Descoberto o 10.000º objeto próximo da Terra

Mais de 10 mil asteroides e cometas que podem passar próximos à Terra já foram descobertos por astrônomos.

© PS-1/UH (asteroide 2013 MZ5)

A marca foi atingida no último dia 18 de junho, quando o telescópio Pan-STARRS-1, localizado no cume da cratera vulcânica do Monte Haleakalā, no Maui (a 3 mil metros de altura), detectou o 10.000º objeto espacial nas proximidades do planeta: o asteroide 2013 MZ5. Operado pela Universidade do Havaí, o telscópio faz parte dos projetos financiados pela NASA, a agência espacial americana.

"Encontrar 10 mil objetos próximos à Terra é uma marca significativa", afirmou Lindley Johnson, da NASA. "No entanto, há um número pelo menos 10 vezes maior ainda a ser descoberto antes que possamos estar certos de que teremos encontrado todos e quaisquer objetos que tenham a capacidade de impactar e causar danos significativos aos cidadãos da Terra", afirmou o pesquisador, sobre cujo comando 76% das descobertas foram feitas, durante uma década.

Objetos próximos da Terra (NEO, na sigla em inglês) são asteroides e cometas que podem se aproximar da Terra até uma distância orbital de 45 milhões de quilômetros. Eles variam em tamanho desde apenas alguns centímetros - os mais difíceis de se detectar - até dezenas de quilômetros, caso do asteroide 1036 Ganymed, o maior do tipo já descoberto, com quase 41 quilômetros de diâmetro.

O asteroide 2013 MZ5 tem aproximadamente 300 metros de diâmetro. Sua órbita já foi analisada e não inclui uma passagem pelo planeta próxima o suficiente para ser considerada potencialmente perigosa. Dos 10 mil objetos descobertos, apenas cerca de 10% tem mais de um quilômetro - tamanho grande o suficiente para causar impacto global, caso atingissem a Terra. Porém, a NASA avalia que nenhum desses asteroides e cometas maiores são uma ameaça ao planeta atualmente, e é provável que apenas algumas dezenas desses permaneçam descobertos.

Fonte: NASA

ALMA descobre uma fábrica de cometas

Com o auxílio do Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), astrônomos obtiveram uma imagem de uma região em torno de uma estrela jovem, onde partículas de poeira podem crescer juntando-se umas às outras.

© ESO (ilustração de uma fábrica de cometas)

Esta é a primeira vez que uma armadilha de poeira deste tipo é claramente observada e modelada, resolvendo assim um mistério de longa data relativo ao modo como as partículas de poeira nos discos crescem até atingirem tamanhos suficientemente grandes, que as levem eventualmente a formarem cometas, planetas e outros corpos rochosos.

Os astrônomos sabem hoje em dia que existem inúmeros planetas em torno de outras estrelas, mas ainda não compreendem bem como é que estes corpos se formam, existindo igualmente muitos aspectos na formação de cometas, planetas e outros corpos rochosos que permanecem um mistério. Agora, novas observações que utilizam o potencial do ALMA, começam a responder a uma das maiores perguntas: como é que pequeníssimos grãos de poeira situados no disco em torno de uma estrela jovem crescem mais e mais, até atingirem o tamanho de cascalho ou mesmo pedregulhos com mais de um metro?
Os modelos de computador sugerem que os grãos de poeira crescem quando colidem uns com os outros, aglutinando-se. No entanto, quando estes grãos maiores chocam de novo a alta velocidade, ficam muitas vezes desfeitos em pedaços, voltando à casa de partida. Mesmo quando isso não acontece, os modelos mostram que os grãos maiores rapidamente se deslocam para o interior devido à fricção entre a poeira e o gás, caindo assim na estrela progenitora, o que não lhes deixa nenhuma hipótese de crescer mais.
Assim, os grãos de poeira precisam de um porto seguro onde as partículas possam continuar a crescer até atingirem um tamanho que lhes permita sobreviver por si mesmas. Tais “armadilhas de poeira” foram já sugeridas, mas até agora não havia prova observacional da sua existência. A origem da armadilha de poeira, que neste caso é um vórtice no gás do disco, tem um tempo de vida médio de algumas centenas de milhares de anos. Apesar disso, mesmo quando a armadilha de poeira já não funciona, a poeira acumulada na armadilha demorará milhões de anos a dispersar-se, o que dá ainda imenso tempo aos grãos de poeira para crescerem mais.
Nienke van der Marel, estudante de doutoramento no Observatório de Leiden, Holanda, e autora principal do artigo científico que descreve os resultados, estava utilizando o ALMA em conjunto com os seus colaboradores para estudar o disco num sistema chamado Oph-IRS 48. Este nome é uma combinação do nome da constelação da região de formação estelar onde o sistema foi encontrado e do tipo de fonte, ou seja, Oph corresponde à constelação de Ofiúco (ou Serpentário), e IRS significa fonte infravermelha. A distância da Terra a Oph-IRS 48 é cerca de 400 anos-luz.

