Sistemas estelares binários

Sistemas binários de estrelas

No sistema binário J0806, duas estrelas anãs brancas orbitam uma a outra a cada 321 segundos. Os cientistas acham que as estrelas, a cerca de 1.600 anos-luz de distância, estão girando uma em direção à outra e acabarão por se fundir.

(Imagem: © NASA / Tod Strohmayer (GSFC) / Dana Berry (Chandra X-Ray Observatory))

Mais de quatro quintos dos pontos de luz que observamos no céu noturno são na verdade duas ou mais estrelas orbitando juntas. O mais comum dos sistemas estelares múltiplos são estrelas binárias, sistemas de apenas duas estrelas juntas. Esses pares vêm em uma variedade de configurações que ajudam os cientistas a classificar as estrelas e podem ter impactos no desenvolvimento da vida. Algumas pessoas até pensam que o sol é parte de um sistema binário.

Classificações binárias

Estrelas binárias são duas estrelas orbitando um centro de massa comum. A estrela mais brilhante é oficialmente classificada como a estrela primária, enquanto a menor das duas é a secundária (classificada como A e B respectivamente). Nos casos em que as estrelas têm brilho igual, a designação dada pelo descobridor é respeitada.

Os pares binários podem ser classificados com base em sua órbita. Binários largos são estrelas que têm órbitas que as mantêm separadas umas das outras. Essas estrelas evoluem separadamente, com muito pouco impacto de suas companheiras. Eles podem ter contido uma terceira estrela , que arrancou o companheiro distante para fora, embora tenha sido ejetada.

Os binários próximos , por outro lado, evoluem nas proximidades, capazes de transferir sua massa de um para o outro. As primárias de alguns binários próximos consomem o material de sua companheira, às vezes exercendo uma força gravitacional forte o suficiente para puxar a estrela menor completamente. [ Infográfico: Como os planetas 'Tatooine' orbitam estrelas gêmeas de Kepler-47 ]

Os pares também podem ser classificados com base na forma como são observados, um sistema que possui categorias sobrepostas. Binários visuais são duas estrelas com uma separação ampla o suficiente para que ambas possam ser vistas através de um telescópio ou mesmo com um par de binóculos. Cinco a 10 por cento das estrelas visíveis são binários visuais.

Os binários espectroscópicos parecem próximos mesmo quando vistos por um telescópio. Os cientistas devem medir os comprimentos de onda da luz que as estrelas emitem e determinar sua natureza binária com base nas características dessas medições.

Binários em eclipse são duas estrelas cujas órbitas estão em um ângulo que, da Terra, uma passa na frente da outra, causando um eclipse. Este recurso é baseado na linha de visão, e não em qualquer característica particular do par.

Binários astrométricos são estrelas que parecem dançar em torno de um espaço vazio; isto é, seus companheiros não podem ser identificados, mas apenas inferidos. Tal companheiro pode ser muito escuro para ser visto ou pode estar escondido no brilho da estrela primária.

Estrelas chamadas de estrelas duplas são duas que aparecem visualmente próximas umas das outras no céu, mas não estão necessariamente próximas uma da outra no espaço.

Descoberta e evolução

As primeiras estrelas binárias vistas foram binárias visuais. Em 1617, a pedido de um colega cientista, Galileu Galilei virou seu telescópio em direção à segunda estrela da extremidade do cabo da Ursa Maior, descobrindo que uma estrela parecia ser duas; no final das contas eram seis. Em 1802, Sir William Herschel , que catalogou cerca de 700 pares de estrelas, usou pela primeira vez o termo "binário" em referência a essas estrelas duplas.

As estrelas viajam ao redor da galáxia e, às vezes, uma estrela massiva captura uma que passa, criando um novo par binário. Mas este é um evento raro. Mais comumente, o envelope de gás e poeira que entra em colapso para formar uma estrela se divide e forma duas ou mais estrelas. Essas estrelas evoluem juntas, embora não necessariamente de forma idêntica.

Como um par de estrelas evolui depende da distância entre elas. Binários amplos têm muito pouco efeito um sobre o outro e, portanto, frequentemente evoluem como estrelas únicas. Binários próximos, no entanto, impactam a evolução uns dos outros, com transferências de massa alterando a composição das estrelas. Se uma estrela em um sistema binário próximo explodir em uma supernova ou se desprender de suas camadas externas e formar um pulsar, frequentemente a companheira é destruída. Se sobreviver, continuará a orbitar o corpo recém-formado, talvez passando mais de seu material.

Os sistemas binários de estrelas fornecem os melhores meios para os cientistas determinarem a massa de uma estrela. À medida que o par se puxa, os astrônomos podem calcular o tamanho e, a partir daí, determinar características como temperatura e raio. Esses fatores ajudam a caracterizar estrelas de sequência principal única no universo.

Estrelas em vários sistemas podem ter um impacto direto na vida. Vários planetas já foram encontrados orbitando várias estrelas . A órbita dessas estrelas pode afetar a evolução da vida, que precisa de um sistema relativamente estável para se desenvolver. Embora os sistemas binários e múltiplos pareçam inicialmente assustadores , dado que uma ou mais estrelas estão constantemente se movendo para mais perto e mais longe dos planetas e mudando a quantidade de luz, calor e radiação que recebem, sistemas como binários amplos ou binários próximos poderiam realmente produzir condições em que a vida poderia eventualmente evoluir. [ 9 exoplanetas que podem hospedar vida alienígena ]

Em 2015, o astrofísico Paul Sutter - pesquisador do Observatório Astronômico de Trieste - escreveu no Space.com que parece improvável que a vida possa existir na maioria dos sistemas binários. 

"Embora os sistemas binários certamente tenham uma zona habitável, onde água líquida poderia potencialmente existir na superfície de um planeta, a vida pode ter dificuldade para se firmar. Orbitar duas estrelas ao mesmo tempo, como nosso amigo Kepler-47c faz, torna a vida muito elíptica, ocasionalmente trazendo o planeta para fora da zona. A vida não aceita muito bem frequentemente congelar", escreveu ele.

"Orbitando apenas uma estrela em um sistema binário? Bem, às vezes você terá duas estrelas no céu ao mesmo tempo, o que pode ser um pouco quentinho. E às vezes você terá uma estrela em cada face do planeta, estragando a noite. E não se esqueça das doses duplas de radiação UV e explosões solares. Com esse tipo de instabilidade, erratismo e irradiação, é difícil imaginar uma vida complexa evoluindo com o tipo de regularidade de que precisa."

O sistema estelar mais próximo da Terra - Alpha Centauri - inclui um par binário de estrelas, Alpha Centauri A e Alpha Centauri B. A terceira estrela, Proxima Centauri, está a cerca de um quinto de um ano-luz de distância (cerca de 13.000 distâncias Sol-Terra ; alguns astrônomos debatem se Proxima Centauri deve ser considerada parte do mesmo sistema.) Embora nenhuma estrela na zona habitável tenha sido encontrada na parte binária de Alpha Centauri, o planeta Proxima Centauri B foi anunciado em 2016 na região habitável de sua estrela. No entanto, os cientistas estão divididos quanto ao fato de uma estrela anã vermelha como Proxima Centauri ter um "clima espacial" estável o suficiente para evitar que a radiação ou ondas de calor diminuam a chance de vida em um planeta próximo. 

A estrela gigante vermelha Mira A (à direita) e sua companheira, um par binário próximo.

O sol é uma estrela binária?

Na década de 1980, os cientistas sugeriram a presença de Nemesis, uma segunda estrela - uma anã marrom, uma anã vermelha fraca ou uma anã branca - no sistema solar como uma razão por trás das extinções em massa periódicas que ocorreram na história da Terra, que alguns paleontólogos sugerem que ocorreu em ciclos de 26 milhões de anos, embora a natureza cíclica esteja em debate .

Em 2010, o Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) da NASA começou a procurar anãs marrons, embora não esteja procurando especificamente por uma no sistema solar. Mas se existe um companheiro, o WISE deve aumentá-lo. Nem o WISE nem o Two Micron All Sky Survey encontraram sinais de um companheiro, e no "Ask an Astrobiologist" da NASA , David Morrison, um cientista sênior da astrobiologia, afirmou que tal objeto teria sido claramente detectado por esses telescópios sensíveis.

Em 2017, um estudo mostrou que quase todas as estrelas como o sol provavelmente tinham um companheiro quando nasceram. Uma pesquisa usando o Very Large Array no Novo México e o James Clerk Maxwell Telescope no Havaí examinou dezenas de sistemas e descobriu que os mais novos geralmente tinham uma separação ampla, e os mais velhos, uma separação estreita. 

A modelagem sugeriu que a maioria das estrelas se formaria com uma distância entre elas e, em seguida, se aproximariam ou se separariam, rompendo as ligações gravitacionais. No caso do sol, ainda não está claro se Nemesis existiu. Se tivesse, o irmão do sol provavelmente se mudou há bilhões de anos.

