DD - Documentários ao Domingo: Os exoplanetas semelhantes à Terra

Um documentário recente sobre os exoplanetas semelhantes à Terra, que podem até nem ser tão raros como se pensava no Universo, como sugere um novo estudo. Uma em cada cinco estrelas observadas pela missão Kepler tem planetas na sua zona habitável, onde o aparecimento de água líquida é teoricamente possível. Nesse caso, o exoplaneta mais próximo que pode abrigar vida estará apenas a 12 anos-luz da Terra...

Como ver a sombra da Terra?

Qualquer objecto iluminado pelo Sol projecta uma sombra para o lado oposto. Este é um facto banal a que nem o nosso planeta escapa. Mas como é que podemos ver a sombra da Terra?

Vê-se facilmente e o espectáculo está quase sempre à sua disposição, sem sair de casa. Não acredita?

No final da tarde, quase ao cair da noite, podemos ver a sombra da Terra projectada no único alvo suficientemente grande para a conter: a própria atmosfera. Devido às muitas partículas em suspensão, a nossa atmosfera pode funcionar como um enorme ecrã.

Cerca de meia hora após o pôr-do-sol, quando o céu está limpo, basta olhar acima do ponto Este do horizonte, aproximadamente na direcção oposta àquela onde o Sol se escondeu, para ver a sombra da Terra. De manhã, cerca de meia hora antes do nascer do Sol, também a podemos ver, olhando pouco acima do horizonte Oeste.

A sombra da Terra e a cintura de Vénus 

A sombra da Terra, tal como a podemos ver, tem a forma de uma enorme banda que se estende cerca de 180º em largura, centrada no ponto anti-solar (ponto do céu oposto à posição do Sol).

Esta sombra é nitidamente mais escura do que o céu crepuscular e tem uma tonalidade azul-ardósia, de contorno esbatido. Vemos esta sombra como uma banda porque, dadas as suas dimensões e a pequena parcela do seu contorno que se pode avistar de cada local, tal contorno pouco difere de um segmento de recta.

A sombra da Terra é rodeada por um halo rosado, vulgarmente conhecido como "cintura de Vénus" ou "arco anticrepuscular", por oposição ao arco crepuscular que se desenvolve no horizonte por cima do Sol, pouco depois do seu ocaso ou pouco antes do seu nascimento.

Esta luminosidade rosada difunde-se na atmosfera e provém da luz do Sol que se põe, ou que nasce, passando sobre as camadas gasosas que se encontram muito por cima de nós.

Pouco depois do Sol se pôr, a sombra da Terra surge a este, ainda baixa, mas vai subindo lentamente à medida que o Sol desce. Vinte minutos após o ocaso, a sombra já está bem mais alta e atinge cerca de 10º de altura na direcção antisolar. O arco anticrepuscular é agora mais largo, mas mais esbatido, pois a sua coloração rosada vai-se diluindo.

A sombra da Terra pode ser vista até cerca de vinte graus de altura, meia hora após o ocaso, mas a cintura de Vénus já será muito ténue. Pela noite, na meia hora que se segue ao pôr-do-sol, assistimos pouco a pouco ao escurecimento do céu e da cintura de Vénus. O escurecimento global do céu oculta então rapidamente a sombra terrestre e a noite cai. Pela madrugada, dá-se o fenómeno inverso: a sombra terrestre desce lentamente sobre o horizonte oeste e o arco anticrepuscular adorna harmoniosamente o seu limite superior, até ao nascer do Sol.

Guilherme de Almeida
Fonte: Ciência na Imprensa Regional / Ciência Viva

As supernovas varrem o espaço!

As supernovas são o espectacular final de vida das estrelas massivas. São explosões que produzem enormes quantidades de energia e podem ter um brilho tão intenso como uma inteira galáxia formada por milhares de milhões de estrelas!

Estes eventos são muito importantes porque os restos da estrela destruída são lançados para o espaço. Este material irá formar novas estrelas, planetas e luas - de facto, qualquer um de nós é formado por material de supernova!

