A nebulosa de reflexão NGC 1999

Esta visão assustadora, registrada pelo telescópio espacial Hubble, lembra muito uma neblina iluminada por luzes de postes numa rua, circundando uma forma que curiosamente lembra um buraco.

© Hubble (NGC 1999)

A neblina seria a poeira e o gás iluminado por uma estrela, e o buraco na verdade é uma região vazia do céu.

Quando esta região escura foi registrada pela primeira vez, foi assumido que ela era uma nuvem muito fria e densa de gás e poeira, muito espessa de modo que se tornava totalmente opaca para a luz visível, e bloqueando toda luz atrás dela. Em geral, estes glóbulos são conhecidos por serem pequenos casulos de formação de estrelas, mas graças ao observatório espacial Herschel da ESA, que é capaz de observar através das espessas nuvens de poeira e revelar pistas da formação de estrelas nos comprimentos de onda do infravermelho, nada foi revelado, e observações feitas com telescópios em terra não revelaram nada, ou seja, esta é uma região verdadeiramente vazia no céu.

Os astrônomos acreditam que ela foi formada quando jatos de gás e algumas estrelas jovens numa região maior perfuraram a cobertura de poeira e gás que forma a nebulosa. A poderosa radiação das estrelas maduras próximas também pode ter ajudado a limpar a área e deixar um verdadeiro buraco no céu.

A estrela brilhante vista nesta imagem é a V380 Orionis, uma estrela jovem, sendo 3,5 vezes mais massiva que o Sol. Ela aparece branca devido à alta temperatura na sua superfície, cerca de 10 mil graus Celsius, aproximadamente o dobro da temperatura do Sol. A estrela é tão jovem que ela ainda está circundada por uma nuvem de material remanescente da sua formação. Este material brilhante só é visível por conta da luz da estrela, ele não emite qualquer tipo de luz própria. Esta é uma assinatura de uma nebulosa de reflexão, que é conhecida como NGC 1999.

Fonte: ESA

O mais rico aglomerado do catálogo de Abell

O Universo contém alguns objetos verdadeiramente massivos.

© Hubble (Abell 665)

Embora ainda não tenhamos certeza de como estes objetos gigantescos se formam, a atual teoria estabelece um agrupamento hierárquico, pelo qual pequenas aglomerações de matéria colidem e se aglutinam crescendo cada vez mais. A história de 14 bilhões de anos do Universo mostrou a formação de algumas estruturas cósmicas enormes, incluindo grupos de galáxias, aglomerados e superaglomerados, as maiores estruturas conhecidas no cosmos!

Este aglomerado em particular é chamado Abell 665. Foi nomeado após seu descobridor, George O. Abell, que o incluiu em seu catálogo de aglomerados de 1958. O Abell 665 está localizado na bem conhecida constelação austral da Ursa Maior. Esta imagem incrível combina luz visível e infravermelha recolhida pelo telescópio espacial Hubble usando duas de suas câmeras: Advanced Camera for Surveys e Wide Field Camera 3.

O Abell 665 é o único aglomerado de galáxias no catálogo de Abell que pertence a classe de riqueza máxima, indicando que o aglomerado contém pelo menos 300 galáxias individuais. Por causa desta riqueza, o aglomerado foi estudado extensivamente em todos os comprimentos de onda, resultando em uma série de descobertas fascinantes, nele foi encontrado hospedando um halo de rádio gigante, poderosas ondas de choque, e foi usado para calcular uma atualização do valor da constante do Hubble (uma medida de quão rápido o Universo está se expandindo).

Fonte: ESA

Hubble descobre "galáxias oscilantes"

Usando o telescópio espacial Hubble, os astrônomos descobriram que as galáxias mais brilhantes dentro de aglomerados galácticos "oscilam" em relação ao centro de massa do aglomerado.

© Hubble (Abell S1063)

Este resultado inesperado é inconsistente com as previsões feitas pelo modelo padrão atual da matéria escura. Com uma análise mais aprofundada, pode fornecer informações sobre a natureza da matéria escura, talvez até indicando a presença de uma nova física.

A matéria escura constitui um pouco mais que 25% de toda a matéria no Universo, mas não pode ser observada diretamente, o que a torna num dos maiores mistérios da astronomia moderna. Halos invisíveis da elusiva matéria escura englobam tanto galáxias como aglomerados de galáxias. Estes últimos astros são agrupamentos gigantescos de até mil galáxias imersas em gás intergaláctico quente. Estes grupos têm núcleos muito densos, cada um contendo uma galáxia massiva chamada de Brightest Cluster Galaxy (BCG).

