Descoberto exoplaneta com tamanho entre o da Terra e de Vênus

Utilizando observações do TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA e de muitas outras instalações, duas equipes internacionais de astrônomos descobriram um planeta com dimensões entre a Terra e Vênus a apenas 40 anos-luz de distância.

© NASA (ilustração de estrela anã vermelha e o exoplaneta Gliese 12 b)

Múltiplos fatores fazem do planeta um candidato adequado para um estudo mais aprofundado com o telescópio espacial James Webb. O TESS observa uma grande faixa do céu durante cerca de um mês de cada vez, registando as alterações de brilho de dezenas de milhares de estrelas a intervalos que vão de 20 segundos a 30 minutos. Captar trânsitos, quedas breves e regulares de brilho estelar provocadas pela passagem de mundos em órbita, é um dos principais objetivos da missão.

Embora ainda não se sabe se o planeta possui uma atmosfera, ele está sendo considerado como um exo-Vênus, com tamanho e energia recebidos da sua estrela semelhantes aos do nosso vizinho planetário no Sistema Solar.

A estrela hospedeira, chamada Gliese 12, é uma anã vermelha fria situada a quase 40 anos-luz de distância na direção da constelação de Peixes. A estrela tem apenas cerca de 27% do tamanho do Sol, com cerca de 60% da temperatura da superfície do Sol. O mundo recém-descoberto, chamado Gliese 12 b, completa uma órbita a cada 12,8 dias e é do tamanho da Terra ou ligeiramente menor, comparável a Vênus. Assumindo que não tem atmosfera, o planeta tem uma temperatura à superfície estimada em cerca de 42 graus Celsius. 

As relativamente pequenas massas e tamanhos das anãs vermelhas as tornam ideais para encontrar planetas do tamanho da Terra. Uma estrela menor significa um maior escurecimento em cada trânsito, e uma massa menor significa que um planeta em órbita pode produzir uma maior oscilação da estrela, conhecida como "movimento reflexo". Estes efeitos tornam os planetas menores mais fáceis de detectar. As luminosidades mais baixas das estrelas anãs vermelhas também significam que as suas zonas habitáveis, o intervalo de distâncias orbitais onde pode existir água líquida à superfície de um planeta, ficam mais perto delas. Isto faz com que seja mais fácil detectar planetas em trânsito dentro de zonas habitáveis em torno de anãs vermelhas do que em torno de estrelas que emitem mais energia. 

A distância que separa Gliese 12 e o novo planeta é apenas 7% da distância entre a Terra e o Sol. O planeta recebe 1,6 vezes mais energia da sua estrela do que a Terra recebe do Sol e cerca de 85% do que Vênus recebe. Gliese 12 b representa um dos melhores alvos para estudar se planetas do tamanho da Terra em órbita de estrelas frias podem reter as suas atmosferas, um passo crucial para avançar na compreensão da habitabilidade em planetas da Via Láctea. 

Pensa-se que as primeiras atmosferas da Terra e de Vênus foram removidas e depois reabastecidas por desgaseificação vulcânica e bombardeamentos de material residual do Sistema Solar. A Terra é habitável, mas Vênus não o é devido à sua completa perda de água.

Como Gliese 12 b está entre a Terra e Vênus em termos de temperatura, a sua atmosfera pode conduzir muito sobre os percursos de habitabilidade que os planetas tomam à medida que se desenvolvem. Um fator importante na manutenção de uma atmosfera é a atividade da sua estrela. As anãs vermelhas tendem a ser magneticamente ativas, o que resulta em frequentes e poderosas erupções de raios X. No entanto, as análises de ambas as equipas concluem que Gliese 12 não mostra sinais de comportamento extremo. 

Durante um trânsito, a luz da estrela hospedeira passa através de qualquer atmosfera. As diferentes moléculas de gás absorvem cores diferentes, pelo que o trânsito fornece um conjunto de impressões digitais químicas que podem ser detectadas por telescópios como o Webb. Para compreender melhor a diversidade das atmosferas e os desfechos evolutivos destes planetas, precisamos de mais exemplos como Gliese 12 b. 