À medida que estas nuvens com restos de material da estrela (chamados de “remanescentes de supernova”) expandem, “varrem e recolhem” todo o material que encontram.

Esta imagem do espaço revela uma remanescente de supernova com 2.200 anos que varre uma grande quantidade de material - o suficiente para fazer 45 sois! A imagem acima revela-nos a azul a remanescente de supernova e a cor de rosa a poeira cósmica. A impressionante quantidade de material que esta remanescente varreu poderá ser a primeira pista de que algo de especial aconteceu a esta estrela antes de explodir.

Outra pista prende-se com a temperatura da remanescente, que é invulgarmente elevada e continua a brilhar emitindo uma luz de elevada energia, chamada raios X. Passados 2200 anos desde a explosão da supernova, o gás e poeira “varridos” deveriam ter esfriado muito mais.

A última supernova observada na Via Láctea foi a estrela Kepler em 1604 (conhecida como SN 1604).

Texto: Ciência na Imprensa Regional / Ciência Viva 
Foto: Nasa

Indústria espacial europeia assinala 50 anos em 2014

O Ariane-1 foi lançado pela primeira vez em 1979 Imagem: ESA

Este ano, a indústria espacial da Europa celebra 50 anos de foguetões, de ciência e de satélites. Meio século de descobertas e de peripécias.

Esta indústria está por toda a parte, na navegação ou nas telecomunicações, mas na Europa os últimos 50 anos de espaço têm sido uma montanha-russa.

Os primeiros passos da Europa no espaço aconteceram no início da década de 1960 - no calor da Guerra Fria. O mundo começou a voltar as atenções para o espaço.

O Sputnik tinha enviado o primeiro sinal e havia uma competição constante entre os Estados Unidos e a União Soviética. O historiador John Krige recorda essa época: "O mundo era um lugar extremamente frágil e perigoso. A rivalidade das super potências teve provavelmente o seu auge na década de 1960, na crise dos mísseis em Cuba, quando eu era jovem... Pensei que seria o fim do mundo e creio que muitas pessoas também pensaram."

O italiano Eduardo Amaldi e o francês Pierre Auger - dois físicos europeus entraram neste clima de tensão. Acreditavam fervorosamente que os foguetões e os satélites deviam ser utilizados a favor da ciência e não dos conflitos.

Roger-Maurice Bonnet, o antigo director científico da ESA acrescenta: "Os países que construíram a indústria espacial da Europa foram aqueles que 20 anos antes estavam em guerra, uma guerra terrível. Estes países europeus que tinham estado em guerra reuniram-se e decidiram usar uma linguagem que os afastava do conflito - a linguagem da ciência."

Sob a liderança de Amaldi e de Auger, a Europa deu dois passos gigantes, fundando duas organizações espaciais: uma para foguetões, denominada ELDO e outra para a ciência, a ESRO.

Nos primeiros anos o orçamento era limitado, com tensões entre parceiros como o Reino Unido e França. Esta obrigação de financiar a ciência dentro da nova Agência Espacial Europeia (ESA) foi vista como um golpe de mestre, já que impulsionou o sector da investigação. Mas a Europa ainda precisava do seu próprio foguetão.

"Os alemães eram contra o desenvolvimento do Ariane e os britânicos eram extremamente hostis. Foi preciso os franceses dizerem para avançar. Foi francamente graças ao Gaulismo francês e a uma suposta motivação dos Estados Unidos que os franceses seguiram em frente. Foi, sem dúvida, o maior sucesso de todos os esforços espaciais europeus", completa John Krige.

O Ariane-1 foi lançado pela primeira vez em 1979. Embora possa ter sido projectado com o sector das telecomunicações em expansão em mente, também entrou em órbita em missões científicas. Um dos primeiros destaques foi o vôo da sonda Giotto com o cometa Halley em 1986.