O modelo padrão da matéria escura (modelo da matéria escura fria) prevê que assim que um aglomerado galáctico regresse a um estado "relaxado" após sofrer turbulência de um evento de fusão, a BCG não se move do centro do aglomerado. É mantida no lugar pela enorme influência gravitacional da matéria escura.

Mas agora, uma equipe de astrônomos suíços, franceses e britânicos analisou dez aglomerados galácticos com o telescópio espacial Hubble e descobriu que as suas BCGs não estão fixas no centro como esperado.

Os dados do Hubble indicam que "oscilam" em torno do centro de massa de cada aglomerado muito tempo depois do aglomerado galáctico regressar a um estado relaxado após uma fusão. Por outras palavras, o centro das partes visíveis de cada aglomerado galáctico e o centro da massa total do aglomerado, incluindo o halo de matéria escura, não coincidem, até um máximo de 40.000 anos-luz.

"Descobrimos que as BCGs oscilam em torno do centro dos halos," explica David Harvey, astrônomo da EPFL (École Polytechnique Fédérale de Lausanne), na Suíça. "Iso indica que, ao invés de uma região densa no centro do aglomerado de galáxias, conforme previsto pelo modelo da matéria escura fria, há uma densidade central muito menor. Este é um sinal impressionante de formas exóticas da matéria escura no núcleo dos aglomerados galácticos."

A oscilação das BCGs só podia ser analisada caso os aglomerados galácticos estudados também atuassem como lentes gravitacionais. São tão massivos que distorcem o espaço-tempo o suficiente para curvar a luz de objetos mais distantes por trás. Este efeito, chamado lente gravitacional forte, pode ser usado para mapear a matéria escura associada com o aglomerado, permitindo que os astrônomos determinem a posição exata do centro de massa e depois meçam o deslocamento da BCG em relação a este centro.

Se esta "oscilação" não é um fenômeno astrofísico desconhecido e for, de fato, o resultado do comportamento da matéria escura, então é inconsistente com o modelo padrão da matéria escura e só pode ser explicado caso as partículas de matéria escura possam interagir umas com as outras, uma forte contradição da compreensão atual da matéria escura. Isto poderá indicar que é necessária uma nova física fundamental para resolver o mistério da matéria escura.

Fonte: École Polytechnique Fédérale de Lausanne

A Nebulosa do Pequeno Fantasma

A NGC 6369 é uma apagada aparição nos céus noturnos e é popularmente conhecida como a Nebulosa do Pequeno Fantasma.

© Hubble (NGC 6369)

Ela foi descoberta no século 18 pelo astrônomo Sir William Herschel, enquanto ele usava o seu telescópio para explorar a constelação de Ophiucus. Herschel historicamente classificou a nebulosa em forma de planeta, como uma nebulosa planetária. Mas as nebulosas planetárias não são relacionadas com os planetas, a não ser pela aparência. Elas são na verdade conchas gasosas criadas no final da vida de uma estrela parecida com o Sol, as camadas externas de uma estrela que está morrendo e que se expande no espaço, enquanto o seu núcleo se contrai tornando-se uma anã branca.

A estrela anã branca, vista perto do centro, irradia fortemente no comprimento de onda ultravioleta e isso energiza a nebulosa em expansão. Os detalhes complexos da estrutura da NGC 6369 são revelados nessa bela imagem feita pelo telescópio espacial Hubble. A estrutura principal da nebulosa no centro e na forma circular tem cerca de um ano-luz de diâmetro, e o brilho dos átomos ionizados de oxigênio, hidrogênio e nitrogênio, aparecem nas cores azul, verde e vermelho respectivamente. Localizada a aproximadamente 2.000 anos-luz de distância da Terra, a Nebulosa do Pequeno Fantasma oferece um vislumbre de como será o destino do nosso Sol, que se transformará em uma nebulosa planetária daqui a aproximadamente 5 bilhões de anos.

Fonte: NASA

O fantasma de Mirach

No que diz respeito aos fantasmas, o Fantasma de Mirach não é tão assustador.

© Kent Wood (Fantasma de Mirach)

O Fantasma de Mirach é apenas uma galáxia apagada e difusa, bem conhecida pelos astrônomos, que é vista quase ao longo da linha de visão de Mirach, uma estrela brilhante. Centrada neste campo estelar, Mirach, que é também conhecida como Beta Andromedae, está localizada a cerca de 200 anos-luz de distância da Terra. Mirach é uma estrela do tipo gigante vermelha, mais fria que o Sol, mas muito maior e intrinsicamente mais brilhante do que a nossa estrela.