Dois artigos foram publicados nos periódicos The Astrophysical Journal Letters e Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Fonte: W. M. Keck Observatory

Zoozve é uma quase lua de Vênus

O cientista pesquisador há quase 50 anos, Brian Skiff (Observatório Lowell), conhece bem a descoberta de novos pequenos corpos no Sistema Solar.

© A. Foster / L. Nasser (ZOOZVE)

Ele encontrou dezenas de asteroides e descobriu ou codescobriu mais de 40 cometas, dos quais cerca de uma dúzia levam seu nome. Então, quando ele encontrou outro asteroide em movimento rápido enquanto analisava imagens recentes no Lowell Observatory Near-Earth Object Search, numa noite de novembro de 2002, pareceu bastante rotineiro.

Este objeto estava girando cerca de quatro graus por dia, então era obviamente um objeto próximo, dado que os asteroides do cinturão principal andam cerca de um quarto de grau por dia. 

Como acontece com qualquer movimento rápido, Skiff interrompeu o plano regular de observação para voltar para observações de acompanhamento naquela noite, para que o objeto não se perdesse. Como sempre, ele relatou os dados ao Minor Planet Center. E então ele esqueceu tudo. 

Ele nem percebeu quando, um ano depois, dois outros astrônomos, Seppo Mikkola (Observatório de Tuerlo) e Paul Wiegert (Universidade de Ontário Ocidental), analisaram a órbita do objeto e descobriram que era o primeiro de seu tipo. O objeto, que recebeu a designação temporária 2002VE68, é uma quase-lua. Parece orbitar o planeta Vênus, mas na verdade não está gravitacionalmente ligado a ele, mas circunda tanto o planeta quanto o Sol em uma órbita complexa e, em última análise, instável. O 2002VE68 leva menos de 225 dias para orbitar o Sol, ou seja, seu “ano” é menor que o da Terra. Ele exibe comportamento ressonante com Mercúrio, Vênus e a Terra. Os cálculos mostram que ela deixará completamente a influência de Vênus dentro de cerca de 500 anos. 

© Dieva (animação de ZOOZVE em torno de Vênus)

Estas órbitas quase-lua foram previstas como uma possibilidade teórica em 1913, mas nenhuma delas havia sido vista antes. Esta descoberta representou toda uma nova classe de corpos menores no Sistema Solar. Desde então, pelo menos outros oito foram encontrados, um deles associado a Netuno e sete deles orbitando ao lado da Terra. A contagem da Terra inclui uma minilua, descoberta no ano passado, que parece ter a órbita quase-satélite mais estável até agora, com uma vida útil de cerca de 4.000 anos antes de se afastar da influência gravitacional da Terra. 

Skiff não tinha conhecimento de nenhum desse trabalho de acompanhamento até receber uma ligação no ano passado de Latif Nasser, co-apresentador do popular podcast científico Radiolab. Nasser estava tentando rastrear a origem de um nome estranho que vira em um pôster artístico do Sistema Solar pendurado na parede do quarto de seu filho de dois anos. O pôster parecia mostrar que Vênus tinha uma lua, cujo nome foi rotulado como 524522 ZOOZVE.

Nasser fez algumas ligações para astrônomos da NASA, que confirmaram sua suspeita de que não, Vênus não tem lua. Perplexo, ele continuou cavando para tentar descobrir de onde viera aquele objeto estranho com nome estranho. Ele finalmente localizou o criador do pôster, o artista Alex Foster, do Reino Unido, que também foi pego de surpresa pela pergunta. Eles finalmente descobriram o que havia acontecido: Foster encontrou o nome do asteroide, 2002VE, em uma lista de luas do Sistema Solar. Ao transferi-lo para seu pôster, ele interpretou mal sua própria caligrafia e, em vez disso, inseriu-a no pôster como ZOOZVE. Mistério resolvido. No dia 5 de fevereiro, a IAU (International Astronomical Union) incluiu o astro na sua lista mais recente de novos nomes de asteroides. 

