DD - Documentários ao Domingo: O que nos falta para viajar até outras estrelas?

Viajar até outros sistemas estelares é um dos sonhos de alguns homens desde as primeiras histórias que evocavam outros mundos, textos escritos por clarividentes autores gregos e romanos, quando a maior parte da Humanidade ainda nem suspeitava da existência de outros planetas.

Do sonho à realidade

Esse sonho foi alimentado pela literatura de ficção e posteriomente a de ficção-científica. A palavra foi inventada nos anos 1920 pelo americano de origem luxemburguesa Hugo Gernsback, editor da revista Amazing Stories, e que na sua publicação deu a sua primeira oportunidade a jovens autores como H. P Lovecraft, Arthur C. Clarke, Isaac Asimov, Robert A. Heinlein, entre muitos outros.

Mas em 1961, depois do russo Yuri Gagarine se ter tornado o primeiro ser humano a viajar no espaço e de a corrida espacial ter realmente começado como um despique entre Estados Unidos e URSS, esse sonho transformou-se num objectivo.

Onde já chegámos 

Hoje, mais de 50 anos depois, apenas um círculo restrito de 600 seres humanos viajaram até ao espaço.

A nível internacional poucos países investem em agências espaciais nacionais, e destas apenas quatro puseram homens no espaço: a agência norte-americana Nasa, a agência russa Roskosmos, a agência europeia ESA e a chinesa CNSA.

O lugar mais longíquo até onde o Homem chegou foi a Lua, o nosso próprio satélite.

Onde queremos chegar 

O planeta mais próximo do nosso, Vénus, é um destino que não está, para já, no nosso itinerário de viagens tripuladas por ser um mundo mergulhado em chamas perpétuas e por isso inóspito ao Homem.

Marte, o segundo mais próximo, parece mais acolhedor. Com uma atmosfera 150 vezes menos densa que a da Terra, para aí viver o Homem terá que criar habitats próprios.

O que falta

Mas o que nos falta técnica, tecnologica e financeiramente para tornarmos as viagens interestelares uma realidade?

Melhor do que dissertar sobre a falta de interesse de potenciais investidores, dos limites das tecnologias actualmente existentes ou das que estão neste momento a ser inventadas e que nos permitiriam alcançar esse objectivo num futuro próximo, pensámos que apresentar-vos um documentário do canal National Geographic seria mais interessante e esclarecedor.

Partindo de uma premissa fictícia - que a Terra tem que ser evacuada dentro de 75 anos, ameaçada por um pulsar - a equipa do canal National Geographic entrevista físicos, astrónomos e engenheiros espaciais e explora as possibilidades reais, a curto e médio prazo, de viajarmos para fora do nosso planeta se realmente o tivéssemos que fazer.

Os asteróides também podem ter anéis

Imagem: ESO

Observações obtidas em diversos locais da América do Sul, incluindo o Observatório de La Silla do ESO (Observatório Europeu do SUL), levaram à descoberta surpreendente de que o asteróide distante Chariklo se encontra rodeado por dois anéis densos e estreitos.

Este é o menor objecto já descoberto com anéis, e apenas o quinto corpo no sistema solar - depois dos planetas gigantes Júpiter, Saturno, Urano e Neptuno - com esta caraterística.

A origem dos anéis permanece um mistério, no entanto pensa-se que podem ser o resultado de uma colisão que criou um disco de detritos. Os novos resultados serão publicados online na revista Nature.

Além dos anéis de Saturno, que são um dos mais bonitos espectáculos no céu, outros anéis, menos proeminentes, também foram encontrados em torno dos outros planetas gigantes. Apesar de buscas cuidadosas, nunca se encontraram anéis em volta de outros objectos menores do sistema solar. Agora, observações do longínquo asteroide Chariklo, feitas quando este passava em frente a uma estrela, mostraram que este também se encontra rodeado por dois anéis estreitos.

“Não estávamos à procura de anéis, nem pensávamos que pequenos corpos como o Chariklo os poderiam ter, por isso esta descoberta - e a quantidade extraordinária de detalhes que obtivemos do sistema - foi para nós uma grande surpresa!”, diz Felipe Braga-Ribas (Observatório Nacional/MCTI, Rio de Janeiro, Brasil), que preparou a campanha de observações e é o autor principal do novo artigo científico que descreve estes resultados.