Na maioria das visões telescópicas, o brilho e os spikes de difração, tendem a esconder as coisas que se localizam perto da estrela Mirach, e isso faz com que a galáxia apagada e difusa pareça uma reflexão interna fantasmagórica da luz da estrela. Na imagem galáxia está logo acima e a esquerda da estrela Mirach. O Fantasma de Mirach é uma galáxia catalogada como NGC 404 e estima-se que ela esteja a cerca de 10 milhões de anos-luz de distância da Terra.

Fonte: NASA

Revelando segredos galáticos

Nesta enorme imagem podem ser vistas inúmeras galáxias do aglomerado de galáxias da Fornalha, algumas aparecendo apenas como pequenos pontos de luz, outras dominando o primeiro plano da imagem.

© ESO/VST/A. Grado/L. Limatola (NGC 1316)

Uma delas é a muito estudada galáxia lenticular NGC 1316, cujo passado turbulento lhe deu uma delicada estrutura de laços, arcos e anéis, da qual os astrônomos, com o auxílio do Telescópio de Rastreio do VLT (VST), instalado no Observatório do Paranal do ESO no Chile, captaram agora as imagens mais detalhadas obtidas até hoje. Esta imagem profunda revela os segredos dos membros luminosos do aglomerado da Fornalha, um dos aglomerados de galáxias mais ricos e próximos da Via Láctea. Esta imagem de 2,3 bilhões de pixels é uma das maiores divulgadas até hoje pelo ESO.

A NGC 1316 é uma galáxia que teve uma história bastante dinâmica, já que se formou a partir da fusão de várias galáxias menores. As distorções gravitacionais do passado aventureiro desta galáxia deixaram a sua marca na sua estrutura lenticular. As galáxias lenticulares são uma forma intermediária entre as galáxias elípticas difusas e as mais conhecidas galáxias espirais, como a Via Láctea. Os enormes laços, ondas e arcos inseridos no envelope exterior estrelado da NGC 1316 foram inicialmente observados nos anos 1970, permanecendo um assunto de estudo ativo para os astrônomos contemporâneos, que utilizaram as mais recentes tecnologias de telescópios para observar os mais finos detalhes da estrutura incomum desta galáxia, através de uma combinação de imagens e modelos.

As fusões que deram origem a NGC 1316 levaram a um influxo de gás, que alimentou o exótico objeto astrofísico situado no seu centro: um buraco negro supermassivo com uma massa de cerca de 150 milhões de vezes a do Sol. À medida que acreta material do meio ao seu redor, este monstro cósmico produz jatos de partículas de alta energia imensamente poderosos, que por sua vez dão origem aos característicos lóbulos de emissão observados nos comprimentos de onda do rádio, fazendo da NGC 1316 a quarta fonte rádio mais brilhante do céu.

Foi também em NGC 1316 que se observaram 4 eventos de supernovas de tipo Ia, os quais são muito importantes. As supernovas de tipo Ia têm uma luminosidade claramente definida, podendo por isso ser usadas para medir a distância à galáxia hospedeira; neste caso, 60 milhões de anos-luz. Estas “velas-padrão” são muito procuradas, já que são uma ferramenta excelente para medir de forma viável a distância a objeto remotos. De fato, estes objetos desempenharam um papel fundamental na descoberta revolucionária de que o nosso Universo se encontra em expansão acelerada.

As supernovas de tipo Ia ocorrem quando uma anã branca num sistema binário acreta matéria da sua companheira, ganhando massa lentamente até atingir um limite que dá origem à fusão nuclear do carbono. Durante um breve período de tempo, ocorre uma reação em cadeia que leva à eventual enorme liberação de energia: uma explosão de supernova. A supernova ocorre sempre para uma massa específica, o chamado limite de Chandrasekhar, produzindo uma explosão quase idêntica a cada vez que ocorre. A semelhança entre as supernovas de tipo Ia permite aos astrônomos usar estes eventos cataclísmicos para medir distâncias.

Este trabalho foi publicado na revista especializada Astrophysical Journal.

Fonte: ESO

Uma bolha num mar cósmico

À deriva em um mar cósmico de estrelas e gás incandescente, aparece no centro desta imagem ampla a delicada e flutuante NGC 7635 (Sharpless 162 e Caldwell 11), a Nebulosa da Bolha.

© Rolf Geissinger (NGC 7635)

Com apenas 10 anos-luz de diâmetro, a pequena Nebulosa da Bolha foi soprada pelos ventos de uma estrela massiva. Encontra-se dentro de um complexo maior de nuvens de gás e nuvem interestelares, localizada a cerca de 11 mil anos-luz de distância da Terra, cruzando o limite entre as constelações parentais Cepheus e Cassiopeia.