Uma década depois, em 1996 houve um ponto baixo na odisseia no espaço europeia. O novo Ariane 5 fez o primeiro vôo de sempre levando os preciosos satélites científicos a bordo. Quarenta segundos depois explodiu em pleno ar. Roger-Maurice Bonnet nunca vai esquecer este dia: "Estes gigantes, os gestores de projeto, grandes homens, verdadeiros chefes a chorar num pequeno hangar atrás da estação controle do foguetão... Jurei que iria relançar a missão Cluster e foi isso que fizemos."

O Cluster ainda está activo e em 2005 a ESA, em conjunto com a Nasa, fez aterrar a sonda Huygens na superfície da lua de Saturno. Foi um novo marco na ciência. Conseguir financiamento foi sempre uma luta. Em todas as negociações está presente o princípio do retorno justo da ESA: o que um país investe recebe de volta em postos de trabalho. A odisseia no espaço da Europa dura há 50 anos e continua com satélites em órbita e com sondas na vanguarda do conhecimento.

Fonte: ESA

Nasa apresentou os fatos espaciais para utilizar na viagem a Marte

Em Março, a Nasa perguntou aos internautas para escolherem entre três fatos espaciais, especialmente desenhados e concebidos para as futuras missões a Marte. A sondagem decorreu até meados de Abril e o resultado foi apresentado no início deste mês de Maio.

O fato escolhido pelos internautas e aprovado pela Nasa tem o nome técnico de "Technology Z-2" ou simplesmente "Z-2" e inclui luzes luminosas azuis para que os astronautas sejam visíveis no escuro. estas luzes e o design fazem lembrar os fatos dos pilotos do filme "Tron" bem como o do astronauta Buzz Lightning, do filme animado "Toy Story".

O Z-2 obteve 63,1% das votações, o modelo "Biomimicry" (inspirado nas propriedades luminescentes dos peixes), 22,7%, e o "Trends in Society", 14,1%.

O Z-2 vai agora ser fabricado e testado pela Nasa. Os fatos deverão estar prontos em Novembro, e os testes vão decorrer em piscinas e câmaras onde é criado o vácuo artificial, e pretendem verificar a resistência deste modelo. Outros testes serão efectuados numa superfície semelhante à de Marte.

O Z-2 não vai ser testado para passeios no espaço, como os dos astronautas actuais, já que o modelo destina-se apenas à exploração na superfície marciana.

Na verdade, o fato final para a exploração marciana deverá ser o modelo seguinte, o Z-3, que deverá estar pronto no final da década.

O modelo "Trends in Society"

O fato "Biomimicry"

O fato espacial Z-1, que vai agora ser substituído pelo Z-2

Mancha vermelha de Júpiter pode estar a desaparecer

A grande mancha vermelha de Júpiter pode estar a desaparecer Imagem: Nasa

Júpiter é o maior planeta do nosso sistema solar. A sua massa é 317,8 vezes a da Terra e a sua superfície é cerca de 121,9 vezes maior do que a superfície terrestre.

Este quinto planeta a contar do Sol, que demora cerca de 12 anos a dar uma volta completa ao sistema solar, é visível a olho nu e a ele fazem referência os mais antigos relatos astronómicos conhecidos. Isso não é de estranhar, pois é no geral o quarto objecto mais brilhante no céu depois do Sol, da Lua e de Vénus.

No século XIX os astrónomos conseguiram pela primeira vez identificar com maior nitidez a existência de uma grande mancha avermelhada na superfície de Júpiter. As estimativas então feitas indicavam que essa mancha, situada próximo do equador de Júpiter, teria cerca de 40 mil quilómetros de diâmetro. Ou seja, caberiam nela três Terras!

O que é essa grande mancha vermelha? Uma violenta tempestade anticiclónica na atmosfera do planeta gigante. A mancha gira em torno de si mesma, no sentido anti-horário, com uma periodicidade de cerca de seis dias terrestres.

Para termos uma melhor ideia da violência deste fenómeno, diga-se que os ventos no seu interior têm uma velocidade de várias centenas de quilómetros por hora. Isto foi confirmado com uma precisão sem precedentes através dos dados enviados pela sonda Voyager 1 em 1979.

