ESA: Detectado pela primeira vez oxigénio num cometa - "Churi"

Moléculas de oxigénio foram detectadas pela primeira vez num cometa, o 67P/Churyumov-Gerasimenko, uma descoberta que surpreendeu os cientistas e pode rever os modelos sobre a formação do Sistema Solar, divulgou esta semana a agência espacial europeia ESA.

 "Não estávamos propriamente à espera de encontrar oxigénio no cometa - e em tamanha abundância - porque o oxigénio é tão quimicamente reactivo. Logo, foi totalmente uma surpresa", afirmou, citada num comunicado da ESA, a investigadora Kathrin Altwegg, da Universidade de Berna, na Suíça, que está envolvida na missão da sonda europeia Rosetta, que estuda o cometa 67P.

Segundo a cientista, a descoberta sugere que as moléculas de oxigénio podem ter sido incorporadas no cometa, durante a sua formação, o que "não é facilmente explicado pelos actuais modelos de formação do Sistema Solar".

Os resultados da investigação foram publicados na revista Nature e revelam que o oxigénio molecular encontrado na atmosfera (coma ou cabeleira) do cometa poderá ser mais antigo do que o Sistema Solar, que data de há mais de quatro mil milhões de anos.

Em declarações à agência AFP, o co-autor do estudo André Bieler, da Universidade de Michigan, nos Estados Unidos, admitiu que será talvez necessário "mudar os modelos atuais sobre a formação do Sistema Solar", uma vez que "não prevêem a presença de oxigénio molecular num cometa".

Trata-se da primeira vez que é detectado oxigénio molecular num cometa. A presença deste gás já tinha sido confirmada noutros corpos celestes gelados, como as luas de Júpiter e de Saturno.

O espectrómetro Rosina, um dos instrumentos-chave da sonda Rosetta, fez medições do gás entre Setembro de 2014 e Março de 2015, quando o cometa 67P se aproximava do Sol. Rosina encontrou cerca de 4% de oxigénio molecular (em relação ao vapor de água) no coma do cometa, com a taxa a manter-se estável ao fim de meses. O oxigénio é o quarto gás mais significativo no 67P, depois do vapor de água, do monóxido de carbono e do dióxido de carbono.

Para os cientistas, tal não significa que há vida no cometa. Porém, acreditam que os cometas transportaram elementos essenciais à vida para a Terra, durante a sua formação. Apesar de o oxigénio ser o terceiro elemento mais abundante no Universo, a sua versão molecular é difícil de detectar, mesmo nas nuvens de gás e poeira onde nascem as estrelas, pois o oxigénio é bastante reactivo, "parte-se" para se unir a outros átomos e moléculas (ao combinar-se com átomos de hidrogénio, forma a água, por exemplo).

ALMA revela génese de um planeta

Imagem composta ALMA/Hubble da região em torno da estrela jovem HL Tauri Foto: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), ESA/Hubble and NASA

Esta nova imagem obtida com o ALMA, o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, revela um detalhe extraordinário, nunca observado até hoje, de um disco de formação planetária em torno de uma estrela jovem.

Estas são as primeiras observações do ALMA feitas com a sua configuração quase final e as imagens mais nítidas obtidas até à data no submilimétrico. Os novos resultados constituem um enorme passo em frente no estudo do desenvolvimento de discos protoplanetários e formação de planetas.

Para as primeiras observações do ALMA no seu novo modo mais poderoso, os investigadores apontaram as antenas à HL Tauri - um estrela jovem, a cerca de 450 anos-luz de distância, que se encontra rodeada por um disco de poeira.

A imagem resultante excedeu todas as expectativas, já que revela um detalhe inesperado no disco de material que sobrou da formação da estrela, mostrando uma série de anéis brilhantes concêntricos separados por espaços.

“Estas estruturas são quase de certeza o resultado de jovens corpos do tipo planetário a formarem-se no disco. Este facto é algo surpreendente já que não se espera que tais estrelas jovens possuam na sua órbita corpos planetários suficientemente grandes, capazes de produzir as estruturas observadas na imagem,” disse Stuartt Corder, director adjunto do ALMA.