Incluído na vista deslumbrante está o aglomerado aberto de estrelas M52 (lado inferior esquerdo), a cerca de 5.000 anos-luz de distância. Acima e à direita da Nebulosa da Bolha está uma região de emissão identificada como Sh2-157, também conhecida como Nebulosa da Garra. Construída a partir de 47 horas de exposições de banda estreita e banda larga, esta imagem abrange cerca de 3 graus no céu, correspondendo a uma largura de 500 anos-luz na distância estimada da Nebulosa da Bolha.

Fonte: NASA

MAVEN descobre que Marte tem uma "cauda" torcida

De acordo com uma nova pesquisa usando dados da sonda MAVEN da NASA, Marte tem uma "cauda" magnética invisível que é torcida pela interação com o vento solar.

© Goddard Space Flight Center (ilustração do campo magnético de Marte)

A imagem mostra o complexo ambiente do campo magnético de Marte. As linhas amarelas representam as linhas do campo magnético do Sol transportado pelo vento solar, as linhas azuis representam os campos magnéticos da superfície marciana, as faíscas brancas são atividade de reconexão e as linhas vermelhas são campos magnétcios reconectados que ligam a superfície ao espaço via magnetocauda marciana.

A sonda MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution Mission) da NASA está em órbita do Planeta Vermelho recolhendo dados sobre o modo como Marte perdeu grande parte da sua atmosfera e da água, transformando-se de um mundo que poderia ter sustentado vida há bilhões de anos num lugar frio e inóspito hoje. Segundo a equipe, o processo que forma a cauda torcida também pode permitir que parte da já fina atmosfera de Marte escape para o espaço.

"Nós descobrimos que a cauda magnética de Marte, ou magnetocauda, é única no Sistema Solar," comenta Gina DiBraccio do Goddard Space Flight Center da NASA. "Não é como a magnetocauda de Vênus, um planeta sem campo magnético próprio, nem é como a da Terra, um planeta rodeado pelo seu próprio campo magnético gerado internamente. Ao invés, é um misto das duas." DiBraccio é cientista do projeto MAVEN e apresentou a sua pesquisa na 49.ª reunião anual da Divisão de Ciências Planetárias da União Astronômica Americana em Provo, no estado do Utah.

A equipe descobriu que um processo chamado "reconexão magnética" deve ter um papel importante na criação da magnetocauda marciana porque, ao ocorrer esta reconexão, esta faria uma torção na cauda.

"O nosso modelo previu que a reconexão magnética fará com que a magnetocauda marciana gire 45 graus em relação ao que se espera com base na direção do campo magnético transportado pelo vento solar," esclarece DiBraccio. "Quando comparamos estas previsões com os dados da MAVEN das direções dos campos magnéticos marciano e do vento solar, estas estavam em muito boa concordância."

Marte perdeu o seu campo magnético global há bilhões de anos e agora tem apenas campos magnéticos remanescentes e "fósseis" embutidos em certas regiões da sua superfície. De acordo com o novo trabalho, a magnetocauda de Marte é formada quando os campos magnéticos transportados pelo vento solar se juntam com os campos magnéticos embutidos na superfície marciana num processo chamado reconexão magnética. O vento solar é uma corrente de gás eletricamente condutor continuamente "soprado" da superfície do Sol para o espaço a cerca de 1,6 milhões de quilômetros por hora. Transporta com ele campos magnéticos do Sol. Se o campo do vento solar estiver orientado na direção oposta à do campo da superfície marciana, os dois campos juntam-se em reconexão magnética.

O processo de reconexão magnética também pode impulsionar parte da atmosfera de Marte para o espaço. A atmosfera superior de Marte tem partículas carregadas. Os íons respondem a forças elétricas e magnéticas e circulam pelas linhas do campo magnético. Uma vez que a magnetocauda marciana é formada pela ligação de campos magnéticos da superfície com campos do vento solar, os íons na atmosfera superior de Marte têm um caminho para o espaço se seguirem pela magnetocauda. Como um elástico subitamente adotando a sua forma original, a reconexão energética também libera energia, o que poderia impulsionar ativamente os íons na atmosfera marciana pela magnetocauda e para o espaço.

Dado que Marte possui diversos campos magnéticos à superfície, os cientistas suspeitam que a magnetocauda marciana seja um complexo híbrido entre a de um planeta sem campo magnético global e aquela encontrada por trás de um planeta com um campo magnético global. A órbita da MAVEN muda constantemente de orientação em relação ao Sol, permitindo a obtenção de medições em todas as regiões de Marte e a construção de um mapa da magnetocauda e da sua interação com o vento solar.