A equipe descobriu que a estrela se encontrava rodeada por um anel de gás com um buraco central, criado muito provavelmente por um planeta invisível ou por uma estrela companheira. Observações anteriores obtidas com o Very Large Telescope (VLT) do ESO tinham já mostrado que as pequenas partículas de poeira formavam também uma estrutura similar em forma de anel. Mas a nova imagem do ALMA, mostrando o local onde as partículas maiores, com tamanhos da ordem do milímetro, se encontravam era muito diferente!

A seguir, imagens do ALMA (verde) e do VLT (amarelo) da fábrica de cometas situada em torno de Oph-IRS 48

© ESO (imagens do ALMA e do VLT da fábrica de cometas)

“Ao princípio, a forma da poeira na imagem apanhou-nos completamente desprevenidos”, diz van der Marel. “Em vez do anel que esperávamos ver, encontramos uma forma muito clara em caju! Tivemos que nos convencer que o que estávamos vendo era bem real, mas o sinal forte e a nitidez das observações do ALMA não deixavam margem para dúvidas. Foi aí que nos demos conta do que tínhamos descoberto”.
O que tinha sido descoberto era uma região onde os grãos de poeira maiores se encontravam presos e podiam crescer muito mais ao colidir e aglutinar-se uns com os outros. Era uma armadilha de poeira, exatamente o que os teóricos procuravam.
Como van der Marel explica: “Provavelmente estamosvendo um tipo de fábrica de cometas, já que as condições são propícias aos crescimento das partículas, desde o milímetro até ao tamanho de cometas. Não é provável que a poeira dê origem a planetas a esta distância da estrela. Mas num futuro muito próximo, o ALMA será capaz de observar estas armadilhas de poeira muito mais próximas das estrelas progenitoras, onde os mesmos fenômenos estão ocorrendo. Tais locais seriam efetivamente os berços de planetas recém nascidos”.
Uma armadilha de poeira forma-se quando partículas de poeira grandes se movem em direção a regiões de alta pressão. Os modelos de computador mostram que tais regiões de alta pressão podem ter origem nos movimentos do gás situado na periferia de um buraco de gás, tal como o encontrado neste disco.
“A combinação de modelizações com observações do ALMA de alta qualidade tornam este projeto único”, diz Cornellis Dullemond do Instituto de Astrofísica Teórica em Heidelberg, Alemanha, um especialista em modelizações de discos e evolução de poeira, e membro da equipe. “No momento em que estas observações estavam sendo feitas, estávamos precisamente trabalhando em modelos que prediziam exatamente este tipo de estruturas: uma coincidência muito feliz”.
As observações foram feitas quando o ALMA ainda se encontrava em construção. A equipe usou os receptores da Banda 9 do ALMA, aparelhos feitos na Europa que permitem ao ALMA obter imagens extremamente nítidas. O ALMA pode observar em diferentes bandas de frequência. A Banda 9, que opera entre os 0,4 e os 0,5 milímetros, é o modo que até agora, tem fornecido as imagens mais nítidas.
“Estas observações mostram que o ALMA é capaz de nos dar ciência verdadeiramente original, e isto quando ainda operava com menos de metade da rede completa”, diz Ewine van Dishoeck do Observatório de Leiden, uma pessoa que tem contribuído de forma decisiva no projeto ALMA ao longo de mais de 20 anos. “Este incrível salto tanto em sensibilidade como em nitidez de imagem na Banda 9, dá-nos a oportunidade de estudar os aspectos básicos da formação planetária de maneiras que anteriormente não eram simplesmente possíveis”.