Tanto quanto se conhece, esta tempestade na atmosfera de Júpiter é a maior do nosso sistema solar. As melhores imagens que dela temos também foram obtidas pela grande aproximação ao planeta Júpiter realizada pelas sondas Voyager, e são cromaticamente espectaculares.

Mas diga-se que é possível ver esta grande mancha vermelha através de um telescópio com uma abertura de pelo menos 12 cm. Ou seja, a mancha está ao alcance de qualquer um de nós enquanto observador na Terra.

O telescópio espacial Hubble, que orbita a Terra, também tem fornecido aos astrónomos em particular, e a todos nós em geral, imagens de grande resolução do disco completo de Júpiter, onde se pode visualizar a grande mancha vermelha. E foi ao analisar a dimensão desta gigante tempestade através de imagens captadas recentemente, que os cientistas confirmaram que a mesma está a encolher!

Já quando as sondas Voyager 1 e 2 visitaram Júpiter, respectivamente em 1979 e 1980, os astrónomos tinham registado uma substancial diminuição da mancha para cerca de 23 mil quilómetros de diâmetro. Agora as novas imagens obtidas através do potente telescópio espacial Hubble indicam que ela encolheu para 16.500 quilómetros! Os cientistas não têm qualquer explicação para esta diminuição da grande mancha vermelha a uma taxa de cerca de mil quilómetros por ano, nem o que isso significa na dinâmica da atmosfera de Júpiter. Será que a tempestade está a acalmar? O que se estará a passar misteriosamente em Júpiter?! 

António Piedade 
© 2014 - Ciência na Imprensa Regional / Ciência Viva

Cápsula Dragon já regressou à Terra

A cápsula não tripulada Dragon desceu neste domingo, sem problemas, no oceano Pacífico diante da costa do México, horas após abandonar a Estação Espacial Internacional (ISS), informaram a Nasa e a empresa americana SpaceX.

Dragon tocou o mar às 19h05 GMT (+1h no Luxemburgo), tal como estava previsto, menos de seis horas após desatracar da ISS para iniciar seu regresso à Terra.

A nave de seis toneladas separou-se do braço robótico da ISS às 13h26 GMT, depois de ter passado 28 dias acoplada à plataforma.

A Dragon foi lançada em 18 de Abril a bordo do foguetão Falcon 9 da base de Cabo Canaveral, Flórida.

A Nasa apela a empresas privadas como a Spacex para abastecer a ISS. Nesta ocasião, a Dragon transportou 2,2 toneladas de carga, incluindo comida, trajes espaciais, peças de reposição e equipamentos para 150 experimentos na estação orbital.

Com base num contrato de 1,6 mil milhões de dólares com a Nasa, a SpaceX deve realizar 12 missões até a ISS.

A Nasa também tem contrato de abastecimento da ISS de 1,9 mil milhões de dólares com a Orbital Sciences Corporation, cuja cápsula Cygnus realizou a primeira entrega em Janeiro.

SpaceX, Boeing e Sierra Nevada também foram seleccionadas pela Nasa para desenvolver naves que transportem pessoas para a ISS e outros destinos, que deverão estar operacionais até 2017.

O lançamento anterior de uma cápsula Dragon ocorreu em Março de 2013.

Astronautas em testes no Havai... como se fosse em Marte

Foto: ESA

Testar equipamentos, procedimentos e até a resiliência humana para futuras missões a planetas distantes exige criatividade.

Astronautas voluntários podem passar algum tempo em câmaras hiperbáricas, naves que fazem montanhas russas, em bases isoladas na Antártida, grutas ou falsas naves espaciais ou ainda ficar na cama, dependendo do que se quer testar ou ensaiar.

Na imagem supra, a cientista Lucie Poulet do Centro Aeroespacial Alemão DLR participa na simulação de uma missão a Marte, dirigida pela Universidade do Havai, em Manoa, nos Estados Unidos.

Tudo foi pensado para a tripulação se sentir longe de casa. No pequeno habitáculo onde vivem é permitido apenas 12 minutos debaixo do duche, por semana, nada de comida fresca e a comunicação com amigos e família está muito limitada – é provocado um atraso de 20 minutos nas comunicações, como aconteceria numa viagem real a Marte, por exemplo.