Os campos magnéticos são invisíveis, mas a sua direção e força podem ser medidas pelo magnetômetro a bordo da MAVEN. Os dados de outros instrumentos da MAVEN também serão utilizados para ver se as partículas que escapam correspondem às mesmas regiões onde são observados os campos magnéticos reconectados a fim de confirmar que a reconexão está contribuindo para a perda de atmosfera marciana. A equipe também pretende recolher mais dados com o magnetômetro ao longo dos próximos anos para ver como os vários campos magnéticos à superfície afetam a cauda à medida que o planeta gira. Esta rotação, juntamente com um campo magnético do vento solar em constante mudança, cria uma magnetocauda marciana extremamente dinâmica.

Fonte: Goddard Space Flight Center

Novo estudo melhora a procura de mundos habitáveis

Uma nova pesquisa da NASA está ajudando a refinar a nossa compreensão de candidatos a exoplaneta que possam suportar vida.

© Goddard Space Flight Center (luz de uma estrela iluminando a atmosfera de um planeta)

"Usando um modelo que simula mais realisticamente as condições atmosféricas, descobrimos um novo processo que controla a habitabilidade dos exoplanetas, que irá guiar-nos na identificação de candidatos em estudos futuros," afirma Yuka Fujii do Goddard Space Flight Center da NASA e do Instituto de Tecnologia do Japão.

Os modelos anteriores simularam condições atmosféricas ao longo de uma dimensão, a vertical. Tal como em outros estudos recentes de habitabilidade, a nova peswisa usou um modelo para calcular condições em todas as três dimensões, permitindo que a equipe simulasse a circulação da atmosfera, o que os modelos unidimensionais não conseguem fazer. O novo trabalho vai ajudar os astrônomos a atribuir o escasso tempo de observação aos candidatos mais promissores para a habitabilidade.

A água líquida é necessária para a vida como a conhecemos, de modo que a superfície de um exoplaneta é considerada potencialmente habitável se a sua temperatura permitir que a água líquida esteja presente por tempo suficiente (bilhões de anos) para que a vida possa prosperar. Se o exoplaneta estiver muito longe da sua estrela principal, será demasiado frio e os seus oceanos congelam. Se o exoplaneta estiver muito próximo, a luz estelar será muito intensa e os oceanos acabarão por evaporar para o espaço. Isto acontece quando o vapor de água sobe para uma camada na atmosfera superior chamada estratosfera e é quebrado nos seus componentes elementares (hidrogênio e oxigênio) pela luz ultravioleta da estrela. Os átomos extremamente leves de hidrogênio podem então escapar para o espaço. Diz-se que os planetas no processo de perda dos seus oceanos entraram num efeito de estufa devido às suas estratosferas úmidas.

Para que o vapor de água suba à estratosfera, os modelos anteriores previam que as temperaturas de superfície a longo prazo deveriam ser maiores do que aqui na Terra, mais de 66º C. Estas temperaturas produziriam fortes tempestades convectivas; no entanto, verifica-se que estas tempestades não são a razão pela qual a água atinge a estratosfera para planetas com rotação lenta que entram num efeito de estufa úmido.

Para os exoplanetas que orbitam perto das suas estrelas progenitoras, a gravidade de uma estrela será forte o suficiente para diminuir a rotação de um planeta. Isso pode fazer com que sofra de efeito de bloqueio de maré, tendo o mesmo lado sempre apontado para a estrela - um dia eterno - e o outro sempre na direção oposta - noite eterna.

Quando isto acontece, formam-se nuvens espessas no lado diurno do planeta e agem como um guarda-sol para proteger a superfície de grande parte da luz estelar. Embora isto possa manter o planeta fresco e evitar que o vapor de água suba, a equipe descobriu que a radiação da estrela no infravermelho próximo pode fornecer o calor necessário para desencadear a entrada do planeta no efeito de estufa úmido. O infravermelho próximo é um tipo de luz invisível ao olho humano. A água como vapor no ar e as gotículas de água ou cristais de gelo nas nuvens absorvem fortemente a radiação no infravermelho próximo, aquecendo o ar. À medida que o ar aquece, sobe, transportando a água até à estratosfera onde forma o efeito de estufa úmido.

Este processo é especialmente relevante para os planetas ao redor de estrelas de baixa massa que são mais frias e muito mais fracas que o Sol. Para serem habitáveis, os planetas devem estar muito mais próximos destas estrelas do que a nossa Terra está do Sol. A uma distância tão curta, estes planetas provavelmente sofrem grandes efeitos de maré das suas estrelas, fazendo com que girem lentamente. Além disso, quanto mais fria for uma estrela, mais radiação no infravermelho próximo emite. O novo modelo demonstrou que dado que estas estrelas emitem a maior parte da sua luz nos comprimentos de onda no infravermelho próximo, daqui resultará um efeito de estufa úmido até em condições comparáveis ou um pouco mais quentes às dos trópicos da Terra. Para exoplanetas mais perto das suas estrelas foi descoberto que o processo conduzido pela radiação no infravermelho próximo aumentou a umidade na estratosfera. Assim sendo, é possível, ao contrário das previsões dos antigos modelos, que um exoplaneta mais próximo da sua estrela progenitora possa permanecer habitável.