Este trabalho foi descrito no artigo científico “A major asymmetric dust trap in a transition disk“, cujos resultados foram publicados hoje na revista Science.

Fonte: ESO

Gigantescos cinturões de cometas

Graças ao telescópio espacial Herschel, da ESA, uma equipe de astrônomos descobriu dois gigantescos cinturões de cometas que rodeiam dois sistemas planetários nos quais só existem planetas pequenos.

© ESA (discos de resíduos ao redor da GJ581)

Estes cometas poderiam ter formado oceanos capazes de abrigar vida nos seus planetas interiores.
Já se tinha descoberto, em outro estudo realizado com material recolhido pelo Herschel, que o disco de poeira que rodeia a estrela Fomalhaut se mantinha graças a uma vertiginosa taxa de colisões entre cometas.

Recentemente, confirmou-se que os sistemas planetários GJ581 e 61 Vir também albergam uma grande quantidade de resíduos de cometas.

O Herschel detetou pó frio, a uns -200°C, em tal quantidade que se pensa que estes sistemas poderiam ter pelo menos 10 vezes mais cometas que o Cinturão de Kuiper, no nosso Sistema Solar.

A GJ 581, ou Gliese 581, é uma estrela anã de tipo M, o mais comum da Galáxia. Estudos anteriores revelaram que tem pelo menos quatro planetas, e um deles numa distância propícia à estrela central na qual poderia existir água líquida na superfície do planeta. Também se confirmou a presença de dois planetas na órbita da 61 Vir, uma estrela de tipo G um pouco menos massiva que o nosso Sol.

Os planetas descobertos nestes dois sistemas são da classe conhecida como ‘Super Terras’, cobrindo um leque de massas entre 2 a 18 vezes a massa do nosso planeta.

Curiosamente, não se encontraram provas da existência de planetas do tamanho de Júpiter ou de Saturno em nenhum dos dois sistemas.  

© ESA (discos de resíduos ao redor da 61 Vir)

Pensa-se que a interação gravitacional entre Júpiter e Saturno ocasionou uma perturbação sobre o Cinturão de Kuiper, densamente povoada no passado, que desencadeou um dilúvio de cometas em direção aos planetas interiores, um cataclismo que durou vários milhões de anos.

“Estas novas observações dão-nos uma pista: no nosso Sistema Solar temos planetas gigantes e uma Cintura de Kuiper relativamente despovoada, mas os sistemas nos quais só há planetas pequenos costumam estar rodeados por cinturas de Kuiper muito mais densas”, explica Mark Wyatt, da Universidad de Cambridge, e autor principal do artigo em que se estuda o disco que rodeia a 61 Vir.

A carência de um planeta do tamanho de Júpiter livrou estes sistemas de um bombardeamento dramático. No entanto, poderiam estar sujeitos a uma chuva gradual de cometas, ativa ao longo de milhares de milhões de anos.

Para uma estrela antiga como a GJ 581, que tem pelo menos dois bilhões de anos, já passou tempo suficiente para que esta chuva de cometas tenha levado uma quantidade de água considerável aos planetas interiores. Isto é especialmente importante no caso do planeta que se encontra na zona habitável da estrela”, diz Jean-François Lestrade, do Observatório de Paris, coordenador do trabalho sobre a GJ 581.

