,5 vezes o da Terra poderia ser formado por silicatos, ferro, níquel e magnésio, encontrados nos planetas do nosso sistema solar.

Com esta informação em mãos, os cientistas poderiam encontrar estrelas que hospedam planetas irmãos da Terra, o que poderia propiciar a descoberta de um ambiente adequado para a vida fora do nosso sistema solar, ressaltam os cientistas.

Em novembro, os astrônomos tinham estimado em bilhões o número de planetas do tamanho da Terra em órbita em torno de estrelas como o sol em nossa galáxia que seriam potencialmente habitável.

Segundo um modelo computadorizado, uma estrela entre cinco semelhantes ao Sol na Via Láctea, que tem cerca de 5 bilhões, é orbitada por um planeta cujo tamanho é semelhante ou próximo da Terra, e que não estão nem muito longe nem muito perto de sua estrela, permitindo temperaturas em que a água poderia existir, o que os torna potencialmente habitáveis.

Estes astrônomos basearam-se em dados dos três primeiros anos de observação realizados por Kepler, atualmente fora de serviço.

Kepler foi lançado em 2009 para observar mais de 100.000 estrelas parecidas a nosso Sol situadas nas constelações de Cygnus e de Lira, mas registrou um defeito mecânico que o tirou de operação em meados de 2013.