Esta é uma observação importante para a procura de mundos habitáveis, uma vez que as estrelas de baixa massa são as estrelas mais comuns da Galáxia. Os seus números aumentam as hipóteses de que um mundo habitável possa ser encontrado, e o seu tamanho pequeno aumenta a probabilidade de detectar sinais planetários.

O novo trabalho ajudará na seleção dos candidatos mais promissores na busca por planetas que possam suportar vida. "Enquanto soubermos a temperatura da estrela, podemos estimar quais os planetas perto das suas estrelas com potencial para ter um efeito de estufa úmido," comenta Anthony Del Genio do Goddard Space Flight Center da NASA. "A tecnologia atual será empurrada até ao limite com o objetivo de detectar pequenas quantidades de vapor de água na atmosfera de um exoplaneta. Se houver água suficiente para ser detectada, isso provavelmente significa que o planeta tem um efeito de estufa úmido."

Neste estudo, os pesquisadores assumiram um planeta com uma atmosfera como a da Terra, mas coberto inteiramente por oceanos. Estes pressupostos permitiram que a equipe visse claramente como a mudança da distância orbital e o tipo de radiação estelar afetavam a quantidade de vapor de água na estratosfera. No futuro, a equipe planeja variar características planetárias como a gravidade, o tamanho, a composição atmosférica e a pressão superficial para ver como afetam a circulação de vapor de água e a habitabilidade.

Um artigo científico sobre a pesquisa foi publicado na revista The Astrophysical Journal.

Fonte: Goddard Space Flight Center

Novo estudo melhora a procura de mundos habitáveis

Uma nova pesquisa da NASA está ajudando a refinar a nossa compreensão de candidatos a exoplaneta que possam suportar vida.

© Goddard Space Flight Center (luz de uma estrela iluminando a atmosfera de um planeta)

"Usando um modelo que simula mais realisticamente as condições atmosféricas, descobrimos um novo processo que controla a habitabilidade dos exoplanetas, que irá guiar-nos na identificação de candidatos em estudos futuros," afirma Yuka Fujii do Goddard Space Flight Center da NASA e do Instituto de Tecnologia do Japão.

Os modelos anteriores simularam condições atmosféricas ao longo de uma dimensão, a vertical. Tal como em outros estudos recentes de habitabilidade, a nova peswisa usou um modelo para calcular condições em todas as três dimensões, permitindo que a equipe simulasse a circulação da atmosfera, o que os modelos unidimensionais não conseguem fazer. O novo trabalho vai ajudar os astrônomos a atribuir o escasso tempo de observação aos candidatos mais promissores para a habitabilidade.

A água líquida é necessária para a vida como a conhecemos, de modo que a superfície de um exoplaneta é considerada potencialmente habitável se a sua temperatura permitir que a água líquida esteja presente por tempo suficiente (milhares de milhões de anos) para que a vida possa prosperar. Se o exoplaneta estiver muito longe da sua estrela principal, será demasiado frio e os seus oceanos congelam. Se o exoplaneta estiver muito próximo, a luz estelar será muito intensa e os oceanos acabarão por evaporar para o espaço. Isto acontece quando o vapor de água sobe para uma camada na atmosfera superior chamada estratosfera e é quebrado nos seus componentes elementares (hidrogênio e oxigênio) pela luz ultravioleta da estrela. Os átomos extremamente leves de hidrogênio podem então escapar para o espaço. Diz-se que os planetas no processo de perda dos seus oceanos entraram num efeito de estufa devido às suas estratosferas úmidas.

Para que o vapor de água suba à estratosfera, os modelos anteriores previam que as temperaturas de superfície a longo prazo deveriam ser maiores do que aqui na Terra, mais de 66º C. Estas temperaturas produziriam fortes tempestades convectivas; no entanto, verifica-se que estas tempestades não são a razão pela qual a água atinge a estratosfera para planetas com rotação lenta que entram num efeito de estufa úmido.

Para os exoplanetas que orbitam perto das suas estrelas progenitoras, a gravidade de uma estrela será forte o suficiente para diminuir a rotação de um planeta. Isso pode fazer com que sofra de efeito de bloqueio de maré, tendo o mesmo lado sempre apontado para a estrela - um dia eterno - e o outro sempre na direção oposta - noite eterna.