No entanto, para gerar a imensa quantidade de poeira detectada pelo Herschel, é necessário que se produzam colisões entre os cometas, que poderiam ser desencadeadas pela perturbação gravitacional de um planeta do tamanho de Netuno nas imediações do disco.

As simulações indicam que os planetas que conhecemos em cada um destes sistemas não seriam capazes de gerar tal perturbação. No entanto, um planeta similar situado muito mais longe da estrela, por sinal, para além do alcance das nossas observações, poderia mexer o disco, tornando-o empoeirado e por isso observável.

Fonte: ESA

Tempestade de cometas ao redor de estrela

A ilustração abaixo mostra uma tempestade de cometas ao redor de uma estrela próxima da nossa conhecida como Eta Corvi.

© NASA (tempestade de cometas ao redor da estrela Eta Corvi)

Evidências que suportam essa ilustração veem de observações feitas com o telescópio espacial Spitzer da NASA, que com seus detectores infravermelhos registraram indicativos de que cometas foram recentemente disparados após a colisão de um corpo rochoso. Nessa concepção artística, um grande cometa é observado se chocando com um planeta rochoso, enviando gelo e poeira rica em carbono ao espaço, enquanto também se choca com a água e com os compostos orgânicos na superfície do planeta. Um brilhante flash vermelho  foi  registrado no momento do impacto do cometa com o planeta. A estrela amarela-branca Eta Corvi é mostrada à esquerda com muitos outros cometas indo em sua direção.

O Spitzer detectou assinaturas espectrais de gelo de água, de material orgânico e de rocha ao redor da Eta Corvi, ingredientes fundamentais para os cometas. Essa é a primeira vez que evidências como essas de uma tempestade de cometas foram registradas ao redor de uma estrela. A estrela Eta Corvi está na idade certa, cerca de um bilhão de anos, de ter a experiência de um bombardeamento de cometas como o que ocorreu no Sistema Solar quando ele tinha entre 600 e 800 milhões de anos de existência, momento esse da história planetária conhecido como Bombardeamento Denso Tardio.

Os cientistas dizem que este bombardeio foi disparado no nosso Sistema Solar pela migração dos planetas externos, que se chocaram com os cometas congelados enviando-os em direção à região interna do Sistema Solar. Os cometas se chocaram com a nossa Lua e atingiram os planetas internos. Esses cometas podem ter trazido materiais para a Terra que ajudaram a iniciar a vida.

Fonte: NASA

Água da Terra veio do Cinturão de Asteroides

A ciência afirma que a água que veio parar na Terra foi formada nos confins do Sistema Solar, além de Netuno.

© NASA (nebulosa planetária)

Contudo, um estudo indica que a substância veio de uma região muito mais próxima, o Cinturão de Asteroides (entre Marte e Júpiter), através de meteoritos e asteroides o que contradiz algumas das principais teorias sobre a evolução do Sistema Solar.

Muitos cientistas acreditam que nosso planeta era quente demais nos seus primórdios para ter água e, portanto, a substância deve ter vindo de fora. Uma das hipóteses afirma que ela se formou na região transneptuniana (que fica além de Netuno, o último planeta conhecido do Sistema Solar) e depois se moveu para mais perto do Sol junto com cometas, meteoritos e asteroides. Contudo, é possível saber a distância em que as moléculas de água se formaram em relação ao Sol ao analisar os isótopos de hidrogênio presentes. Quanto mais longe da estrela, haverá menos radiação e, portanto, mais deutério.

O novo estudo comparou a presença de deutério no gelo trazido por condritos (um tipo de meteorito) e indicou que ela foi formada muito mais próxima de nós, no Cinturão de Asteroides. Esses meteoritos não contêm mais água, mas a substância fica registrada através de um tipo de mineral chamado de silicato hidratado, e é o hidrogênio presente nele que é investigado. Além disso, comparando com os isótopos de cometas, a pesquisa indica que esses corpos se formaram em regiões diferentes dos asteroides e meteoritos e, portanto, não atuaram na origem da água no nosso planeta.