As agências espaciais recorrem a simulações como esta, a Hawaii Space Exploration Analogue and Simulation, promovida pela NASA para avaliar como reagem as pessoas quando são enviadas para ambientes de stress intenso.

No espaço, a ajuda está muito longe, a luz solar é irregular, praticar exercício é difícil e a vida social está limitada.

A tripulação que se encontra no Havai "regressa" à Terra a 28 de Julho. Durante os seus quatro meses de isolamento, a equipa irá investigar novos sistemas de iluminação para fazer crescer plantas em estufas.

No final deste ano, os astronautas da ESA Thomas Pesquet e Andreas Mogensen irão juntar-se a uma simulação de duas semanas debaixo de água, promovida pela NASA, na costa da Florida, para testar novos equipamentos para missões espaciais futuras.

Fonte: ESA

DD - Documentários ao Domingo: As descobertas do telescópio Spitzer

As descobertas de exoplanetas feitas pelo telescópio espacial Spitzer, explicadas durante uma conferência promovida pela Nasa.

A conferência data de 2008, mas é interessante rever o que foi possível descobrir graças ao Spitzer: os cientistas puderam elaborar o primeiro mapa meteorológico de um exoplaneta a 250 anos-luz da Terra, observar o espaço profundo em torno de anãs castanhas, o comportamento das potentes estrelas de neutrões (pulsares) e até planetas em formação em sítios bizarros.

Conferencista: Michelle Thaller, do Instituto de Tecnologia da Califórnia (Nov.2008)/Créditos: NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL)

Foguetão russo com satélite europeu cai pouco depois da descolagem

Um foguetão russo Proton-M que transportava um satélite europeu caiu nesta sexta-feira pouco depois da decolagem, no mais recente acidente a afetar a outrora orgulhosa indústria espacial da Rússia.

Os directores da agência espacial russa Roscosmos afirmaram que o motor de controle do foguetão falhou 545 segundos depois da descolagem da base de Baikonur, que Moscovo aluga no Cazaquistão.

A televisão estatal russa exibiu imagens do foguetão e do satélite de comunicações Expresss-AM4P, que custa 21 milhões de euros, e que se incendiou.

A agência federal espacial russa Roscosmos informou que criou uma comissão "para analisar os dados telemétricos e descobrir os motivos da situação de emergência".

Tsiolkovsky, o pai da astronomia moderna

"A Terra é o berço da Humanidade, 
mas o Homem não vai ficar eternamente no berço".

Konstantin Tsiolkovsky (1857-1935).

Cientista autodidacta russo, o primeiro a ter falado no elevador espacial. Num livro premonitório, explicou em 1903 qual o melhor combustível para um foguetão, como e porquê este deveria ser construído em vários andares, calculou as melhores trajectórias e as velocidades "cósmicas" para lançar e colocar um foguetão em órbita, descreveu como deveria funcionar uma estação orbital, etc. Pelo seu trabalho de visionário é considerado o pai da astronomia moderna.

Medida pela primeira vez a duração de um dia num exoplaneta

Com o auxílio de observações obtidas com o Very Large Telescope do ESO (VLT) conseguiu-se, pela primeira vez, determinar a taxa de rotação de um exoplaneta. Descobriu-se que Beta Pictoris b (HD 39060) tem um dia que dura apenas 8 horas, um valor muito menor do que o observado em qualquer planeta no Sistema Solar - o equador do exoplaneta desloca-se a quase 100 mil quilómetros por hora.

Este novo resultado permite estender aos exoplanetas a relação entre massa e rotação observada no Sistema Solar. Técnicas semelhantes permitirão aos astrónomos mapear exoplanetas com todo o pormenor, no futuro, utilizando o European Extremely Large Telescope (E-ELT).

O exoplaneta Beta Pictoris b orbita a estrela visível a olho nu Beta Pictoris, que se situa a cerca de 63 anos-luz de distância da Terra na constelação austral do Pintor.

Este planeta foi descoberto há quase seis anos, tendo sido um dos primeiros exoplanetas para o qual se conseguiu obter uma imagem directa. Este objeto orbita a sua estrela a uma distância que é de apenas oito vezes a distância Terra-Sol - o que faz com que seja o exoplaneta mais próximo da sua estrela para o qual se obteve uma imagem directa.

Com o auxílio do instrumento CRIRES montado no VLT, uma equipa de astrónomos holandeses da Universidade de Leiden e do Instituto Holandês de Investigação Espacial (SRON, acrónimo do holandês) descobriram que a velocidade de rotação equatorial do exoplaneta Beta Pictoris b é de quase 100 mil km por hora.

Comparativamente, o equador de Júpiter tem uma velocidade de cerca de 47 mil quilómetros por hora, enquanto o da Terra viaja a apenas a 1.700 quilómetros por hora.

Beta Pictoris b é mais de 16 vezes maior que a Terra e possui 3.000 vezes mais massa que o nosso planeta, no entanto um dia neste exoplaneta dura apenas 8 horas.

“Não sabemos porque é que alguns planetas rodam mais depressa que outros,” diz o co-autor deste trabalho Remco de Kok, “mas esta primeira medição da rotação de um exoplaneta mostra que a tendência observada no Sistema Solar de que os planetas de maior massa rodam mais depressa, pode aplicar-se de igual modo aos exoplanetas, o que nos leva a pensar que este efeito deve ser alguma consequência universal do modo como os planetas se formam.”

Beta Pictoris b é um planeta muito jovem, apenas com cerca de 20 milhões de anos (comparativamente, a Terra tem 4,5 mil milhões de anos de idade).

Com o passar do tempo, espera-se que o exoplaneta arrefeça e encolha, o que fará com que rode ainda mais depressa. Por outro lado, outro tipo de processos podem influenciar a variação da rotação de um planeta. Por exemplo, a rotação da Terra está a diminuir com o tempo, em consequência das interacções de maré com a nossa Lua.

Os astrónomos usaram uma técnica muito precisa chamada espectroscopia de alta dispersão para separar a luz nas suas cores constituintes - diferentes comprimentos de onda no espectro. O princípio do efeito Doppler (ou desvio de Doppler) permitiu que a equipa utilizasse a variação em comprimento de onda para detectar que as diferentes partes do planeta se estavam a mover a velocidades diferentes e em direcções opostas relativamente ao observador. Retirando cuidadosamente os efeitos da estrela progenitora, muito mais brilhante, conseguiram extrair o sinal correspondente à rotação do planeta.

“Medimos os comprimentos de onda da radiação emitida pelo planeta com uma precisão de um sobre cem mil, o que faz com que as medições sejam sensíveis aos efeitos Doppler que nos revelam a velocidade dos objetos emissores,” diz o autor principal Ignas Snellen.

“Usando esta técnica descobrimos que as diferentes partes da superfície do planeta se deslocam na nossa direcção ou na direcção oposta a velocidades diferentes, o que só pode significar que o planeta roda em torno do seu eixo.”

Esta técnica está relacionada com a técnica de obtenção de imagens Doppler, usada já há várias décadas para mapear a superfície das estrelas e, recentemente, a de uma anã castanha - Luhman 16B. A rápida rotação de Beta Pictoris b significa que no futuro será possível fazer um mapa global do planeta, mostrando possíveis padrões de nuvens e tempestades enormes.

“Esta técnica pode ser utilizada numa amostra muito maior de exoplanetas com a excelente resolução e sensibilidade que terá o E-ELT e um espectrógrafo de imagem de alta dispersão. Com o instrumento METIS (Mid-infrared E-ELT Imager and Spectrograph) que está a ser planeado, seremos capazes de fazer mapas globais de exoplanetas e caracterizar planetas muito mais pequenos do que Beta Pictoris b”, diz o Investigador Principal do METIS e co-autor do novo artigo científico que descreve estes resultados, Bernhard Brandl.