Quando isto acontece, formam-se nuvens espessas no lado diurno do planeta e agem como um guarda-sol para proteger a superfície de grande parte da luz estelar. Embora isto possa manter o planeta fresco e evitar que o vapor de água suba, a equipe descobriu que a radiação da estrela no infravermelho próximo pode fornecer o calor necessário para desencadear a entrada do planeta no efeito de estufa úmido. O infravermelho próximo é um tipo de luz invisível ao olho humano. A água como vapor no ar e as gotículas de água ou cristais de gelo nas nuvens absorvem fortemente a radiação no infravermelho próximo, aquecendo o ar. À medida que o ar aquece, sobe, transportando a água até à estratosfera onde forma o efeito de estufa úmido.

Este processo é especialmente relevante para os planetas ao redor de estrelas de baixa massa que são mais frias e muito mais fracas que o Sol. Para serem habitáveis, os planetas devem estar muito mais próximos destas estrelas do que a nossa Terra está do Sol. A uma distância tão curta, estes planetas provavelmente sofrem grandes efeitos de maré das suas estrelas, fazendo com que girem lentamente. Além disso, quanto mais fria for uma estrela, mais radiação no infravermelho próximo emite. O novo modelo demonstrou que dado que estas estrelas emitem a maior parte da sua luz nos comprimentos de onda no infravermelho próximo, daqui resultará um efeito de estufa úmido até em condições comparáveis ou um pouco mais quentes às dos trópicos da Terra. Para exoplanetas mais perto das suas estrelas foi descoberto que o processo conduzido pela radiação no infravermelho próximo aumentou a umidade na estratosfera. Assim sendo, é possível, ao contrário das previsões dos antigos modelos, que um exoplaneta mais próximo da sua estrela progenitora possa permanecer habitável.

Esta é uma observação importante para a procura de mundos habitáveis, uma vez que as estrelas de baixa massa são as estrelas mais comuns da Galáxia. Os seus números aumentam as hipóteses de que um mundo habitável possa ser encontrado, e o seu tamanho pequeno aumenta a probabilidade de detectar sinais planetários.

O novo trabalho ajudará na seleção dos candidatos mais promissores na busca por planetas que possam suportar vida. "Enquanto soubermos a temperatura da estrela, podemos estimar quais os planetas perto das suas estrelas com potencial para ter um efeito de estufa úmido," comenta Anthony Del Genio do Goddard Space Flight Center da NASA. "A tecnologia atual será empurrada até ao limite com o objetivo de detectar pequenas quantidades de vapor de água na atmosfera de um exoplaneta. Se houver água suficiente para ser detectada, isso provavelmente significa que o planeta tem um efeito de estufa úmido."

Neste estudo, os pesquisadores assumiram um planeta com uma atmosfera como a da Terra, mas coberto inteiramente por oceanos. Estes pressupostos permitiram que a equipe visse claramente como a mudança da distância orbital e o tipo de radiação estelar afetavam a quantidade de vapor de água na estratosfera. No futuro, a equipe planeja variar características planetárias como a gravidade, o tamanho, a composição atmosférica e a pressão superficial para ver como afetam a circulação de vapor de água e a habitabilidade.

Um artigo científico sobre a pesquisa foi publicado na revista The Astrophysical Journal.

Fonte: Goddard Space Flight Center

Arqueologia cósmica

Esta imagem realizada pelo telescópio espacial Hubble está repleta de galáxias, cada ponto brilhante é uma galáxia diferente, exceto a luz brilhante no meio da imagem, que na verdade é uma estrela localizada na nossa galáxia.

© Hubble (aglomerado de galáxias WHL J24.3324-8.477)

No centro da imagem está algo especialmente interessante, o centro do enorme aglomerado de galáxias WHL J24.3324-8.477, incluindo a galáxia mais brilhante do aglomerado.

O Universo contém estruturas em várias escalas, planetas ao redor de estrelas, estrelas que se aglomeram e formam galáxias, galáxias que se aglomeram e formam grupos de galáxias, e grupos de galáxias que se juntam em aglomerados. Aglomerados de galáxias contêm centenas de milhares de galáxias unidas pela gravidade. A matéria escura e a energia escura desempenham uma função fundamental na formação e na evolução destes aglomerados, de modo que o estudo de massivos aglomerados de galáxias pode ajudar a revelar os mistérios destes fenômenos indescritíveis.