Chariklo é o maior membro de uma classe de asteróides conhecidos por Centauros, que orbitam o Sol entre Saturno e Urano, no sistema solar externo. Previsões da sua órbita mostraram que passaria em frente da estrela UCAC4 248-108672 no dia 3 de junho de 2013, quando observado a partir da América do Sul.

Assim, com o auxílio de telescópios em sete sítios diferentes, incluindo o telescópio dinamarquês de 1,54 metros e o telescópio TRAPPIST, ambos situados no Observatório de La Silla do ESO, no Chile, os astrónomos puderam observar a estrela desaparecer durante alguns segundos, momento em que a sua luz foi bloqueada pelo Chariklo - num fenómeno conhecido por ocultação. No entanto, acabariam por descobrir muito mais do que esperavam.

Alguns segundos antes, e também alguns segundos depois, da ocultação principal ainda houve duas quedas de luz, ligeiras e muito curtas, no brilho aparente da estrela. Algo em torno de Chariklo estava a bloquear a luz! Ao comparar as observações feitas nos diversos locais, a equipa pôde reconstruir não apenas a forma e o tamanho do objecto propriamente dito, mas também a espessura, orientação, forma e outras propriedades dos anéis recém-descobertos.

A equipa descobriu que o sistema de anéis é composto por dois anéis bastante confinados, com apenas sete e três quilómetros de largura, respectivamente, separados entre si por um espaço vazio de nove quilômetros - e tudo isto em torno de um pequeno objecto com 250 quilómetros de diâmetro que orbita além da órbita de Saturno. “Acho extraordinário pensar que fomos capazes de detectar, não apenas o sistema de anéis, mas também precisar que este sistema é constituído por dois anéis claramente distintos”, acrescenta Uffe Gråe Jorgensen (Instituto Niels Bohr, Universidade de Copenhaga, Dinamarca), que também pertence à equipa. “Tento imaginar como será estar na superfície deste corpo gelado - tão pequeno que um carro desportivo veloz poderia atingir uma velocidade suficientemente para se lançar no espaço - e olhar para cima para um sistema de anéis com 20 quilómetros de largura e situado mil vezes mais próximo do que a Lua está da Terra”.

Embora muitas questões permaneçam ainda sem resposta, os astrónomos pensam que este tipo de anel deve ter-se formado a partir dos restos deixados depois de uma colisão. Os restos teriam ficado confinados como dois estreitos anéis devido à presença de pequenos satélites, que supostamente existirão. “Por isso, além dos anéis, é provável que Chariklo tenha também, pelo menos, um pequeno satélite à espera de ser descoberto”, acrescenta Felipe Braga Ribas.

Os anéis poderão mais tarde dar origem à formação de um pequeno satélite. Tal sequência de eventos, a uma escala muito maior, pode explicar a formação da nossa própria Lua nos primeiros tempos do sistema solar, assim como a origem de muitos outros satélites em órbita de planetas e asteróides. Os líderes do projecto deram aos anéis os nomes informais de Oiapoque e Chuí, dois rios que se encontram próximos dos extremos norte e sul do Brasil, respectivamente.

Fonte: ESO 

(Este artigo também foi publicado no site CONTACTO.lu)

Missão Kepler descobriu mais de 700 novos exoplanetas

Imagem: Nasa/Kepler

A NASA anunciou em Fevereiro uma série de novos exoplanetas descobertos pelo telescópio espacial Kepler.

Um novo método de verificação de potenciais planetas levou à descoberta de 715 novos mundos exteriores ao sistema solar, que orbitam 305 estrelas diferentes. O objectivo da missão Kepler é detectar planetas semelhantes à Terra.

"Praticamente duplicámos o número de planetas conhecidos", explicou Jack Lissauer, cientista da agência.

O índice do exoplanetas descobertos chegou agora aos 1.700.

Não existem muitas informações sobre esses planetas, principalmente se realmente têm condições necessárias para o aparecimento da vida - água, superfície rochosa e uma distância de suas estrelas que os mantenha na temperatura ideal.

Cinco destes exoplanetas estão na zona habitável de suas estrelas e têm um tamanho semelhante ao da Terra, informou a NASA.

A maioria das novas descobertas encontra-se num "sistema multi-planetário parecido com o nosso", e 95% tem um tamanho entre o da Terra e o de Neptuno, que é quatro vezes maior do que o nosso planeta.

O novo método de detecção de exoplanetas consiste numa ferramenta que permite analisar diversos planetas ao mesmo tempo. Anteriormente, a descoberta de um exoplaneta era confirmada de forma individual, dependendo do número de vezes que orbitasse em frente à sua estrela. Três órbitas são agora suficientes para a confirmação.

O telescópio espacial Kepler, lançado em 2009, observa 150 mil estrelas, entre as quais 3.600 são possíveis planetas. Até agora, 961 desses candidatos foram confirmados.

Estas descobertas foram divulgadas em 10 de Março na publicação científica americana "The Astrophysical Journal".

DD - Documentários ao Domingo: Ideias revolucionárias para viajar no espaço

Cientistas detectam ecos directos do Big Bang

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A descoberta foi feita graças ao telescópio BICEP2, no Pólo Sul

Foto: Reuters

Cientistas americanos revelaram na segunda-feira, 17 de Março, a detecção pela primeira vez de ecos do Big Bang, ocorrido há 14 bilhões de anos, uma importante descoberta para entender as origens do universo. A teoria do Big Bang pode deixar assim de ser uma teoria e passar a ser um facto científico. Ao mesmo tempo, esta descoberta pode unificar a mecânica quântica e a mecânica celeste, num só, algo que os cientistas procuravam há décadas.

A detecção da existência destas ondulações de espaço-tempo, primeiro eco do Big Bang, previstas na teoria da relatividade de Albert Einstein, confirma a expansão extremamente rápida e violenta do universo na primeira fração de segundo de sua existência, uma fase conhecida como inflação cósmica. Esta teoria foi levantada pela primeira vez em 1979 pelo físico americano Alan Guth.

Verdadeiro avanço científico, esta descoberta é fruto de observações da radiação cósmica de fundo - uma baixa radiação remanescente do Big Bang - conseguidas graças a um telescópio BICEP2 no pólo Sul. "É o local na Terra mais próximo do espaço, onde o céu é mais seco, mais claro e mais estável", explicam os autores do estudo.

"É o ambiente ideal para observar as microondas difusas provenientes do Big Bang". "A detecção destas ondulações é um dos objectivos mais importantes da cosmologia na actualidade e resultado de um enorme trabalho realizado por uma grande quantidade de cientistas", destacou John Kovac, professor de Astronomia e de Física no CfA e chefe da equipa de investigação BICEP2 (Background Imaging of Cosmic Extragalactic Polarization), que fez a descoberta.

"Era como encontrar uma agulha num palheiro, mas no seu lugar encontrámos uma barra de metal", disse o físico Clem Pryke, da Universidade de Minnesota, chefe adjunto da equipa. Para o físico teórico Avi Loeb, da Universidade de Harvard, o avanço "representa um novo esclarecimento sobre algumas das questões mais fundamentais para saber porque existimos e como o universo começou". Esta descoberta unifica a mecânica quântica e a mecânica celeste "Esses resultados não são apenas a prova irrefutável da inflação cósmica, mas nos informam sobre o momento exacto desta expansão rápida do universo e da potência deste fenómeno", explicou.

Os dados recolhidos "confirmam também a relação profunda entre a mecânica quântica e a teoria da relatividade geral", ressaltaram esses astrofísicos. A física quântica descreve esses fenómenos numa escala atómica, o que a relatividade geral não pode explicar. Ao se movimentarem, as ondas gravitacionais comprimem o espaço, o que produz uma assinatura muito distinta na radiação cósmica de fundo. Como as ondas luminosas, estas são polarizadas, uma propriedade que descreve a orientação das suas oscilações.

"A nossa equipa procurou um tipo particular de polarização... própria da luz antiga", na pista de ondas gravitacionais cósmicas, indicou Jamie Bock, do California Institute of Technology da Califórnia, um dos co-autores desses trabalhos.

"Esta característica de uma polarização em vortex é a assinatura única das ondas gravitacionais... e é a primeira imagem directa dessas ondas através do céu primordial", sublinha Chao-Lin Kuo, um físico de Stanford, membro da equipa de investigadores. Para Tom LeCompte, um físico especialista em altas energias no CERN (Centro de Pesquisa Nuclear Europeu) e no Laboratório Nacional de Argone, perto de Chicago, que não participou nestes trabalhos, essa descoberta "é o maior anúncio na física há anos".

"Esta descoberta pode potencialmente valer o Prémio Nobel" aos seus autores, declarou à AFP, comparando esta descoberta ao do Boson de Higgs em 2012, a pedra angular da teoria do Modelo padrão, a partícula elementar que dá a sua massa a inúmeras outras partículas. Esta detecção directa de ondas gravitacionais é "notável e entusiasmante" na medida em que permite ver o que aconteceu "no primeiro instante após o Big Bang", explicou.

"Isto vai além do que estamos a tentar fazer com o Large Hadron Collider (o acelerador de partículas, situado entre a França e a Suíça) para ver como se comportava o universo em sua infância (...). Isto vai permitir olhar ainda mais para trás no tempo".

(Este artigo foi também publicado no site contacto.luwww.contacto.lu)

DD - Documentários ao Domingo: A força da gravidade explicada

DD - Documentários ao Domingo: A Procura de exoplanetas semelhantes ao nosso

DD - Documentários ao Domingo: O que ainda não sabemos no Universo

"Vamos encontrar vida inteligente extraterrestre até 2040", diz SETI

Seth Shostak Foto: SETI

Seth Shostak, do Instituto SETI (sigla em inglês para "Search for Extraterrestrial Intelligence", Instituto de Procura de Inteligencia Extraterrestre) garante que a primeira detecção de vida extraterrestre inteligente acontecerá nos próximos 25 anos, até 2040.

No próximo quatro de século, os cientistas da Terra terão detectado cerca de um milhão de sistemas solares (até hoje, foram detectados apenas algumas centenas), "uma quantidade que nos assegurará encontrar sinais electromagnéticos extraterrestres", disse Shostak numa intervenção durante a conferencia NIAC (NASA Innovative Advanced Concepts Symposium - Conferencia sobre Conceitos Inovativos Avançados da NASA), que teve lugar na Universidade de Stanford, em 6 de Fevereiro último.

Para Shostak, seres extraterrestres inteligentes não fazem parte da ficção científica, são uma realidade. Que falta provar. O optimismo deste especialista do SETI baseia-se em observações de planetas feitas pelo telescópio espacial Kepler, "que demonstrou que a nossa galáxia está repleta de mundos capazes de ter vida como a conhecemos", recordou Shostak.

"A minha dedução é que se apenas uma em cada cinco estrelas da Via Láctea (a nossa galáxia terá cerca de 200 biliões de estrelas) tem pelo menos um planeta onde a vida poderia aparecer, então há pelo menos dezenas de biliões de mundos semelhantes a Terra onde a vida é possível. Não apenas vida, mas vida inteligente e que se desenvolveu até ser capaz de enviar sinais electromagnéticos em direçcão do cosmos, como a civilização humana faz todos os dias", disse.

Shostak explicou que é isso que faz o SETI diariamente desde 1960 desde a sua sede em Mountain View, na Califórnia, numa procura que se iniciou com o astrónomo Frank Drake. A tecnologia permitiu ao SETI melhorar, aumentar e sistematizar a procura de sinais extraterrestres. Desde há cerca de uma década existe mesmo a possibilidade de cada internauta ligar-se ao SETI e ajudar na procura dos sinais alienígenas, o que multiplicou exponencialmente a capacidade do SETI na sua procura, que em muito se assemelha a busca de uma agulha num palheiro.

No entanto, lamentou Shostak, o financiamento do Instituto SETI continua a ser um problema constante. Um dos telescópios do SETI - o Allen Telescope Array, no norte da Califórnia - foi concebido para ser formado por 350 antenas de rádio, mas apenas 42 foram construídas até hoje. Entre Abril e Dezembro de 2011, esse telescópio teve mesmo de parar de funcionar devido a falta de financiamento.

"A estimativa de 25 anos que vos dou neste momento depende do financiamento continuado do projecto SETI", avisou Shostak.

Shostak recordou ainda que existem tres formas actualmente de procurar vida extraterrestre, quando há 50 anos apenas o SETI se tinha lançado nessa senda. Há os que, como o SETI, procuram civilizações extraterrestres inteligentes; os que procuram organismos simples no nosso sistema solar, como em Marte, ou na lua Europa, de Júpiter; e depois há ainda os cientistas que se concentram em encontrar vida microbiana em exoplanetas próximos. Este último grupo de investigadores vai ser substancialmente auxiliado pelo telescópio espacial James Webb, que será lançado em 2018 e que vai ter mais capacidade de encontrar exoplanetas do que o seu antecessor, o telescópio Kepler.

"Um destes grupos de cientistas vai encontrar vida extraterrestre e acredito que seja nas próximas duas décadas, ou o mais tardar até 2040", garantiu Shostak.

Neste vídeo, uma das conferencias onde Seth Shostak explicou porque acredita que vamos encontrar vida extraterrestre inteligente nos próximos 25 anos:

Estrela mais antiga do Universo jamais vista (SM0313) faz parte da nossa galáxia

Foto: NASA

Astrónomos australianos anunciaram a 9 de Fevereiro a descoberta de uma estrela de 13,6 bilhões de anos, a mais antiga jamais avistada. Este corpo celeste formou-se 200 milhões de anos após o Big-Bang.

As estrelas que, até agora, aspiravam ao título de mais antiga do Universo - dois corpos identificados por equipas europeias e americanas em 2007 e 2013, respectivamente, têm cerca de 13,2 bilhões de anos.

Em termos cósmicos, esta estrela está relativamente próxima da Terra, segundo Stefan Keller, da Universidade Nacional da Austrália, encontrando-se na nossa galáxia, a Via Láctea, a uma distância de cerca de 6 mil anos-luz da Terra, e foi catalogada como SMSS J031300.36-670839.3 (ou, de forma, mais curta: SM0313).

"O que mostra que esta estrela é tão antiga é a ausência total de qualquer nível detectável de ferro no espectro de luz que emerge da mesma", explicou Keller.

O Big-Bang deu origem a um Universo cheio de hidrogénio, hélio e traços de lítio, explica o cientista. Os demais elementos que vemos hoje vieram das estrelas, que nascem de nuvens de gás e pó deixados pelas supernovas, estrelas enormes que explodem no fim da sua existência.

Este processo de reciclagem sem fim proporciona uma ferramenta interessante para os astrofísicos. Uma forma de determinar a idade de uma estrela é o ferro. Quanto mais baixo o conteúdo de ferro no espectro de luz de uma estrela, mais antiga esta é.

"O nível de ferro do Universo aumenta com o tempo, enquanto as sucessivas gerações de estrelas se formam e morrem", explica Keller. "Podemos usar o nível de ferro de uma estrela como um relógio que nos indica quando ela se formou."

"No caso da estrela que identificamos, a quantidade de ferro presente é 60 vezes menor do que a de qualquer outra estrela conhecida. Isso indica que a 'nossa' estrela é a mais antiga já encontrada", afirma.

A estrela foi descoberta com a ajuda do telescópio SkyMapper, da Universidade Nacional da Austrália, que realiza uma pesquisa de cinco anos sobre o céu do sul. A estrela foi criada a partir do material cósmico de uma supernova de baixa energia, aponta o estudo, publicado na revista britânica Nature.

Observar os astros com meios simples

Existe a ideia corrente de que é necessário ter um enorme telescópio e grandes conhecimentos para conhecer o céu. Ou para fazer, com gosto e satisfação, algumas observações astronómicas, imaginado-se que estas estão fora do alcance do comum dos mortais.

Este falso pressuposto leva muitas pessoas a desistir de uma actividade fascinante onde os procedimentos básicos se aprendem no meio do entusiasmo, quase sem se dar por isso. Mesmo com equipamento simples, ou até sem ele, há imensas observações possíveis.

Observações a olho nu (sem instrumentos de óptica) 

É pelas observações a olho nu que devemos começar, pois um binóculo ou um telescópio serão praticamente inúteis se o observador não conhecer o céu: é preciso saber in­terpretar os sucessivos aspectos do céu, em datas e horas diferentes. E saber para onde apontar os instrumentos de observação. Conhecer o céu não é difícil e tem de ser feito a olho nu. Apenas é pre­ciso começar e "praticar com alguma regularidade". Serão também úteis alguns livros que funcionem como guias.

Veja alguns exemplos do que pode fazer a olho nu: 

Localizar e identificar as constelações no céu. 
Identificar as estrelas mais brilhantes, pelos seus nomes. 
Distinguir os céus típicos das diferentes estações do ano. 
Orientar-se pelas estrelas. 
Reconhecer ainda melhor as cores das estrelas. 
Distinguir entre estrelas e planetas. 
Verificar o movimento aparente da Lua e dos planetas Mercúrio, Vénus, Marte, Júpiter e Saturno em relação às constelações. 
Observar chuvas de meteoros e localizar proximadamente o seu radiante. 
Observar a Via Láctea (se a poluição luminosa for muito baixa).
Medir as distâncias angulares en­tre estrelas ou entre estrelas e planetas. 

E com binóculos? 

Um binóculo vulgar significa um grande progresso relativamente à vista desarmada: capta 50 vezes mais luz do que os nossos olhos! Através do binóculo, as estrelas aparecem muito mais brilhantes. E imensas estrelas invisíveis a olho nu vão revelar-se aos olhos do observador.

As observações melhoram muito em possibilidades e em conforto fixando o binóculo a um tripé fotográfico: há acessórios específicos para isso. Os binóculos mais convenientes para estas observações são os 7x50, onde o primeiro número antes do "x, representa a amplificação e o segundo número indica o diâmetro das lentes objectivas em milímetros (e também os 10x50).

Entre as observações possíveis estão as seguintes: 
Observar e reconhecer os principais "mares" da Lua. 
Observar as maiores crateras lunares. 
Observar o disco de Júpiter. 
Acompanhar o movimento de translação de quatro das luas de Júpiter.
Reconhecer as cores das principais estrelas. 
Observar algumas estrelas duplas. 
Observar muitas estrelas invisíveis a olho nu. 
Observar enxames de estrelas abertos e globulares. 
Observar diversas nebulosas. 
Observar algumas galáxias. 
Explorar a faixa da Via Láctea, que se revela uma imensidão de estrelas. 

Num local com pouca poluição luminosa, através de um binóculo, um observador atento poderá ver magníficos campos de estrelas, enxames de estrelas, algumas galáxias e até diversas nebulosas. A capacidade para discernir estes objectos ténues aumenta muito com o treino.

Para aproveitar a sensibilidade visual dos nossos olhos é preciso aguardar a adaptação dos olhos do observador à escuridão (pelo menos 15 min). Este cuidado dispensa-se no caso da Lua e dos planetas brilhantes.

Texto e mapas: Guilherme de Almeida (1#) / 2014 - Ciência na Imprensa Regional / Ciência Viva 

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Para saber mais:
Guilherme de Almeida, "O Céu nas Pontas dos Dedos", Plátano Editora, Lisboa, 2013
Guilherme de Almeida. "Roteiro do Céu", Plátano Editora, Lisboa, 5.ª Edição, 2010
Guilherme de Almeida e Pedro Ré, "Observar o Céu Profundo", Plátano Editora, Lisboa, 2.ª Edição, 2004

1# Guilherme de Almeida nasceu em 1950. É licenciado em Física pela Faculdade de Ciências de Lisboa e foi professor desta disciplina, tendo incluído Astronomia na sua formação universitária. Realizou mais de 80 palestras e comunicações sobre Astronomia, observações astronómicas e Física, em escolas, universidades e no Observatório Astronómico de Lisboa. Utiliza telescópios mas defende a primazia do conhecimento do céu a olho nu antes da utilização de instrumentos de observação. Escreveu mais de 90 artigos de Astronomia e Física. É autor de oito livros: Sistema Internacional de Unidades; Itens e Problemas de Física–Mecânica (co-autor); Introdução à Astronomia e às Observações Astronómicas (co-autor); Roteiro do Céu; Observar o Céu Profundo (co-autor); Telescópios; Galileu Galilei; O Céu nas Pontas dos Dedos. A obra Roteiro do Céu foi publicada em inglês, sob o título "Navigating the Night Sky (Springer Verlag–London). O livro Galileu Galilei também está publicado em castelhano e catalão.

DD - Documentários ao Domingo: A Teoria do Multiverso ou os Universos Paralelos