“Assim que vimos esta imagem ficámos estupefactos, sem palavras, com o nível de detalhe espetacular. A HL Tauri não tem mais do que um milhão de anos e, no entanto, parece que o seu disco está já repleto de planetas em formação.

Só esta imagem já é suficiente para revolucionar as teorias de formação planetária,” explica Catherine Vlahakis, Cientista de Programa Adjunta do ALMA e Cientista de Programa para a Campanha de Linha de Base Longa do ALMA. O disco da HL Tauri parece estar muito mais desenvolvido do que seria de esperar de um sistema com esta idade. Ou seja, a imagem ALMA sugere igualmente que o processo de formação planetária deve ser muito mais rápido do que o que supúnhamos até agora. 

Uma tal resolução apenas pode ser atingida com as capacidades de linha de base longa do ALMA, dando aos astrónomos informação que seria impossível obter com outra qualquer infraestrutura existente, incluindo o Telescópio Espacial Hubble.

”A logística e infraestruturas necessárias para colocar as antenas a tais distâncias requereu um trabalho de coordenação sem precedentes por parte de uma equipa internacional de engenheiros e cientistas," disse o director do ALMA, Pierre Cox.

"Estas linhas de base muito longas fazem com que o ALMA atinja um dos seus principais objetivos e assinalam um impressionante marco tecnológico, científico e de engenharia." Estrelas jovens como a HL Tauri nascem em nuvens de gás e poeira fina, em regiões que colapsaram devido ao efeito da gravidade e formaram núcleos densos e quentes, que eventualmente incendiar-se-ão dando origem a jovens estrelas. Estas estrelas estão inicialmente embebidas num casulo do gás e da poeira que restou da sua formação. É este material que dá origem ao chamado disco protoplanetário. É devido às muitas colisões que sofrem que as partículas de poeira se vão juntando, crescendo em nodos do tamanho de grãos de areia e pedrinhas.

Finalmente, asteróides, cometas e até planetas formar-se-ão no disco. Os jovens planetas quebram o disco, dando origem a anéis, espaços e buracos vazios, tais como os que observámos agora nas estruturas vistas pelo ALMA. A investigação destes discos protoplanetários é crucial no sentido de percebermos como é que a Terra se formou no Sistema Solar.

Observar os primeiros estádios de formação planetária em torno da HL Tauri pode mostrar-nos como é que o nosso próprio sistema planetário seria há mais de quatro mil milhões de anos atrás, aquando da sua formação.

“A maior parte do que sabemos hoje acerca da formação planetária baseia-se na teoria. Imagens com este nível de detalhe têm sido, até agora, relegadas para simulações de computador e impressões artísticas. Esta imagem de alta resolução da HL Tauri mostra-nos até onde o ALMA pode chegar quando estiver a operar com a sua maior configuração e dá início a uma nova era na exploração da formação de estrelas e planetas,” diz Tim de Zeeuw, director geral do ESO.

Planeta está a nascer num sistema binário

Impressão artística do sistema binário de estrelas GG Tauri-A Foto: ESO

Com o auxílio do ALMA os astrónomos detectaram, pela primeira vez, uma corrente de gás que flui desde um disco externo massivo até ao interior de um sistema binário de estrelas. Esta configuração, nunca observada até agora, pode ser responsável por manter um segundo disco de formação planetária, mais pequeno, que, de outro modo, teria desaparecido completamente há muito tempo. Metade das estrelas do tipo solar nascem em sistemas binários e, por isso, esta descoberta tem consequências importantes na procura de exoplanetas.

Estes resultados são publicados na revista Nature a 30 de Outubro de 2014. Um grupo de investigação liderado por Anne Dutrey do Laboratório de Astrofísica de Bordeaux, em França, e CNRS, utilizaram o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) para observar a distribuição de gás e poeira num sistema estelar múltiplo chamado GG Tau-A.

Este objecto tem apenas alguns milhões de anos de idade e situa-se a cerca de 450 anos-luz de distância da Terra na constelação do Touro. Tal como um roda dentro de uma roda, o GG Tau-A contém um disco exterior maior, que circunda todo o sistema, e um disco interior mais pequeno que se situa em torno da estrela central.