Esta imagem em infravermelho foi obtida com a Advanced Camera for Surveys do Hubble e com a Wide-Field Camera 3, como parte do projeto de observação denominado RELICS (Reionization Lensing Cluster Survey). O RELICS fez imagem de 41 aglomerados massivos de galáxias, com o objetivo de encontrar as galáxias mais brilhantes de cada aglomerado que serão posteriormente estudadas pelo telescópio espacial James Webb. Esta pesquisa nos informará mais sobre a nossa própria origem cósmica.

Fonte: NASA

Lynds Dark Nebula 183

A nebulosa negra Lynds Dark Nebula 183 (LDN 183) está localizada a apenas 325 anos-luz de distância da Terra e acima do plano da Via Láctea.

© Fabian Neyer (LDN 183)

Obscurecendo a luz das estrelas por trás dela quando vista em comprimentos de onda ópticos, a nuvem molecular escura aparece empobrecida de estrelas. Mas as explorações efetuadas no infravermelho distante revelam no seu interior grupos densos de estrelas nos estágios iniciais de formação, pois estas regiões da nuvem sofrem colapso gravitacional.

Uma das nuvens moleculares mais próximas, é vista na direção da constelação Serpens Caput (a Cabeça da Serpente). Este nítido retrato da nuvem cósmica abrange cerca de meio grau no céu, ou seja, cerca de 3 anos-luz de distância estimada da LDN 183.

Fonte: NASA

Potencial habitat humano localizado na Lua

Um estudo recente confirma a existência de um grande tubo de lava aberto na região de Montes Marius na Lua, que pode ser usado para proteger os astronautas de condições perigosas à superfície.

© NASA/U. Arizona (claraboia dos Montes Hills)

Ninguém já esteve na Lua mais de três dias, em grande parte porque não hám proteção dos astronautas devido às variações extremas de temperatura, à radiação e aos impactos de meteoritos. Ao contrário da Terra, a Lua não tem uma atmosfera ou um campo magnético para proteger os seus habitantes.

De acordo com o estudo, o local mais seguro para procurar abrigo é no interior de um tubo de lava intacto.

Os tubos de lava são canais naturais formados quando um fluxo de lava desenvolve uma crosta dura, que ganha espessura e forma um telhado acima do fluxo de lava que ainda flui por baixo. Assim que a lava deixa de fluir, o túnel às vezes é drenado, formando um vazio.

"É importante saber onde estão e quão grandes são os tubos de lava lunar, se queremos construir uma base," comenta Junichi Haruyama, pesquisador da JAXA, a agência espacial japonesa. "Mas conhecer estas coisas também é importante para a ciência básica. Podemos obter novos tipos de amostras rochosas, dados sobre fluxos de calor e dados de observação de sismos lunares."

A JAXA analisou dados de radar da sonda SELENE para detectar os tubos de lava subjacentes. Perto da "Claraboia" de Montes Hills, uma entrada para o tubo, encontraram um padrão distinto de eco: uma diminuição no poder de eco seguido por um segundo e grande pico de eco, que acreditam ser evidências de um tubo. Os dois ecos correspondem a reflexões de radar da superfície da Lua e do chão e teto do tubo aberto. A equipe encontrou padrões de eco similares em vários locais em torno do buraco, indicando que pode haver mais que um.

O sistema de radar da sonda SELENE não foi desenhado para detectar tubos de lava, foi construído para estudar as origens da Lua e a sua evolução geológica. Por estas razões, não voou perto o suficiente da superfície da Lua para obter informações extremamente precisas sobre o que está (ou não) por baixo.

Quando a equipe da JAXA decidiu usar os seus dados para tentar encontrar tubos de lava, consultaram cientistas da missão GRAIL, um esforço da NASA para recolher dados de alta qualidade do campo gravitacional da Lua. Ao investigar as áreas onda a GRAIL encontrou menos massa à superfície, reduziram os dados que precisavam analisar.

"O nosso grupo em Purdue usou dados de gravidade dessa área para inferir que a abertura fazia parte de um sistema maior. Ao usar esta técnica complementar de radar, conseguiram descobrir a profundidade e altura das cavidades," comenta Jay Melosh, professor de Ciências Terrestres, Atmosféricas e Planetárias da Universidade de Purdue.

Existem tubos de lava na Terra, mas os seus homólogos lunares são muito maiores. Para um tubo de lava ser detectável em dados de gravidade, teria que medir vários quilômetros em comprimento e ter pelo menos um quilômetro de altura e largura, o que significa que o tubo de lava perto dos Montes Hills é suficientemente espaçoso para abrigar uma grande cidade, caso os resultados de gravidade estejam corretos.

A existência de tubos de lava na Lua já foi especulada no passado, mas esta combinação de dados de radar e gravidade fornece a imagem mais clara do seu aspecto e do seu tamanho.

O  estudo publicado na revista Geophysical Research Letters.

Fonte: Purdue University