Alguns cientistas sugerem que existem evidências de um Nemesis . As evidências que eles citam incluem a órbita distante do planeta anão Sedna, a borda bem definida do Cinturão de Kuiper (um disco de detritos em nosso sistema solar) e as órbitas de objetos na Nuvem de Oort (rochas geladas além da órbita de Plutão). 

Separadamente, há equipes de pesquisa perseguindo a pista de um suposto planeta gigante de gelo " Planeta Nove " que está na borda de nosso sistema solar. Em 2016, Konstantin Batygin e Mike Brown (ambos pesquisadores do California Institute of Technology) afirmaram que o Planeta Nove pode estar alterando as órbitas de objetos no Cinturão de Kuiper. Editor Paulo Gomes. 

O futuro do Sol

O Sol é uma estrela comum. Banha o sistema solar com luz e calor, possibilitando a vida na Terra. É tão regular quanto um relógio, e define nossos ciclos de vida diária em conjunto com o giro da Terra. Não é de admirar que os povos antigos venerassem o Sol como um deus. No entanto, o Sol nem sempre será estável e confiável. Daqui a bilhões de anos, o final do Sol transformará a Terra - e todo o sistema solar interno - em um lugar muito desagradável.

Com 4,6 bilhões de anos, o Sol está na metade de sua vida. Sua vida adulta, chamada de fase principal da sequência, dura 10 bilhões de anos. Quando o Sol fica sem combustível de hidrogênio, ele deve gerar energia através da fusão de elementos mais pesados.

Nesse ponto, sua principal fase de sequência terminou. Em uma das transformações mais peculiares que conhecemos, o núcleo de hélio do Sol, do tamanho de um planeta gigante, se contrai e esquenta. E, em resposta, o Sol se expandirá 100 vezes

O sol inchado consumirá os planetas Mercúrio e Vênus - e possivelmente a Terra também. Os astrônomos que observam de outro sistema solar classificariam essa versão inchada do nosso Sol como um gigante vermelho.

Com a transformação do Sol em um gigante vermelho, surgem novos tipos de reações de fusão. Uma camada externa fundirá o hidrogênio à medida que os subprodutos caem para dentro, comprimindo e aquecendo ainda mais o núcleo. Quando o núcleo atinge 180 milhões de graus F (100 milhões de graus C), seu hélio se inflama e começa a se fundir em carbono e oxigênio.

O Sol encolherá um pouco, mas, depois de um tempo, e por 100 milhões de anos, ele se expandirá novamente. Ele então brilhará significativamente à medida que mergulha no final de sua fase de queima de hélio, quando eficientes fluxos de vento chamados ventos estelares retiram as camadas externas do Sol. Isso levará à fase final da vida útil do Sol - um derramamento cíclico e suave de gás no que os astrônomos chamam de nebulosa planetária.

À medida que o sol inchado incinera os planetas internos do sistema solar, seus mundos gelados se derreterão e se transformarão em oásis de água por dezenas ou centenas de milhões de anos. “Nosso sistema solar não abrigará um mundo com oceanos de superfície”, diz o astrônomo S. Alan Stern, da Diretoria de Missões Científicas da NASA, “mas centenas - todas as luas geladas dos gigantes gasosos, bem como os planetas anões do Kuiper. Cinturão. ”A temperatura de Plutão, diz Stern, será semelhante à de Miami Beach.

Uma pergunta que Stern e outros cientistas planetários estão fazendo: Será que os mundos externos com água recém-descoberta evoluirão a vida nos intervalos relativamente breves que eles precisam fazer? A água líquida nesses mundos pode existir por apenas algumas centenas de milhões de anos. Depois disso, a luminosidade do Sol diminuirá a ponto de esses novos mundos aquáticos se congelarem permanentemente. Hidrocarbonetos que poderiam contribuir para o surgimento da vida já estão lá, no entanto. Portanto, é possível que, em sua agonia da morte, nosso Sol possa semear uma nova vida.

Hoje, cerca de 10 bilhões de gigantes vermelhos ardem na Via Láctea. Entre todas essas estrelas envelhecidas, algumas poderiam ter gerado nova vida em mundos que permaneceram congelados durante as principais fases de sequência das estrelas? É possível, dizem os astrônomos, mas apenas o tempo - e muito mais pesquisa - dirá. Editor Paulo Gomes.O Sol é uma estrela comum. Banha o sistema solar com luz e calor, possibilitando a vida na Terra. É tão regular quanto um relógio, e define nossos ciclos de vida diária em conjunto com o giro da Terra. Não é de admirar que os povos antigos venerassem o Sol como um deus. No entanto, o Sol nem sempre será estável e confiável. Daqui a bilhões de anos, o final do Sol transformará a Terra - e todo o sistema solar interno - em um lugar muito desagradável.

Com 4,6 bilhões de anos, o Sol está na metade de sua vida. Sua vida adulta, chamada de fase principal da sequência, dura 10 bilhões de anos. Quando o Sol fica sem combustível de hidrogênio, ele deve gerar energia através da fusão de elementos mais pesados.

Nesse ponto, sua principal fase de sequência terminou. Em uma das transformações mais peculiares que conhecemos, o núcleo de hélio do Sol, do tamanho de um planeta gigante, se contrai e esquenta. E, em resposta, o Sol se expandirá 100 vezes

O sol inchado consumirá os planetas Mercúrio e Vênus - e possivelmente a Terra também. Os astrônomos que observam de outro sistema solar classificariam essa versão inchada do nosso Sol como um gigante vermelho.

Com a transformação do Sol em um gigante vermelho, surgem novos tipos de reações de fusão. Uma camada externa fundirá o hidrogênio à medida que os subprodutos caem para dentro, comprimindo e aquecendo ainda mais o núcleo. Quando o núcleo atinge 180 milhões de graus F (100 milhões de graus C), seu hélio se inflama e começa a se fundir em carbono e oxigênio.

O Sol encolherá um pouco, mas, depois de um tempo, e por 100 milhões de anos, ele se expandirá novamente. Ele então brilhará significativamente à medida que mergulha no final de sua fase de queima de hélio, quando eficientes fluxos de vento chamados ventos estelares retiram as camadas externas do Sol. Isso levará à fase final da vida útil do Sol - um derramamento cíclico e suave de gás no que os astrônomos chamam de nebulosa planetária.

À medida que o sol inchado incinera os planetas internos do sistema solar, seus mundos gelados se derreterão e se transformarão em oásis de água por dezenas ou centenas de milhões de anos. “Nosso sistema solar não abrigará um mundo com oceanos de superfície”, diz o astrônomo S. Alan Stern, da Diretoria de Missões Científicas da NASA, “mas centenas - todas as luas geladas dos gigantes gasosos, bem como os planetas anões do Kuiper. Cinturão. ”A temperatura de Plutão, diz Stern, será semelhante à de Miami Beach.

Uma pergunta que Stern e outros cientistas planetários estão fazendo: Será que os mundos externos com água recém-descoberta evoluirão a vida nos intervalos relativamente breves que eles precisam fazer? A água líquida nesses mundos pode existir por apenas algumas centenas de milhões de anos. Depois disso, a luminosidade do Sol diminuirá a ponto de esses novos mundos aquáticos se congelarem permanentemente. Hidrocarbonetos que poderiam contribuir para o surgimento da vida já estão lá, no entanto. Portanto, é possível que, em sua agonia da morte, nosso Sol possa semear uma nova vida.

Hoje, cerca de 10 bilhões de gigantes vermelhos ardem na Via Láctea. Entre todas essas estrelas envelhecidas, algumas poderiam ter gerado nova vida em mundos que permaneceram congelados durante as principais fases de sequência das estrelas? É possível, dizem os astrônomos, mas apenas o tempo - e muito mais pesquisa - dirá. Editor Paulo Gomes.

Sementes de algodão brotaram na Lua

Há vida vegetal na lua! Somente sementes de algodão brotaram em um experimento a bordo da sonda chinesa Chang'e 4 Moon. A missão tornou-se a primeira a pousar na superfície do outro lado da Lua no início deste mês. A espaçonave transportou consigo vários instrumentos destinados a estudar a superfície lunar e a geologia da cratera de Von Kármán, onde a espaçonave fez seu pouso suave.  Junto com uma série de instrumentos científicos sofisticados, o módulo lunar da missão carregava um contêiner selado, o experimento da mini biosfera lunar. Contém solo e algodão, colza, arabidopsis e sementes de batata. A partir de terça-feira, a mídia estatal chinesa informou que as sementes de algodão brotaram a bordo da sonda. Anteriormente, as plantas foram cultivadas na Estação Espacial Internacional, mas esta é a primeira vez que qualquer matéria biológica tem crescido na Lua, de acordo com a BBC.Os novos brotos de algodão estão crescendo dentro de uma lata de 18 cm cúbicos de altura no lander. No contêiner, os organismos têm ar, água, nutrientes e uma temperatura e umidade controladas que lhes permitem crescer. Manter as temperaturas dentro de um intervalo aceitável é uma das partes mais difíceis do experimento, já que a Lua oscila entre -173 e 212 graus Celsius (ou 273 a 212 graus Fahrenheit) ou mais. Na Terra só encontramos seres vivos até -40ºC.

Exploração do espaço profundo

Esse crescimento de plantas poderia apoiar a exploração espacial e a habitação no futuro a longo prazo. Por exemplo, futuros astronautas em direção a Marte precisarão de sustento sustentável para a jornada de dois anos e meio e, em seguida, na superfície do Planeta Vermelho, assim que chegarem. Com a capacidade de cultivar plantas comestíveis, os astronautas poderiam cultivar e colher seus próprios alimentos, permitindo a habitação de longo prazo. Junto com as plantas, ovos de mosca da fruta e levedura também foram incluídos no experimento, dizem eles, com o objetivo de criar uma "mini biosfera". A partir de agora, a mídia estatal chinesa relata que nenhuma das outras sementes a bordo da sonda brotou. Editor Paulo Gomes.

EBLM J0555-57AbA, a estrela do tamanho de Saturno

Os cientistas relataram a descoberta da mais pequena estrela já encontrada, detectando uma estrela apenas um pouco maior do que Saturno, a cerca de 600 anos-luz da Terra. A estrela, chamada EBLM J0555-57Ab, é parte de um sistema binário - como ela orbita outra estrela, muito maior - e os pesquisadores dizem que seu estado extremamente diminuto significa que ela só se qualifica como uma estrela, sendo quase tão minúscula quanto as estrelas podem se tornar."Nossa descoberta revela quão pequenas estrelas podem ser", diz um dos pesquisadores, o astrônomo Alexander Boetticher, da Universidade de Cambridge, no Reino Unido. "Se essa estrela tivesse sido formada apenas com uma massa ligeiramente mais baixa, a reação de fusão do hidrogênio em seu núcleo não poderia ser sustentada, e a estrela em vez disso se transformaria em anã marrom".

Por esta razão, as anãs marrons são muitas vezes chamadas de estrelas fracassadas, mas apesar de suas proporções em miniatura, EBLM J0555-57Ab mantém massa suficiente para permitir a fusão de hidrogênio em hélio em seu núcleo. Apesar de se qualificar como uma estrela, a EBLM J0555-57Ab é extremamente fraca, sendo entre 2.000 a 3.000 vezes mais fraca que o nosso próprio Sol. Combinado com a proximidade de sua estrela pai muito mais brilhante e maior - encontrar EBLM J0555-57A - do tamanho de um planeta fosse um desafio."É como tentar olhar uma vela ao lado de um farol", disse um de seus colegas, Amaury Triaud, a Nicole Mortillaro na CBC News. Na verdade, antes que a equipe percebesse o que estavam olhando, EBLM J0555-57Ab não era suspeita de ser uma estrela, depois que foi detectada passando na frente da estrela maior que ela orbita.

Esse processo é como os astrônomos geralmente encontram exoplanetas, como o mergulho na luz quando os planetas bloqueiam uma porção do sol da estrela distante nos diz que há algo no caminho. A mesma técnica é como EBLM J0555-57Ab foi encontrada, mas foi necessário realizar mais medições para verificar a verdadeira identidade do objeto. "De fato, até medir a massa, parecia um planeta em trânsito", explicou Triaud a John Wenz em Mecânica Popular. A análise subseqüente de pesquisadores que trabalham no experimento Wide Angle Search for Planets (WASP) mostrou que a pequena estrela tem uma massa comparável à massa estimada do TRAPPIST-1, muito divulgado, descoberto no início do ano, mas com um raio em torno de 30% menor. As estrelas pequenas, fracas e, portanto, legais, como essas, são consideradas melhores candidatos para hospedar mundos que possam suportar a vida, pois a moderação relativa das estrelas pode aumentar a probabilidade de os planetas manterem água líquida em sua superfície.

Mas enquanto estrelas tão pequenas com menos de 20 por cento a massa do nosso Sol são realmente consideradas estrelas mais comuns no Universo, ainda há muito que não entendemos sobre elas - em grande parte porque são tão difíceis de descobrir ali em toda a escuridão cheia de tinta, quando ultrapassadas por muitas estrelas mais brilhantes. Agora que encontramos esse gravador, pelo menos, poderia nos ajudar a aprender mais sobre essas bolas de fogo não tão grandes - e quem sabe quanto mais ciência incrível poderia surgir? "Essa estrela provavelmente representa o menor reator de fusão natural que conhecemos", disse Triaud à CBC News. "Estamos tentando replicar a fusão na Terra em laboratórios, mas isso é basicamente muito pequena quanto é na natureza". Editor Paulo Gomes de Araújo Pereira.

Marte é tóxico aos seres vivos da Terra

Existe vida em Marte? À medida que descobrimos cada vez mais sobre a composição e a dinâmica planetária de Marte, tem sido motivo de alegria e decepção quanto à probabilidade de a vida orgânica conseguir viver no planeta. Hoje lançamos um estudo examinando como um tipo especial de sal em Marte interage com a radiação ultravioleta. O solo marciano contém percloratos, um íon composto de um cloro e quatro átomos de oxigênio, e que se liga a vários elementos diferentes para formar vários compostos. É classificado como um sal e foi inicialmente motivo de celebração entre as esperanças extraterrestres porque reduz drasticamente o ponto de congelamento da água, o que significa que H20 líquido poderia existir na superfície. Ele também pode ser usado para produzir combustível de foguete e oxigênio, outra vantagem para futuros colonizadores.

Sal de Marte - Acontece que esses percloratos são realmente altamente tóxicos para a vida quando banhados em radiação UV em Marte. Pesquisadores do Reino Unido, Centro de Astrobiologia da Universidade de Edimburgo, expuseram uma cepa de bactéria comumente encontrada em espaçonaves para níveis de percloratos e luz UV encontrada no Planeta Vermelho e descobriu que quase todas estavam mortas em um minuto. Eles tentaram isso com vários tipos diferentes de perclorato e encontraram resultados similares cada vez. Adicionando fatores ambientais adicionais encontrados em Marte como baixas temperaturas, minerais adicionais encontrados em Marte e falta de oxigênio também não conseguiram manter a bactéria viva. Isso foi um pouco surpreendente para os pesquisadores, porque a cepa de bactéria utilizada,  Bacillus subtilis, pertence a um gênero que realmente é bom na presença de percloratos, como  confirmaram os estudos dos micróbios em  ambientes terrestres . Essas descobertas foram inicialmente uma boa notícia para pesquisadores que procuram vida extraterrestre, pois sugeriram que algumas formas de vida poderiam sobreviver em condições analógicas marcianas.

Tem mais além do sal - Ainda há mais em Marte do que apenas o solo, e quando os pesquisadores de Edimburgo adicionaram alguns outros fatores semelhantes a Marte - UV especificamente - as bactérias morreram em curto prazo. Eles pensam que isso ocorre porque a luz UV separa as moléculas de perclorato em íons mais reativos que causam estragos nas células vivas. Esta hipótese foi respaldada pela observação de que as baixas temperaturas, que retardam as reações químicas, prolongaram a vida útil das bactérias nos percloratos, mas ainda resultaram morrerem. Se elas não conseguem sobreviver lá, reduz significativamente nossas chances de encontrar vida em Marte - a vida que parece ser semelhante aos organismos na Terra, pelo menos. Os pesquisadores  publicaram suas descobertas  quinta-feira na  Nature Scientific Reports. Embora seja um golpe para a possibilidade de encontrar vida em Marte, há pelo menos uma vantagem para a notícia: a NASA regularmente se preocupa com a possibilidade de contaminar outros planetas com bactérias terrestres, chegando mesmo a  sondar Saturno  para que eles aceda as luas do planeta. Se Marte é tão hostil às bactérias que nem conseguem viver um minuto na superfície, nossos medos de contaminação aumentam. Editor Paulo Gomes de Araújo Pereira.

As duas classes de planetas gasosos gigantes

A evidência indica que os planetas gigantes se diferenciam de acordo com sua massa. 

[Foto - Os planetas se formam a partir de material nos discos em torno das estrelas jovens, como a que figura no conceito desta concepção artística. Novas descobertas indicam que os gigantes de gás podem se formar através de um dos dois mecanismos, dependendo da sua estrela hospedeira.]

De acordo com o Arquivo Exoplanet da NASA, os astrônomos encontraram 3.498 exoplanetas confirmados a partir de 29 de junho de 2017. Dos planetas, 679 mediram-se suas massas e 281 têm massas maiores do que 300 vezes as da Terra (a massa de Júpiter é quase 318 vezes a da Terra). À medida que se descobrem mais planetas que circundam outras estrelas, os astrônomos agora estão esperando usar as estatísticas aumentadas para entender como esses planetas se formam em primeiro lugar. E o trabalho recente já encontrou evidências de pelo menos dois mecanismos de formação por trás do crescimento de planetas gigantes em sistemas extra-solares. O trabalho publicado em 3 de julho em Astronomia e Astrofísica, Concentra-se em dados recolhidos por uma equipe do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) no Porto, Portugal. Com base em informações sobre os exoplanetas que foram descobertos e as estrelas em torno das quais eles circulam, a equipe da IA ​​encontrou evidências de dois tipos de planetas gigantes, cada um com seu próprio cenário de formação. "Nossa equipe usando dados de exoplanetas públicos, obteve ... evidências observacionais interessantes de que planetas gigantes como Júpiter e seus primos de massa maiores, várias mil vezes mais maciços do que a Terra (do qual não temos um exemplo no Sistema Solar) formam-se em Diferentes ambientes e formam duas populações distintas", disse Vardan Adibekyan da IA ​​ da Universidade do Porto, co-autor do artigo, em um comunicado de imprensa. 

Essas populações são divididas pela massa planetária: A primeira população é de planetas gigantes de "massa baixa", menos de quatro vezes a massa de Júpiter; O segundo é de planetas gigantes variando de 4 à 20 massas de Júpiter. 

A equipe descobriu que os gigantes de gás de massa inferior se formam em torno de estrelas ricas em metais através de um processo chamado acúmulo de núcleo, durante o qual um núcleo rochoso ou gelado é formado primeiro, o que atrai gás do disco protoplanetário circundante para formar um gigante gasoso. (Na linguagem dos astrônomos, qualquer elemento mais pesado do que o hélio é considerado um metal, nosso Sol é considerado uma estrela relativamente rica em metal). Alternativamente, os gigantes de gás de massa superior parecem se formar por instabilidades que ocorrem no disco protoplanetário, sem primeiro desenvolver um núcleo. Em vez disso, essas instabilidades fazem com que partes do disco se condensem em planetas gigantes. "O resultado agora publicado sugere que ambos os mecanismos podem estar em jogo, o primeiro a formar os planetas de massa mais baixas e o outro responsável pela formação das mais altas", disse Nuno Cardoso Santos da IA ​​e Faculdade de Ciências da Universidade do Porto, que liderou a pesquisa. O fato de que mais de um cenário de formação existe, afeta o tipo de planetas que esperamos ver, bem como onde esperamos vê-los. Além disso, determinar como os planetas se formam e os fatores ambientais que desempenham um papel nesse processo ajudarão os astrônomos e cientistas planetários a entender melhor como nosso próprio sistema solar se formou. Missões atuais e futuras, incluem GAIA, TESS e JWST. Editor Paulo Gomes de Araújo Pereira.

Anãs marrons são muito abundantes no universo

[Foto - Você pode identificar as anãs marrons? Esta imagem do RCW 38 que forma a estrela mostra várias anãs marrons candidatas encontradas em um estudo recente, o que sugere que pode haver tantas estrelas fracassadas como as que são bem sucedidas na Via Láctea.]

Parece que, para cada estrela que acende, pode haver uma estrela fracassada. Um estudo recente de pesquisadores internacionais, incluindo cientistas da Universidade de York, descobriu que a Via Láctea pode abrigar 100 bilhões de anãs marrons - o que corresponde à contagem projetada de 100 bilhões de estrelas em nossa galáxia. 

Uma anã marrom chama-se estrela falhada porque nunca se acende de forma a fundir hidrogênio em hélio, o que cria os motores quentes e brilhantes que conhecemos como estrelas. Em vez disso, anãs marrons fundem o hidrogênio em isótopos mais pesados ​​como o deutério, se elas fundem qualquer coisa. Elas geralmente são objetos gasosos de cerca de 13 massas de Júpiter ou acima, e formam-se como estrelas em vez de planetas. (A maioria dos planetas começa como um corpo rochoso antes de reunir envelopes de gás. 

Os pesquisadores realizaram uma extensa pesquisa de RCW 38, uma constelação, (cluster), de formação de estrelas ultradensas a cerca de 5.500 anos-luz de distância. A maioria das estrelas que se formam na região vivem pouco tempo, ganham massa e morrem jovens em uma explosão de supernova. Mas dentro da constelação os pesquisadores encontraram a mesma proporção de anãs marrons que em outros cinco aglomerados inquiridos em 2006, muitos sem as mesmas condições extremas que o RCW 38. Em outras palavras, parece haver uma distribuição bastante uniforme de anãs marrons através da galáxia, independentemente do meio ambiente. "Nós encontramos muitas anãs marrons nesses aglomerados. E seja qual for o tipo de constelação, as anãs marrons são realmente comuns", disse Alex Scholz, um astrônomo da Universidade de St. Andrews. "As anãs marrons se formam ao lado de estrelas em aglomerados. Então nosso trabalho sugere que há uma enorme quantidade de anãs marrons lá fora. "A estimativa mínima é que existem 25 bilhões de anãs marrons na galáxia. Mas porque as anãs marrons são difíceis de detectar - algumas são frígidas e não emitem nada - então, esse número sobe cada vez mais alto. O terceiro sistema estelar mais próximo de nós, Luhman 16, é composto por duas anãs marrons. Apesar de estarem a apenas 6,5 anos-luz de distância, o par não foi descoberto até 2013. De fato, das 40 estrelas mais próximas (designadamente denominadas), 15 são anãs marrons e todas, exceto uma, foram descobertas neste século. Estudos adicionais de anãs marrons e estrelas de baixa massa poderiam ajudar a determinar o que faz com que algumas estrelas prosperem e outras falhem. Enquanto isso, não estamos bravos. Estamos apenas desapontados." Editor Paulo Gomes de Araújo Pereira.

O que é PARSEC?

O parsec é uma das medidas de distância mais utilizadas na astronomia - ainda mais do que o ano-luz. A palavra "parsec" em si é uma fusão de "paralaxe" e "arcsecond". O método de paralaxe é usado para medir distâncias às estrelas próximas. À medida que a Terra orbita ao redor do Sol, as estrelas parecerão mexer de um lado para o outro. Você pode replicar isso segurando um objeto (digamos, um lápis) perto do seu rosto ao fechar alternadamente cada olho. Você verá o movimento do lápis para a esquerda e para a direita em relação aos objetos em segundo plano, e ao mover o lápis mais longe, o movimento ficará menos pronunciado. 

É um método muito simples e direto que requer apenas observações cuidadosas e um pouco de trigonometria para calcular distâncias. Os astrónomos usaram com sucesso em dezenas de milhares de estrelas e usam essas medidas para construir a escala de distância cósmica para determinar distâncias em locais ainda mais distantes no universo.

A quantidade de mancha estelar no método de paralaxe é medida em ângulos - graus, arcminutes e arcseconds, e esses ângulos podem ser usados ​​para definir distâncias. Assim, o parsec: a distância necessária para observar um deslocamento de paralaxe de um segundo ao visualizar o objeto com 6 meses de diferença (ou seja, quando a Terra está em lados opostos do Sol). 

Isso atinge cerca de 3,26 anos-luz. Neste sistema, a estrela mais próxima do Sol, Proxima Centauri, fica à distância de 1,3 parsecs. Distâncias maiores são dadas os prefixos gregos tradicionais: 1.000 parsecs é um kiloparsec (kpc), um milhão de megaparsec (Mpc), etc. Por exemplo, a galáxia da Via Láctea tem cerca de 30 kpc de diâmetro, a galáxia Andrômeda tem cerca de 0,78 Mpc de distância. E todo o universo observável tem cerca de 28,5 gigaparsecs de ponta a ponta. Editor Paulo Gomes de Araújo Pereira.

Como funciona o olho humano

 A luz entra pela Córnea, em cuja superfície tem lugar a maior parte da refração. Depois atravessa uma região que contém o Humor Aquoso, passa pela Pupila para chegar a Íris e em seguida pelo Cristalino, constituído por várias camadas de tecido transparente. No resto de sua trajetória encontra um espaço que contém o Humor Vítreo, de consistência gelatinosa, e um mosaico de terminações nervosas, Bastonetes e Cones, que formam a Retina, quer dizer, a parte do olho sensível à luz. Na realidade o olho se compõe de várias lentes, cada uma delas com seu próprio índice de refração. O conjunto forma uma lente de 3,6 milímetros de espessura e um índice médio de refração igual a 1,41. O Olho é essencialmente uma câmara esférica com características bastante originais, entre as quais figuram as seguintes: uma substância refratora composta por sal, água e albumina; a utilização do cristalino para a faculdade unicamente de acomodação; e por último a resposta fotoquímica (ou possivelmente fotoelétrica) do sistema receptor. 

A Retina é formada aproximadamente por 130.000.000 de bastonetes e 7.000.000 de cones. Estes últimos, que permitem perceber pequeníssimas graduações de cor ou matiz, estão concentrados na Mácula ou ponto amarelo da retina. Os bastonetes são mais sensíveis à luz fraca ou à iluminação da noite, porém não reagem ante as cores, salvo a azul. A imagem é mais definida quando se forma na mácula e é por isso que os músculos do olho fazem girar  o globo de modo que a imagem se projete em tal ponto. O Nervo Óptico entra no olho no Ponto Cego, no local que não há bastonetes ou cones e onde a Retina é insensível à luz.

A lente do olho atua em certa medida como um filtro amarelo, absorvendo grande parte da radiação ultravioleta. O olho tem uma “memória visual”, ou “persistência das imagens” na retina, que pode durar um-décimo de segundo. Isto permite lograr a ilusão de movimentos com figuras projetadas à razão de 16 por segundo. A iluminação forte cria no olho uma impressão de certa duração, o que dá lugar a imagens e cores depois de haver desaparecido a cena que as originou. Editor Paulo Gomes de Araújo Pereira.

Plantas para alimentar o universo

O sorvete de astronauta pode ser um deleite exótico para crianças, mas para os exploradores espaciais reais, uma salada fresca e crocante às vezes pode realmente atingir o local. E a capacidade de produzir alimentos no espaço será crucial para viagens de longa duração previstas nas próximas décadas. Cultivar plantas em uma nave espacial, e um dia em outro planeta, é um esforço complicado. Mas uma ferramenta que torna mais fácil é um fertilizante especialmente formulado, desenvolvido há anos com a ajuda da NASA, que também criou grandes elogios de produtores na Terra. O fertilizante, criado pela empresa Florikan, com sede em Sarasota, na Flórida, é revestido em polímeros que controlam quando e quanto de cada ingrediente é liberado em seis meses a um ano. "Ter a capacidade de adicionar um fertilizante de liberação controlada - que adiciona a quantidade certa de nutrientes ao longo do tempo sem qualquer mistura ou produtos químicos que você tem que medir - torna muito mais simples", explica Gioia Massa, líder da equipe de ciência para a NASA Projeto Veggie no Kennedy Space Center. O primeiro grande sucesso da equipe, o couve romano vermelho cultivado na Estação Espacial Internacional em 2015, foi o primeiro produto já cultivado e comido no espaço.

Nutrientes a pedido - O fundador da Florikan, Ed Rosenthal, não esperava ajudar a cultivar vegetais no espaço quando ele começou a desenvolver seu adubo premiado. Ele apenas viu uma oportunidade para melhorar a forma como os nutrientes são entregues às plantas. Embora não fosse um químico treinando, até 2002 Rosenthal passou décadas trabalhando com fertilizantes e polímeros em Florikan e antes disso em uma empresa que fabricava recipientes de plantas com base em polímeros. "Eu me perguntei se eu poderia separar cada nutriente com base em sua solubilidade relativa e quando era necessário para a planta", diz ele. Em seguida, ele cobriria cada um com diferentes polímeros com poros de diferentes tamanhos para controlar a taxa em que a água atingia o nutriente. Dessa forma, ele pensou, ele poderia criar um fertilizante que entregasse exatamente a quantidade certa de cada nutriente exatamente no estágio certo de crescimento.

Os fertilizantes tradicionais geralmente são aplicados mensalmente - exigindo grandes quantidades de fertilizantes e uma grande força de trabalho para aplicá-lo. Mas Rosenthal sabia que muito desse fertilizante nunca foi realmente absorvido pela planta. Como ele disse a um amigo produtor: "Eu acredito que você está desperdiçando mais dos dois terços do seu nitrogênio: está indo direto para as águas subterrâneas". O novo fertilizante em liberação gradual de Florikan obteria os mesmos resultados com um terço do fertilizante, e só precisaria ser aplicado uma vez. O produto encontrou rapidamente um mercado, mas havia mais trabalho a ser feito e, em 2004, como prêmio por ganhar um prêmio de engenharia, Rosenthal obteve ajuda de alto nível da NASA. Os consultores da NASA recomendaram uma nova abordagem: revestir os nutrientes em um único polímero impermeável e depois tratá-los com um produto químico para abrir poros até as especificações exatas necessárias. Em 2008, Florikan tinha duas patentes, uma para adubo em fase de nutrientes e outra para o revestimento de polímero que estava usando. Logo Florikan teve negócios suficientes para abrir uma instalação de revestimento na Flórida, e depois uma segunda planta. Rosenthal também vendeu suas patentes ao gigante do agronegócio JR Simplot Company, que introduziu a tecnologia no oeste dos Estados Unidos e no exterior, embora Florikan tenha uma licença para fabricação e venda em 32 Estados do leste dos EUA.

Um bom negócio para o Meio Ambiente - A principal vantagem para o fertilizante em liberação de nutrientes encenado da Florikan é que os produtores precisam usar muito menos do que as formulações tradicionais. Isso reduz significativamente o impacto ambiental prejudicial do escoamento de nutrientes, e também significa menos mão de obra e custos mais baixos para os produtores.  O nitrogênio, em particular, tem sido associado a flores de algas nocivas, que podem liberar toxinas que prejudicam e até matam animais selvagens marinhos, incluindo golfinhos, peixes-boi e tartarugas marinhas. Uma das formulações iniciais da Florikan - Florikan Nutricote 18-6-8, por sua relação nitrogênio, fosfato e potássio - foi projetada especificamente para plantas ornamentais. Desde então, a empresa expandiu suas ofertas, criando misturas especiais para cítricos e, mais recentemente, cana-de-açúcar.

Os clientes da JR Simplot incluem produtores de horta em grande escala no oeste dos Estados Unidos, bem como produtores de óleo de palma na Indonésia e na Malásia. Jeff Roesler, vice-presidente de unidades de negócios especiais, diz que a tecnologia destaca dois dos principais valores da Simplot: "respeito pelos recursos e espírito de inovação". E quando a NASA chamou Florikan para ajudar com o seu projeto Veggie, Rosenthal criou uma nova mistura para plantas com flores, como o próximo tomate até a estação espacial. "A experiência da NASA nos ajudou a avançar o nosso desenvolvimento por anos", enfatiza Rosenthal.  Editor Paulo Gomes de Araújo Pereira.

Descobertos 2 satélites em Júpiter, e pode haver muito mais

Jupiter tem mais duas luas do que pensávamos, trazendo seu total para 69.

As luas atualmente não têm nomes, sendo rotulados em sua data de descoberta: S / 2016 J1 e S / 2017 J1 . O "S" aqui significa satélite e o "J" significa Júpiter. Eles foram encontrados por uma equipe de astrônomos liderada por Scott Sheppard da Carnegie Institution for Science. Acredita-se que ambos sejam de um ou dois quilômetros de tamanho. Eles orbitam a distância de 21 milhões de quilômetros e 24 milhões de quilômetros (13 milhões e 15 milhões de quilômetros) de Júpiter, respectivamente. Sheppard disse que as luas foram observadas pela primeira vez em março de 2016 e março de 2017, com suas posições verificadas pelo telescópio Subaru em Mauna Kea, no Havaí. Elas foram encontradas durante uma pesquisa que estava procurando o Nono Planeta no sistema solar externo. Mas em algumas das imagens perto de Júpiter, essas duas luas apareceram. E pode haver mais para vir, também. "Durante estas campanhas de observação, encontramos a maioria das luas conhecidas de Júpiter, bem como várias que não eram conhecidas ou estavam perdidas", escreveu Sheppard. "Provavelmente há mais algumas luas novas nas nossas observações de 2017, mas precisamos reobservá-las em 2018. Fique ligado." S / 2016 J 1 leva 1,65 anos para orbitar o planeta, e S / 2017 J 1 leva 2,01 anos. Como a maioria das luas de Júpiter, elas também orbitam na direção oposta à forma como Jupiter gira, conhecida como uma órbita retrógrada.

Elas têm uma alta inclinação (o ângulo entre elas e o "plano" da órbita de Júpiter), é cerca de 140 a 149 graus de acordo com o Sky & Telescope , sugerindo que foram capturadas quando se aproximaram de Júpiter. Suas órbitas também são altamente excêntricas, ou alongadas, ao redor do planeta. O tamanho de ambas é consistente com muitas das luas menores de Júpiter; As quatro luas galileanas Ganymede, Callisto, Io e Europa são maiores que as demais, medindo entre 3.000 a 5.000 quilômetros (1.860 a 3.100 milhas).  Estas são também as primeiras luas novas descobertas em torno de Júpiter desde 2011, quando duas luas de tamanho semelhantes foram novamente encontradas por Sheppard e sua equipe. Todas as luas maiores que 100 quilômetros (62 milhas) foram conhecidas em 1979, quando a Voyager 1 passou e descobriu Thebe. Por enquanto, é hora de comemorar. Isso coloca Júpiter em um primeiro lugar claro em termos de número de luas, com Saturno em segundo com 62 luas. Com Júpiter também sendo o maior planeta, e recentemente confirmado como o planeta mais antigo do Sistema Solar. Editor Paulo Gomes de Araújo Pereira.

Exemplos de estrelas que estão morrendo no universo

De estrelas de nêutrons à buracos negros, o que mais resta de mortes de  estrelas? As estrelas vivem vidas longas, de potências supergigantes que esvaziam seu combustível em milhões de anos para os anões frugais que podem persistir por trilhões. Do ponto de vista humano, eles estão por aí para sempre. Mas, apesar das aparências, as estrelas são quase estáticas. Elas cintilam, incham, encolhem e às vezes até explodem, transformando elementos em seus núcleos quentes em energia que sustenta seu calor e luz.

Quando o fogo esfria e não há combustível para superar o esmagador aperto da gravidade, a estrela se transforma. Ela descarta o que não precisa mais e começa uma nova vida como uma brasa estelar. Muitas estrelas mantêm-se juntas após a morte, para que possamos parar para ver o que resta após a conclusão da festa.

Fora da destruição total em certos tipos de supernovas ou fusões exóticas, a maioria das estrelas "morre" de uma das três maneiras depois de usar suas reservas de combustível. Normal, as estrelas parecidas com o Sol se incham em gigantes vermelhas, derramam seus envelopes externos e expõem seus núcleos agora super comprimidos e quentes. Elas evoluem para estrelas anãs brancas de tamanho da Terra, seus poderosos raios ultravioleta definindo suas conchas em expansão como uma nebulosa planetária. Sois de 8 a 40 vezes mais maciços que o Sol, muitas vezes terminam suas vidas dramaticamente como supernovas. Durante o colapso da estrela, a implosão pode esmagar o núcleo além da densidade das anões brancas em uma estrela de nêutrons do tamanho de uma cidade modesta. Prótons e elétrons se fundem em um mar de nêutrons puros embalados com tanta força que duas massas solares de material espreitam em uma esfera entre 6 a 12 milhas (10-20 km). Se mais de três massas solares forem amassadas no núcleo em colapso, o colapso continuará até formar um buraco negro.

Somente anãs brancas são diretamente visíveis em modestos instrumentos amadores. A mais brilhante, Sirius B, brilha em magnitude +8,3, embora a mais fácil seja  40 Eridani B  em magnitude +9,5. Muitos mais  vista em torno de magnitude + 13-14 marca. Ninguém viu um buraco negro ainda e todas as estrelas de nêutrons são muito fracas em comprimentos de onda visíveis para serem vistas diretamente.

Isso não significa que você não pode inferir sua presença por como eles afetam seu meio ambiente, no entanto. Algumas estão envolvidas por discos de turbilhão roubados de um companheiro próximo. À medida que o material esfrega-se enquanto afunila o disco para a estrela de nêutrons ou para dentro do buraco negro, a fricção aquece em questão de bilhões de graus, gerando tudo, desde os raios-X até a luz visível. Exemplos de todos os três pontos finais estelares são visíveis nos céus de junho. Nós visitaremos a anã branca em evolução dentro da Nebulosa do Dumbbell (M27), a estrela de nêutrons em uma das mais brilhantes fontes de raios X do céu, Scorpius X-1 e o buraco negro de massa estelar V4641 Sgr em Sagitário. V4641 Sgr, como Sco X-1, é cercado por um disco de acréscimo de gás incandescente roubado de um companheiro próximo.

Não há anãs brancas brilhantes e solitárias no céu noturno de verão para os observadores do céu do meio do norte, por isso escolhi uma nebulosa planetária. Mas se um anão singular é o seu objetivo, fique atento à  Estrela de Van Maanen em Peixes. Brilhando vagamente em magnitude +12.4, deveria vir a uma melhor visão em julho. Enquanto isso, procuraremos nossa anã branca em espera no coração de uma das mais brilhantes e fáceis de encontrar nebulosas planetárias no céu, o Dumbbell , na constelação Vulpecula. Listado em magnitude +13,5, é um golpe no centro da nebulosa; Um alcance de 8 polegadas ampliando em torno de 100-150 × irá puxá-lo para fora da nebulosidade circundante.

A estrela predecessora era uma gigante vermelha que soltou sua bagagem atmosférica em fortes ventos estelares há cerca de 3.000 anos atrás. O calor residual dos bons velhos tempos, quando a estrela ainda queimava o combustível nuclear, combinado com a contração gravitacional, aqueceram o núcleo antigo para 84.725 °C (153,000 °F), mais de 15 vezes mais quente do que o Sol. Quantidades consideráveis ​​de luz UV emitida pela anã estimulam os gases na nebulosa a brilhar como o sinal de néon em sua barra ou bar favorito.

Com bilhões de anos de tempo em suas mãos, a anã branca cresce gradualmente mais frio até se tornar uma anã preta hipotética, o equivalente estelar de uma brasa negra e resfriada. Ninguém jamais observou uma anã negra porque o universo ainda é muito jovem para ter produzido qualquer coisa parecida.

A nossa próxima estrela ainda por muito tempo depois da data de validade, Scorpius X-1 ,  foi descoberta em 1962. Também conhecida pela designação de estrela variável, V818 Sco, é a fonte mais consistente de raios-X no céu fora do Sol. A fonte de toda essa energia é uma  estrela de nêutrons  com uma massa de 1,4 vezes a do gás de sifão do Sol a partir de uma estrela doadora próxima à órbita com pouco menos de uma massa solar. O material é puxado para um disco de acúmulo giratório e, finalmente, cai na superfície da estrela de nêutrons. Devido à extrema gravidade da estrela, o gás caindo libera muito mais energia do que a fusão termonuclear. Acelerado a 180.000.000 °F (100.000.000 °C), o sistema emite gotas de luz através do espectro eletromagnético. Através de nossos escopos, vemos esse terror santo como flutuações de luz irregular entre magnitude +12 e +13.

Sco X-1 é o que resta de uma supernova que explodiu cerca de 30 milhões de anos atrás. Através do telescópio, não parece diferente de uma estrela, mas que, se observada por várias semanas, mostrará variações óbvias na luz à medida que o material dentro do disco de acréscimo caia na superfície da estrela de nêutrons. As estrelas guias brilhantes tornam fácil encontrar este objeto excepcional.

Algum dia em breve, vamos imaginar o buraco negro supermassivo localizado no centro da Via Láctea. Já estão em curso observações em torno do telescópio Event Horizon - oito radiotelescópios ao redor do mundo ligados eletronicamente. O último que eu li, a primeira imagem é esperada no início de 2018. Enquanto esperamos, vamos cavar no Teapot de Sagitário e colocar a mira em uma fraca "estrela" sujeita a variações de luz selvagens e loucas. V4641 Sagittarii é um buraco negro de massa estelar (contra as centenas de milhares a bilhões na variedade supermassiva) escondendo cerca de 3-10 massas solares de material à vista, a mais de 24 mil anos-luz de distância.

Como sabemos que está lá? O sistema anunciou sua presença em 1999 com uma explosão repentina de poderosos raios-X e um salto de duas magnitudes no brilho visual. Por um tempo, foi a fonte de raios-X mais brilhante no céu e estudada por astrônomos em todo o mundo, usando rádio telescópios, bem como a órbita Rossi X-Ray Timing Explorer (RXTE). Aquisição de raios-X cintilantes e jatos poderosos que arremessam partículas no espaço quase a velocidade da luz apontada para um buraco negro de cerca de 11-37 milhas (18-60 km). Em um cenário agora familiar, o buraco negro funde o material de uma estrela normal em um disco de acréscimo. Flare-ups dentro do disco criam as variações de luz. V4641 Sgr pode estar em um campo relativamente lotado, mas não é muito difícil de encontrar, uma vez que está a apenas 15 minutos do norte ao nordeste de uma estrela de 6,5 magnitudes. Uma vez que você centrou seu escopo na estrela, use o gráfico AAVSO para chegar ao sistema do buraco negro. Enquanto escrevo, o V4641 Sgr pairava entre magnitude + 13.3-13.5 por algum tempo, mas você nunca sabe quando isso pode mudar. Durante a erupção de setembro de 1999, disparou até a magnitude +10,3. Depois de diminuir de volta em meados da década de 13, nos surpreendeu novamente em agosto de 2003, com mais um aumento de +11,5, seguido de uma explosão semelhante em junho de 2005.  Editor Paulo Gomes de Araújo Pereira.

Vulcões do sistema solar sob a mira dos cientistas espaciais

Nosso vizinho planetário mais próximo compartilha uma característica surpreendente com a Terra: vulcões. Um novo estudo  publicado em 1 de Fevereiro na revista Science Advances, revelou novos detalhes interessantes sobre a história vulcânica de Marte. Thomas Lapen, primeiro autor do estudo e professor de Geologia da Universidade de Houston, disse à Astronomy que sua análise dos meteoritos marcianos mostrou que a atividade vulcânica em Marte está em andamento há pelo menos 2,4 a 0,15 bilhões de anos atrás - e provavelmente continua hoje. Dado que os meteoritos que Lapen e seu grupo estudaram vieram de um único local de ejeção em Marte, eles revelam mais de 2 bilhões de anos de fluxos de lava empilhados, disse Lapen. A descoberta poderia ajudar os cientistas a decifrar mais sobre quantas vezes os vulcões entraram em erupção em Marte, bem como os períodos de tempo em que eles estavam mais ativos.

Lapen explicou que o tipo de atividade vulcânica que ocorre em Marte é chamado vulcanismo basáltico, que é semelhante ao tipo de vulcanismo visto, por exemplo, em vulcões no Havaí. Estes tipos de vulcões produzem lava fluida e raramente são explosivos. Mas Marte não é o único corpo extraterrestre com vulcões. Vulcões - em várias formas - também são encontrados em outros planetas, luas e até mesmo asteróides. Tomemos, por exemplo, a lua de Júpiter Io, que tem vulcões ativos que vomitam gás e rocha derretida, ou Vênus, que é coberta com mais de 1.000 vulcões, de acordo com a NASA . Ainda não está determinado se esses vulcões venusianos estão ativos ou não. Editor Paulo Gomes de Araújo Pereira.

Observação do Sol e danos aos olhos

A luz do Sol é muito brilhante, e olhar diretamente para o Sol a olho nu por breves períodos pode ser doloroso, mas geralmente não é perigoso. Olhar diretamente para o Sol provoca artefatos visuais de fosfeno e cegueira parcial temporária. Ele também fornece luz solar à retina, aquecendo-a ligeiramente e potencialmente (embora não normalmente) danificando-a. Exposição aos UV, gradualmente amarela a lente do olho ao longo de um período de anos e pode causar cataratas, mas depende da exposição geral ao UV solar, e não de se olhar diretamente para o Sol.

Ver o Sol através de óptica de concentração de luz, como binóculos é muito perigoso sem um filtro atenuante (ND) para diminuir a luz solar. Usar um filtro adequado é importante porque alguns filtros improvisados ​​passam os raios UV que podem danificar o olho em níveis de alto brilho. Os binóculos não filtrados podem entregar mais de 500 vezes mais luz solar na retina do que a olho nu, matando células da retina quase que instantaneamente. Mesmo breves olhares para o Sol do meio-dia através de binóculos não filtrados podem causar cegueira permanente. Uma maneira de ver o Sol com segurança é projetando uma imagem em uma tela usando binóculos ou um pequeno telescópio.

Os eclipses solares parciais são perigosos porque a pupila do olho não está adaptada ao contraste visual excepcionalmente alto: a pupila dilata de acordo com a quantidade total de luz no campo de visão, não pelo objeto mais brilhante no campo. Durante os eclipses parciais, a maior parte da luz solar é bloqueada pela Lua que passa na frente do Sol, mas as partes descobertas da fotosfera têm o mesmo brilho da superfície que durante um dia normal. Na escuridão global, a pupila se expande de ~ 2 mm a ~ 6 mm, e cada célula retiniana exposta à imagem solar recebe cerca de dez vezes mais luz do que observando o Sol não eclipsado. Isso pode danificar ou matar essas células, resultando em pequenos pontos cegos permanentes no espectador. Durante o nascer e o pôr-do-sol, a luz solar é atenuada através da dispersão de luz por uma passagem particularmente longa através da atmosfera da Terra, e a luz direta do Sol, às vezes, é fraca o suficiente para ser vista diretamente sem desconforto ou com segurança com binóculos. Condições atmosféricas, poeira atmosférica e alta umidade contribuem para essa atenuação atmosférica. Editor Paulo Gomes de Araújo Pereira.

Binárias com anã marrom e limite de massa estelar

 Um objeto deve pesar pelo menos 70 vezes a massa de Júpiter para iniciar a fusão de hidrogênio e atingir o status de estrela. Se ele pesa menos, em vez disso, a estrela não se acende e se torna uma anã marrom. Como chegaram a essa conclusão? Os dois cientistas estudaram 31 binários de anãs marrons fracos (pares desses objetos que orbitam uns aos outros) usando o sistema de ótica adaptável a estrela do guia de laser do Observatório WM Keck (LGS AO) para coletar imagens ultra-nítidas deles e rastrear seus movimentos orbitais usando observações de alta precisão. "Estamos trabalhando nisso desde que o LGS AO do Keck Observatório revolucionou a astronomia terrestre há uma década", disse Dupuy. "Keck é o único observatório que vem fazendo isso de forma consistente por mais de 10 anos. Que os dados de longa duração e de alta qualidade do sistema laser estão no cerne deste projeto".

Seu objetivo era medir as massas dos objetos nesses binários, uma vez que a massa define o limite entre estrelas e anãs marrons. A equipe de pesquisa também usou o Hubble Space Telescope para obter as imagens extremamente nítidas necessárias para distinguir a luz de cada objeto no par.

No entanto, o preço de tais imagens ampliadas e de alta resolução do Observatório Hubble e Keck é que não existe um quadro de referência para identificar o centro de massa. Imagens de campo amplo do telescópio Canadá-França-Havaí (CFHT) contém centenas de estrelas, desde que a grade de referência faz-se necessária para medir o centro de massa para cada binário.

Esta animação mostra vários dos binários deste estudo, cada um orbitando em torno de seu centro de massa, que é marcado por um x. As cores indicam temperaturas da superfície, do mais quente ao mais frio: ouro, vermelho, magenta ou azul. A imagem de fundo é um mapa de todo o céu visível do Havaí e uma silhueta de Maunakea, sede do Observatório Keck e do Telescópio Canadá-França-Havaí, onde este estudo foi realizado na última década. Cada binário é mostrado aproximadamente onde está localizado no céu noturno. Os tamanhos reais dessas órbitas no céu são muito pequenas (cerca de um bilionésimo da área coberta por um "x"), mas os tamanhos das órbitas mostrados na animação são precisos em relação um ao outro. A animação também está no extremo rápido, onde cada segundo na animação corresponde a aproximadamente 2 anos de tempo real. O resultado do programa de observação de uma década é a primeira grande amostra de massas anãs marrons. "É a sinergia entre o Observatório Keck e CFHT que realmente nos leva ao poder total dos resultados", disse Dupuy. "Como eles dizem, coisas boas vêm para aqueles que esperam. Embora tenhamos muitos resultados de anãs marrons interessantes nos últimos 10 anos, essa grande amostra de massas é a grande recompensa. Essas medidas serão fundamentais para entender as anãs e estrelas marrons há muito tempo", disse Liu.

Os astrônomos têm usado binários para medir massas de estrelas há mais de um século. Para determinar as massas de um binário, mede-se o tamanho e a velocidade das órbitas das estrelas em torno de um ponto invisível entre elas onde a atração da gravidade é igual (conhecido como "centro de massa"). No entanto, as anãs marrons binárias orbitam muito mais lentamente do que as estrelas binárias, devido às suas massas mais baixas. E porque as as luzes das anãs marrons são mais fracas que dos outros tipos de estrelas, elas só podem ser estudadas em detalhes com os telescópios mais poderosos do mundo.

Próximos passos

A informação que Dupuy e sua equipe de descoberta reuniram permitiu que desenhassem várias conclusões sobre o que distingue as estrelas dos anãs marrons. Os objetos mais pesados ​​do que 70 massas de Júpiter não são suficientemente frios para serem anãs marrons, o que implica que todas as estrelas são alimentadas por fusão nuclear. Os objetos de massa abaixo de 70-Júpiter estão destinados a ser anãs marrons. Esta massa mínima é um pouco menor do que as teorias tinham previsto, mas ainda consistente com os últimos modelos de evolução da anã marrom. Além do corte de massa, eles descobriram um corte de temperatura superficial. Qualquer objeto mais frio do que 1.600 Kelvin (cerca de 2.400 graus Fahrenheit) não é uma estrela, mas uma anã marrom. Esta divisão simples entre estrelas e anãs marrons tem sido usada há muito tempo. Na verdade, os astrônomos tiveram teorias sobre o quão maciço a bola em colapso deve ser para formar uma estrela há mais de 50 anos. No entanto, a linha divisória em massa nunca foi confirmada pela observação, até agora. Este novo trabalho ajudará os astrônomos a compreender as condições em que as estrelas se formam e evoluem - ou às vezes falham. Por sua vez, o sucesso ou o fracasso da formação estelar têm um impacto sobre como, onde e por que os sistemas solares se formam. Assista o vídeo em https://youtu.be/.wa4iNrb8USA Editor Paulo Gomes de Araújo Pereira.

Gêiseres no sistema solar

Frio como gelo

Há um outro tipo de vulcanismo, chamado criovulcanismo. Como a NASA explica neste gráfico interativo, os criovulcões entram em erupção de água e gases em vez de rochas derretidas. Eles pontilham uma série de diferentes corpos em nosso sistema solar, incluindo a lua de Netuno, Triton, e a lua Encelado de Saturno. "É uma forma de vulcanismo porque o vulcanismo é um processo que traz material do interior para a superfície, mas não é rocha derretida", disse a Dra. Rosaly Lopes, pesquisadora sênior do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA  à Astronomia. Em vez disso, criovulcões ocorrem em corpos com um oceano situado sob uma crosta gelada. Quando a pressão se acumula, é libertada na forma de gêiseres de água misturados com amoníaco ou metano. Geralmente, os criovulcões são encontrados em corpos no sistema solar exterior, disse Lopes, embora os cientistas também acreditam que o criovulcanismo pode ter acontecido no planeta cercado por  Asteroide. De acordo com estudos recentes Do Centro Max Planck para Pesquisa de Sistemas Solares, várias estruturas em Occator Crater sugerem atividade geológica recente consistente com a atividade criovulcânica, embora até agora só uma "montanha" tenha sido encontrada no mundo.

Informações sobre esses vulcões fornece aos cientistas pistas sobre importantes processos geológicos. "O vulcanismo é um dos principais processos realmente fundamentais que molda a superfície de um planeta ou lua", disse Lopes. Essa forma, ela explicou, vem da interação de quatro processos principais - vulcanismo, tectonismo, erosão, e craterização do impacto. Compreender o papel do vulcanismo na formação da superfície de um corpo fornece uma pista crucial para entender mais sobre os processos geológicos desse planeta. "Por exemplo", disse Lopes à Astronomia, "se a Terra fosse o único lugar onde vimos vulcanismo, poderíamos pensar que o vulcanismo realmente depende da tectônica de placas ... Mas quando olhamos para os outros planetas, vemos que eles têm ou tiveram vulcanismo no passado, e não há placas tectônicas. " Ela citou Io como um exemplo disto: quando os cientistas viram o vulcanismo incrivelmente ativo ocorrendo lá, eles perceberam que era o aquecimento de maré que causou este vulcanismo. Funciona assim: Io e outros satélites galileanos (como Europa e Ganimedes) estão em rotação síncrona em torno de Júpiter. Io então se torna apanhado em um puxão entre a gravidade de Júpiter e a gravidade desses outros satélites, explicou Lopes. Isso, por sua vez, leva ao abaulamento da crosta de Io para cima e para baixo, e a fricção resultante produz uma grande quantidade de calor e um interior fundido. Quando a pressão se acumula, ocasionalmente entra em erupção rocha derretida e plumas de gás.

 Evidências recentes até sugerem que elas podem aparecer em cometas. Comet 29P / Schwassmann-Wachmann exibe explosões de monóxido de carbono consistente com outras formas de criovulcanismo em torno do sistema solar. As explosões parecem acontecer a partir de um ponto no cometa - tornando-se um dos menores corpos que se acredita ter sinais de vulcanismo. Enquanto os vulcões podem lançar luz sobre certos processos geológicos, há outra razão, ainda mais intrigante para procurá-los: eles podem ser indicadores de climas adequados para a vida. O vulcanismo fornece calor e energia, que é essencial à vida, disse Lopes. E o criovulcanismo não tem apenas o calor, mas água - dois dos ingredientes essenciais à vida. Isso não significa que todo corpo com criovulcanismo tenha as condições necessárias para sustentar a vida, é claro. Mas esses planetas podem não ser um mau lugar para começar. Editor Paulo Gomes de Araújo Pereira. 

Disco de detritos de Fomalhaut visto pelo ALMA

Fomalhaut é uma das estrelas mais brilhantes do céu. A cerca de 25 anos-luz de distância, esta estrela encontra-se muito perto de nós, podendo ser observada a brilhar intensamente na constelação do Peixe Austral. Esta imagem obtida pelo Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) mostra a Fomalhaut (ao centro) circundada por um anel de restos poeirentos — é a primeira vez que uma imagem assim é capturada a tão elevada resolução e sensibilidade nos comprimentos de onda milimétricos.

O disco da Fomalhaut é constituído por uma mistura de gás e poeira cósmica de cometas do sistema Fomalhaut (exocometas), libertados quando os exocometas passam uns pelos outros ou chocam entre si. Este meio turbulento assemelha-se a um período primordial do nosso Sistema Solar conhecido por Bombardeamento Intenso Tardio, que ocorreu há cerca de 4 mil milhões de anos atrás. Nesta altura um grande número de objetos rochosos viajava pelo Sistema Solar interior e colidia com os jovens planetas terrestres, incluindo a Terra, formando assim inúmeras crateras de impacto — muitas das quais permanecem visíveis ainda hoje nas superfícies de planetas como Mercúrio e Marte.

Sabe-se que a Fomalhaut se encontra rodeada por vários discos de detritos — o que se vê nesta imagem do ALMA é o disco mais externo. O anel situa-se a aproximadamente 20 bilhões de km da estrela central e tem cerca de 2 bilhões de km de espessura. Um tal anel relativamente estreito e excêntrico só pode ser produzido pela influência gravitacional de planetas do sistema, tal como a influência gravitacional de Júpiter sobre a nosso cinturão de asteroides. Em 2008 o Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA descobriu o famoso exoplaneta Fomalhaut 'b' a orbitar no interior deste disco, no entanto o planeta não é visível nesta imagem do ALMA. Editor Paulo Gomes de Araújo Pereira.

Ciclones, tempestades de amônia e chuvas de elétrons em Júpiter

Juno mostra ciclones polares maciços, tempestades de amônia e chuveiros de elétrons em Júpiter. 

Foto 1. Oito meses depois de completar sua primeira passagem em torno de Júpiter, a sonda Juno da NASA está pagando dividendos sob a forma de alguns insights intrigantes sobre o gigantesco planeta marmoreado. Os resultados obtidos a partir da órbita de Juno em Júpiter desafiam previamente suposições efetuadas sobre o planeta, incluindo as teorias sobre a sua estrutura e campo magnético, de acordo com dois relatórios publicados na Science. Foto 2. Os principais achados incluem a confirmação de que ciclones imensos, de até 1.400 km de diâmetro, rodam em volta dos pólos de Júpiter. Imagens imóveis dos pólos anteriormente invisíveis mostram os ciclones como ovais brilhantes. Ainda mais dramaticamente, imagens térmicas do planeta mostram estruturas inesperadas que Bolton e seus colegas acreditam serem sistemas meteorológicos gigantes causados ​​pela amônia que brota da atmosfera profunda. As medidas do campo magnético de Júpiter que eles relatam são particularmente surpreendentes, sugerindo que o campo magnético do gigante de gás é substancialmente mais forte do que previamente estimado, em cerca de 7.766 Gauss - 10 vezes a força da Terra. Foto -3. Os dados que Juno captou da magnetosfera de Júpiter - a região ao redor do planeta dominada por seu campo magnético. Connerney e seus colegas usaram essa informação para deduzir que o campo magnético de Júpiter estava se expandindo quando Juno entrou pela primeira vez na magnetosfera do planeta. Esta dedução é porque Juno só encontrou um choque de arco - uma onda de choque curvada, estacionária ao redor do planeta - durante a entrada, mas correu em vários mais em suas órbitas subsequentes. A equipe de Connerney também pôde examinar os chuveiros de elétrons que atingem a atmosfera superior de Júpiter, quando Juno interceptou os feixes de partículas carregadas enquanto estava acima dos pólos Jovianos. Estes chuveiros são pensados  ser a causa das auroras enormes que ocorrem acima de Júpiter; Connerney acredita que seus padrões de distribuição alienígena indicam que a interação de Júpiter com seu ambiente externo é muito diferente dos modelos conceituais atuais. Enquanto a NASA lançou Juno em 2011, seu trabalho real apenas começou. A órbita altamente elíptica de Juno permite que ele se aproxime muito de Júpiter. Os cientistas esperam que ele vai continuar a enviar para casa dados valiosos derramando luz sobre o planeta e o Sistema Solar por muitos meses. Editor Paulo Gomes de Araújo Pereira.