Fonte: Sky & Telescope

Vulcanismo extremo pode ter alterado o clima de Vênus

Um novo estudo da NASA sugere que a atividade vulcânica, que durou centenas a milhares de séculos e que liberou quantidades massivas de material, pode ter ajudado a transformar Vênus de um mundo temperado e úmido para a estufa ácida que é hoje.

© NASA / JPL (Maat Mons)

Maat Mons é apresentado nesta perspetiva tridimensional, gerada por computador, da superfície de Vênus. O ponto de vista situa-se a 634 quilômetros para norte de Maat Mons, a uma altitude de 3 quilômetros. Os fluxos de lava estendem-se por centenas de quilômetros através das planícies fraturadas vistas em primeiro plano, até à base de Maat Mons. Os dados de radar de abertura sintética da missão Magellan da NASA foram combinados com altimetria de radar para desenvolver um mapa tridimensional da superfície. A escala vertical nesta perspectiva foi exagerada 10 vezes.

O estudo também discute estas "grandes províncias ígneas" na história da Terra que causaram várias extinções em massa no nosso próprio planeta há milhões de anos atrás. As grandes províncias ígneas são os produtos de períodos de vulcanismo em grande escala que duram dezenas de milhares ou até mesmo centenas de milhares de anos. Podem depositar cerca de 500.000 quilômetros cúbicos de rocha vulcânica à superfície. No limite superior, poderá significar rocha fundida suficiente para enterrar toda a Península Ibérica a quase um quilômetro de profundidade.

Hoje, Vênus tem temperaturas superficiais  em média de cerca de 464ºC e uma atmosfera com cerca de 90 vezes a pressão da Terra ao nível do mar. De acordo com o estudo, as enormes erupções vulcânicas podem ter dado início a estas condições infernais na história antiga de Vênus. Em particular, a ocorrência de várias destas erupções num curto espaço de tempo geológico (um milhão de anos) poderia ter levado a um efeito de estufa que deu início à transição do planeta de úmido e temperado para quente e seco. Oitenta por cento da superfície total de Vênus está coberta por grandes campos de rocha vulcânica solidificada.

A vida na Terra sofreu pelo menos cinco grandes eventos de extinção em massa desde a origem da vida multicelular há cerca de 540 milhões de anos, cada um dos quais dizimando mais de 50% da vida animal em todo o planeta. Segundo este estudo e outros anteriores, a maioria destes eventos de extinção foram causados ou exacerbados pelos tipos de erupções que produzem grandes províncias ígneas. No caso da Terra, as perturbações climáticas provocadas por estes eventos não foram suficientes para causar um efeito de estufa extremo como ocorreu em Vênus, por razões ainda desconhecidas. 

As próximas missões da NASA a Vênus, programadas para o final desta década, a missão DAVINCI (Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble gases, Chemistry, and Imaging) e a missão VERITAS (Venus Emissivity, Radio science, InSAR, Topography, And Spectroscopy), visam estudar a origem, história e estado atual de Vênus em detalhes sem precedentes. 

A missão DAVINCI precederá a VERITAS, um orbitador concebido para analisar a superfície e o interior de Vênus, para melhor compreender a sua história vulcânica e volátil e, assim, o percurso de Vênus até ao seu estado atual. Os dados de ambas as missões podem ajudar os cientistas a melhor determinar o registo exato de como Vênus pode ter passado de úmido e temperado para seco e escaldante. Pode também ajudar a compreender melhor como o vulcanismo aqui na Terra afetou a vida no passado e como poderá continuar a fazê-lo no futuro. 

Um artigo foi publicado no periódico The Planetary Science Journal. 