"Dois modelos dinâmicos têm os cometas e os meteoritos condritos se formando na mesma região, e alguns destes objetos devem ter sido injetados na região em que a Terra se formava. Contudo, a composição da água de cometa é inconsistente com nossos dados de meteoritos condritos. O que realmente deixa apenas os asteroides como fonte da água na Terra", disse Conel Alexander, do Instituto Carnegie, líder do estudo.

Em 2011, a hipótese de que os cometas tiveram pouca importância na origem da água na Terra já estava com pouca força. Mas um estudo divulgado na revista Nature usou o telescópio Herschel, da ESA, para descobrir que a composição do cometa Hartley 2 tem uma quantidade de deutérios similar à encontrada no oceano. Foi o primeiro cometa com essa composição, já que outros seis analisados anteriormente tinham uma quantidade de deutério muito diferente dos mares da Terra.

Contudo, o novo estudo também refuta essa possibilidade. Segundo os pesquisadores, o cometa não traz apenas água, mas também outras substâncias (inclusive orgânicas) que contêm hidrogênio. E a quantidade de deutério presente nos cometas ainda fica acima daquela observada no nosso planeta, o que impede que esses corpos sejam considerados como uma importante fonte de água.

"A recente medição do cometa Hartley 2 tem uma composição isotópica de hidrogênio parecida com à da Terra, mas nós argumentamos que todo o cometa, incluindo a matéria orgânica, é provavelmente rica demais em deutério para ser uma fonte da água da Terra", diz Alexander.

Sobram duas possíveis fontes, que devem ter atuado juntas: rochas do Cinturão de Asteroides e gases (hidrogênio e o oxigênio) que existiam na nebulosa na qual o Sistema Solar se formou. O estudo foi conduzido por pesquisadores do Instituto Carnegie (EUA), Universidade da Cidade de Nova York, Museu de História Natural de Londres e da Universidade de Alberta, no Canadá.

Fonte: Science

Chuva de cometas em Sistema Solar próximo

O telescópio espacial Spitzer detectou uma chuva de cometas em um sistema similar ao que teria sido o Sistema Solar há milhões de anos, no período conhecido como o Intenso Bombardeio Tardio, que possivelmente deu à Terra água e outros ingredientes vitais para a vida.

© NASA (ilustração da chuva de cometas próxima de estrela)

Esta descoberta poderia ajudar a entender melhor como foi a chuva de cometas e objetos gelados que caíram do Sistema Solar exterior batendo nos planetas interiores, deixando grandes quantidades de pó e outros elementos que causaram, por exemplo, as crateras da Lua.

O que o telescópio Spitzer detectou consiste em uma nuvem de poeira ao redor de uma estrela brilhante próxima chamada Eta Corvi, que coincide com o conteúdo de um cometa gigante destruído. Esta poeira se encontra perto suficiente da estrela para se acreditar que houve uma colisão entre um planeta e um ou vários cometas. Pesquisadores indicam que o sistema Eta Corvi, que tem aproximadamente 1 bilhão de anos, tem a idade adequada para produzir uma tempestade como esta.

Os astrônomos usaram os detectores de infravermelho do Spitzer para analisar a luz que procede do pó ao redor do Eta Corvi, nos quais encontraram sinais químicos de gelo de água, matéria orgânica, e rocha, o que significa que provém de um cometa gigante. As características da poeira também se assemelham ao meteorito Almahata Sitta, que deixou cair fragmentos na Terra em 2008, no Sudão.

Os especialistas indicam que as semelhanças entre o meteorito e o objeto destruído que rodeia o Eta Corvi implica um lugar comum de origem. O Sistema Solar tem uma região similar de asteroides, conhecido como cinturão de Kuiper, onde flutuam os restos de matéria gelada e rochosa que ficaram após a formação dos planetas há 4,5 bilhões de anos.

Fonte: NASA