Este segundo disco tem uma massa equivalente à de Júpiter e a sua presença tem constituído um mistério para os astrónomos, uma vez que este objeto se encontra a perder matéria para a estrela central a uma taxa tal que deveria já ter-se esgotado completamente há muito tempo atrás. Ao observar estas estruturas com o auxílio do ALMA, a equipa descobriu nodos de gás na região que se situa entre os dois discos. As novas observações sugerem que existe material que está a ser transferido do disco exterior para o disco interior, criando um tipo de corda de salvamento entre os dois.

“Embora em simulações de computador já se tivesse previsto matéria a fluir na região entre os dois discos, é a primeira vez que tal fenómeno é efetivamente observado. O facto de termos detectado estes nodos de matéria, indica-nos que o material se desloca entre os dois discos, permitindo que um se alimente do outro,” explica Dutrey.

“Estas observações demonstram que o material do disco exterior consegue sustentar o disco interior durante muito tempo, facto este que tem consequências importantes na potencial formação planetária do sistema.”

Os planetas nascem da matéria que sobra da formação da estrela. Trata-se de um processo lento, o que significa que a presença de um disco que se mantenha durante muito tempo é um pré-requisito para a formação de planetas. Se o processo de “alimentação” do disco interior agora observado pelo ALMA ocorrer noutros sistemas estelares múltiplos, esta descoberta aponta-nos para um vasto número de novas localizações potenciais para encontrar planetas no futuro. A primeira fase da procura de exoplanetas foi dirigida a estrelas individuais, como o Sol.

Mais recentemente mostrou-se que uma grande fração de planetas gigantes orbitam sistemas binários de estrelas. Agora, os investigadores começaram a investigar a possibilidade de planetas orbitarem estrelas individuais inseridas em sistemas estelares múltiplos.

Esta nova descoberta apoia a possível existência de tais planetas, fornecendo aos “caçadores” de exoplanetas novos campos por explorar. Emmanuel Di Folco, co-autor do artigo científico que descreve estes resultados, conclui: “Quase metade das estrelas do tipo solar nasceram em sistemas binários, o que significa que acabámos de descobrir um mecanismo para sustentar a formação planetária que pode ser aplicado a um número significativo de estrelas da Via Láctea. As nossas observações são um enorme passo em frente na verdadeira compreensão da formação planetária.”

DD - Documentários ao Domingo : Como se formam os planetas?

Há oito planetas no nosso sistema solar, mas podem existir centenas de milhões só na nossa galáxia.

Os astrónomos já descobriram quase mil planetas desde meados dos anos 1990, mas este é apenas o começo que já chamam "a época dourada do descobrimento de planetas".

Já foram descobertos planetas tão próximos da sua estrela que não deveriam existir, planetas que orbitam duas estrelas e até um planeta-oceano. Mas como se formam os planetas, se todos se formam da mesma matéria e da mesma maneira?

Este documentário faz parte da mini-série "How the Universe Works" (temporada 1, episódio 5), que passou em 2010 no Discovery Channel.

Astrónomos observam planeta em formação a 337 anos-luz

Representação artística de um proto-planeta/Imagem: ESO

A estrela HD 100546 é uma anã castanha, situa-se a 337 anos-luz de nós e é uma recém-chegada na nossa galáxia.

Os astrónomos tinham já determinado no fim dos anos 1990 que a estrela tinha um exoplaneta (HD100546-A?), mas recentemente um novo corpo celeste foi descoberto no seu sistema solar nascente.


Trata-se de um proto-planeta, ou seja de um planeta em formação, que por enquanto não é mais do que uma esfera em solidificação, mas já com uma massa várias vezes a do nosso planeta. 

O novel planeta (HD100546-B?) está a nascer no meio dos discos de gases e poeiras da sua estrela, onde absorve matéria pela sua força de gravidade e acção de formação. Os astrónomos estimam que dentro de centenas de milhares de anos o proto-planeta deverá tornar-se uma gigante gasosa várias vezes maior do que Júpiter.

O exoplaneta foi fotografado ete ano por Sascha Quanz, da Escola Politécnica de Zurique, através do Very Large Telescope, da ESO, situado no Chile, e é a primeira verdadeira oportunidade de estudar a formação de planetas "ao vivo".

No nosso céu nocturno situa-se na Constelação da Musca (hemisfério Sul).

Veja a representação artística em vídeo.