Fonte: NASA

Descoberto possível marcador de vida em Vênus

Uma equipe internacional de astrônomos anunciou a descoberta de uma molécula rara, a fosfina nas nuvens do planeta Vênus.

© NASA/JPL-Caltech (Vênus)

Na Terra, este gás só é fabricado de forma industrial ou por micróbios que se desenvolvem em ambientes anaeróbicos, ou seja, sem oxigênio. Há décadas que os astrônomos suspeitam que as nuvens altas em Vênus poderiam oferecer um lar para micróbios, flutuando livres da superfície escaldante, mas precisando tolerar uma acidez muito alta.

A primeira a detecção de sinais de fosfina foram obtidas através do telescópio James Clerk Maxwell (JCMT), no Havaí. Para confirmar esta descoberta foram usadas 45 antenas do Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) no Chile, um telescópio muito mais sensível. Ambas as instalações observaram Vênus em um comprimento de onda de cerca de 1 milímetro, muito mais longo do que pode ser visto pelo olho humano, apenas telescópios colocados a grande altitude conseguem detectar estes comprimentos de onda com eficiência. 

Estima-se que existe fosfina, ou hidreto de fósforo, em pequenas concentrações nas nuvens de Vênus, apenas cerca de 20 moléculas em cada bilhão. Seguindo as observações foram feitos cálculos para determinar se estas quantidades poderiam ter origem em processos não biológicos naturais no planeta. Algumas ideias incluíam luz solar, minerais soprados da superfície para a atmosfera, vulcões ou relâmpagos, no entanto, concluiu-se que nenhum destes processos podia criar a quantidade de fosfina observada; estas fontes não biológicas podem criar, no máximo, dez milésimos da quantidade de fosfina observada pelos telescópios em Vênus. 

Segundo a equipe, para formar a quantidade de fosfina observada em Vênus, organismos terrestres teriam que trabalhar apenas a 10% de sua produtividade máxima. Sabe-se que bactérias terrestres criam fosfina retirando fosfato de minerais ou material biológico, acrescentando hidrogênio e, por fim, expelem fosfina. Qualquer organismo em Vênus provavelmente será muito diferente de seus primos terrestres, mas eles também podem ser a fonte de fosfina na atmosfera do planeta vizinho. 

A fosfina foi analisada como uma “bioassinatura” de gás de vida anaeróbica em planetas que orbitam outras estrelas, uma vez que a química normal não explica bem este fenômeno. A descoberta levanta muitas questões, tais como é que os organismos poderão sobreviver na atmosfera do planeta vizinho. Na Terra, alguns micróbios conseguem suportar até cerca de 5% de ácido no seu meio, mas as nuvens de Vênus são quase inteiramente feitas de ácido. 

Os pesquisadores acreditam que esta descoberta é bastante significativa, uma vez que já se pode descartar muitos outros processos alternativos de formação de fosfina, no entanto reconhece que para confirmar a presença de “vida” é ainda necessário muito trabalho. Apesar das temperaturas rondarem uns agradáveis 30 ºC nas altas nuvens de Vênus, o meio é extremamente ácido, com cerca de 90% de ácido sulfúrico, o que coloca sérias dificuldades a quaisquer micróbios que aí tentem sobreviver. 

A produção não biológica de fosfina em Vênus está excluída no que diz respeito ao nosso conhecimento atual da química da fosfina nas atmosferas de planetas rochosos. A confirmação de existência de vida na atmosfera de Vênus constituiria um enorme avanço em astrobiologia; portanto, é essencial acompanhar este intrigante resultado com estudos teóricos e observacionais para excluir a possibilidade de que a fosfina em planetas rochosos possa ter também uma origem química diferente da que ocorre na Terra.

Mais observações de Vênus e de outros planetas rochosos fora do nosso Sistema Solar poderão ajudar a reunir pistas de como a fosfina se forma nestes corpos e contribuir para a procura de sinais de vida fora da Terra.

Fonte: Nature Astronomy

Vista incrível de Vênus

A sonda espacial japonesa Akatsuki não deveria ter sobrevivido após a explosão do motor ocorrida a sete anos atrás. No entanto, os engenheiros da Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) recusaram-se a desistir.

© JAXA/Damia Bouic (Vênus)

A imagem composta acima foi efetuada usando o filtro UVI, onde muitos detalhes são revelados, especialmente em termos de atividade convectiva na atmosfera venusiana.

A Akatsuki não só sobreviveu à sua catástrofe do espaço profundo, mas agora está segura em órbita em torno de Vênus e produz imagens de tirar o fôlego de nuvens turbulentas em vários níveis dentro da atmosfera densa do planeta que nunca antes foram vislumbrados.

A Akatsuki deveria chegar a Vênus e entrar em órbita em 6 de dezembro de 2010, usando um inovador propulsor de cerâmica. Infelizmente, o disparo crucial do motor falhou de forma dramática, quando o fluxo de pressão inadequado no motor causou a elevação da temperatura do propulsor até o bico quebrar. A nave espacial autônoma desligou seu mecanismo quebrado apenas parcialmente.

Depois de determinar que o motor não era recuperável, a equipe da JAXA ventilou todo o propelente restante para acender a nave espacial e desenvolveu um plano corajoso para tentar a entrada em órbita pela segunda vez.

A Akatsuki esteve em Vênus desde 9 de dezembro de 2015 e em sua órbita final desde 4 de abril de 2016. Esta órbita muito elíptica tem um período de 10,5 dias, viajando de um periápice de cerca de 10.000 km até um apoápise de 360.000 km. O cientista do projeto Takeshi Imamura compara a missão a um satélite meteorológico para Vênus, situado acima de suas nuvens turbulentas, com um ponto de vista de vários dias em movimentos de nuvens.

A Akatsuki carrega cinco câmeras para ver Vênus em diferentes comprimentos de onda, cada uma penetrando a uma profundidade diferente dentro da atmosfera profunda do planeta. Estas imagens têm uma resolução maior do que as da Venus Express da ESA.

O crivo de imagem ultravioleta da Akatsuki registra nuvens de alta altitude, iluminadas pela luz solar, nos comprimentos de onda de 285 e 365 nanômetros. Ao longo das elevações de 65 a 75 km, estas nuvens consistem principalmente de ácido sulfúrico (H₂SO₄). Seus padrões são delineados pela presença de um "absorvente ultravioleta" ainda não identificado que é especialmente escuro nas imagens de 365 nm.

Enquanto isso, as imagens de comprimento de onda mais curto (285 nm) são mais sensíveis à presença de dióxido de enxofre (SO₂) que sobe de baixo para baixo, sobrevivendo na atmosfera superior apenas brevemente antes que a radiação solar ultravioleta quebre e a química atmosférica o recombine em outras moléculas.

As câmeras infravermelhas (IR1 e IR2) não precisam de luz solar para ver Vênus. Elas observam em comprimentos de onda em que a atmosfera quente irradia-se termicamente. A IR2 tem dois canais, 1,74 e 2,26 microns, que detectam o calor a uma altitude de 48 a 55 km acima da superfície. Vistas nestes comprimentos de onda, nuvens escuras de altitude mais elevadas que bloqueiam a visão da Akatsuki do brilho da atmosfera quente mais baixa. Os pesquisadores suspeitam que os movimentos das nuvens nestas altitudes de nível médio são mais sensíveis à topografia muito abaixo.

Infelizmente, as duas câmeras infravermelhas (IR1 e IR2) sofreram uma falha elétrica em dezembro de 2016. Mas a imagem de infravermelho de onda longa (LIR), a câmera Lyman-alpha (LAC) e a imagem ultravioleta (UVI) ainda funcionam.

No final de 2017, a missão fez seu primeiro lançamento de dados científicos no arquivo de dados da Akatsuki.

Fonte: