Qual é a grande galáxia mais próxima da Via Láctea? Andrômeda. Na verdade, nossa galáxia é
imaginada semelhante a Andrômeda. Juntas, essas duas galáxias dominam o Grupo Local de galáxias. A luz difusa de Andrômeda é causada pelas centenas de bilhões de estrelas que a compõe. As várias estrelas
distintas que cercam a imagem de Andrômeda são realmente as estrelas em nossa galáxia que estão bem na frente dela. Andrômeda é frequentemente referida como M31, uma vez que é o 31º objeto na lista de Messier do céu difuso. M31 está tão distante que leva cerca de dois milhões de anos
para a luz chegar até nós a partir desta galáxia. Embora visível sem ajuda, a imagem acima de M31 é um mosaico digital de 20 quadros tomados com
um pequeno telescópio. Muito sobre M31 permanece desconhecido, incluindo quanto tempo exatamente
vai demorar a se chocar com nossa galáxia. Sabemos que ‘massa atrai massa’, e quanto mais próximas elas ficarem, maior a
atração gravitacional, e menor o tempo de aproximação, numa escala que não
podemos (logaritmo? Exponencial?) prever dado os poucos conhecimentos nessa
área de astronomia. Pela fotografia podemos observar que os dois discos das
galáxias não estão mo mesmo plano. O cientista Hubble descobriu através de
chapas espectrais que M31 está vindo em nosso sentido – o espectro é azulado –
mas, não soube precisar a inclinação dessa aproximação, é o mesmo que ocorre da
previsão de passagem de meteoros vindo no sentido da Terra. Dizer a verdade,
M31 não vai se chocar com a Via Láctea, até provarem o contrário. Muitas
definições em Astronomia estão equivocadas, precisam de mais exatidão. Editor
Paulo Gomes Pereira.
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quarta-feira, 2 de setembro de 2015
Andrômeda mais perto da Via Láctea
A Grande Nuvem de Magalhães
O navegador Português do século 16 Fernão de Magalhães e sua tripulação tinham muito tempo para estudar o céu
do hemisfério sul durante a primeira circunavegação do planeta Terra. Como resultado, dois
objetos nebulosos facilmente visíveis para skygazers do hemisfério sul são
conhecidos como as Nuvens de Magalhães, agora a ser entendidas como
galáxias satélites da nossa muito maior galáxia espiral Via Láctea. Cerca de 160.000 anos-luz
distante, na constelação de Dourado, a Grande Nuvem de Magalhães (LMC) é vista aqui em uma imagem de colorido profundo. Abrangendo cerca de 15.000
anos-luz ou menos, é a mais maciça das galáxias satélites da Via Láctea e é a casa da supernova mais próxima nos tempos modernos, SN 1987A. A outra parte proeminente
abaixo do centro é de 30 Doradus, também conhecida como a magnífica Nebulosa da Tarântula, é uma região de formação de
estrelas gigante com cerca de 1.000 anos-luz de diâmetro. Editor Paulo Gomes de
Araujo Pereira. domingo, 19 de julho de 2015
As cepheids do outro lado da Via Láctea
Cinco estrelas notáveis do outro lado da nossa galáxia prometem uma nova visão sobre os limites exteriores da
nossa própria casa. Cinco estrelas de classe Cepheid (foto
- pontos amarelos na parte superior ) foram encontradas além dos braços espirais
mais distantes da Via Láctea, no lado oposto do Sistema Solar. Cefeidas pode
ser usadas como faróis de medição, ou "velas padrões", de distâncias
cósmicas. A imagem do telescópio espacial Hubble pode capturar dezenas de
galáxias distantes, mas uma galáxia que nunca vamos ver do lado de fora é a
nossa. Como resultado, ninguém sabe o tamanho e a forma exata da Via Láctea.
Demorou mais de um século após a descoberta da primeira espiral no espaço antes
que os astrônomos estabelecessem que a nossa galáxia é uma espiral, também, e
mais anos se passaram antes que eles deduzissem que habitamos uma espiral
barrada - um tipo cuja região central brilhante é alongada. Agora, pela
primeira vez, os observadores detectaram cinco estrelas do outro lado da
galáxia, que servem como bitolas em circulação, um feito que vai divulgar
segredos sobre terras incógnitas da Via Láctea. "É uma bela peça de
astronomia clássica", diz Leo Blitz, astrônomo da Universidade da
Califórnia, Berkeley, que não esteve envolvido na descoberta. Os pesquisadores,
na África do Sul e no Japão, descobriu cinco estrelas conhecidas como cefeidas
brilhando no lado oposto do disco da Via Láctea, 72.000 a 99.000 anos-luz da
Terra. Todas as cinco estrelas estão por trás do centro da galáxia, que está,
na constelação de Sagitário cerca de 27.000 anos-luz de nós. Cefeidas têm
estrelado inúmeras descobertas astronômicas porque revelam uma quantidade
crucial: a distância celestial. A Cepheid é uma supergigante amarela - uma
estrela tão quente como o sol, mas muito mais luminosa - que pulsa periodicamente,
expandindo-se e se contraindo para que suas ceras de luz diminua. Assim como
uma tuba ressoa em um tom de menor frequência e mais profundo do que a trombeta,
portanto, uma grande e luminosa Cepheid leva mais tempo a pulsar do que uma
Cepheid menor. Assim, apenas a medição período de medição de pulsação de uma
Cepheid indica a quantidade de luz que a estrela emite. Comparando essa luminosidade
com o quão brilhante a Cepheid parece revela a sua distância da Terra - quanto
mais distante da estrela, mais fraca parece.
Localização - As Cefeidas inicialmente sugeriu-se que eles tinham vindo
da Galaxy Anã de Sagitário nas proximidades e que a gravidade da Via Láctea
está rapitando-as. " Ficamos muito surpresos ao descobrir que estas [
estrelas ] não têm as velocidades adequadas para isso", diz Michael Feast,
astrônomo da Universidade da Cidade do Cabo. Usando o Grande Telescópio Sul
Africano ( SALT ) os astrônomos mediram o deslocamentos Doppler das estrelas em comprimentos
de onda infravermelhos, que penetram poeira no disco da galáxia. As velocidades
derivadas dos desvios Doppler indicou que todos as cinco Cepheids pertencem à
nossa galáxia. Os astrônomos relataram sua descoberta em 15 de maio questão na
Nature. As estrelas estão bem acima e abaixo do plano galáctico. Cefeidas são
sempre bastante jovens – nascidas a menos de 130 milhões de anos atrás - e
estrelas jovens normalmente residem dentro de apenas algumas centenas de
anos-luz do plano galáctico. As cinco Cepheids distantes estão de 2.900 a 6.800
anos-luz acima ou abaixo do plano, sugerindo que o lado mais distante do disco estelar
da Via Láctea está oculto, como a grande final de um trompete. Esta descoberta
faz sentido, no entanto, porque o gás interestelar, que produz estrelas jovens,
também estão ocultos na periferia da galáxia. "É emocionante ver esses
jovens objetos no caminho até lá", diz Thomas Dame, do Centro Harvard
-Smithsonian de Astrofísica, que não está envolvido com o estudo, que usa ondas
de rádio a partir de gás molecular para mapear os braços espirais como seu gás
dá à luz novas estrelas. "Noventa por cento do que sabemos sobre a
estrutura espiral da galáxia vem do nosso lado. Nós não sabemos muita coisa
sobre o outro lado." Em 2011 Dame e seu colega Patrick Thaddeus traçou um
grande braço espiral chamado Scutum - Centaurus através da Via Láctea, achando
que o braço espiral sobe vários milhares de anos-luz acima do plano galáctico.
Infelizmente, ao contrário das cefeidas, estas observações de rádio deu apenas
distâncias brutas, e Dame diz que o mapa espiral aqui pode ser tão falho como mapas
navegadores utilizados durante a época de Colombo. Ele observa que três das cefeidas
têm posições semelhantes, o que sugere a ele que elas mentem como localizadas
no poderoso braço de Scutum-Centaurus ; mas suas distâncias colocá-as além de
sua localização no mapa, assim que o braço Scutum-Centaurus pode realmente
estar mais longe do que o inicialmente estimado. Uma Cepheid ainda brilha para
além da borda do disco estelar, insinuando uma outra característica espiral
remota no lado mais distante da galáxia. O que é necessário para resolver estas
questões? Mais cefeidas. "Cinco é um pouco infeliz," Festa lamenta.
Mas ele diz que a descoberta "abre a possibilidade de que as grandes
pesquisas, especialmente no infravermelho, vai jogar -se mais estrelas como
estas permitirem realmente investigar a estrutura da galáxia para fora a estas
distâncias." Em uma década, devemos ter uma visão melhor da nossa casa
galáctica. Editor PGAPereira. Imagem -Via Lactea.
terça-feira, 19 de maio de 2015
O hidreto de hélio e a evolução do universo
Qual
é o mais forte ácido possível, de modo reativo você não pode sequer medi-lo na
escala de pH? Ou experimente esta: Qual é a primeira molécula que se formou no
universo, antes da água, antes mesmo do hidrogênio molecular? Enquanto sua
vítima está vasculhando seu cérebro, você poderia oferecer uma pista
provocando: Os dois compostos são uma e a mesma coisa. A resposta inesperada é
... hidreto de hélio. Jerome Loreau, da Universidade Livre de Bruxelas
chama-lhe a molécula misteriosa (ou melhor, o "íon mistérioso", uma
vez que carrega uma carga elétrica), e por boas razões. Seu professor de
química, provavelmente, lhe ensinou que o hélio, um gás nobre, não reage com
nada, mas que acaba por ser inteiramente falsa - pelo menos, em certas
condições altamente exóticas. Hidreto de hélio é tão obscuro que muitos
astrônomos nunca ouviram falar dele, mesmo que ele marcou um ponto de viragem
fundamental na evolução do universo. Foi o primeiro passo no nascimento da
química e do surgimento de estrelas, planetas e a própria vida. O que me leva à
última e mais misteriosa coisa sobre o hidreto de hélio. "Nós não podemos
observá-lo", Loreau diz timidamente. "Ele apenas parece ser de algum
modo invisível no espaço." Não é apenas hidreto de hélio que os
pesquisadores não podem ver; as outras moléculas de primeira geração são
invisíveis, também. Falta alinhar as peças da história cósmica, uma época
importante conhecida, apropriadamente, como a Idade das Trevas. Caldeirão
escuro - Na primeira, imediatamente após o Big Bang, o espaço era um emaranhado
quente de matéria e radiação interligadas. Quando o universo se expandiu, ele
constantemente se arrefeceu. Depois que ele chegou a uma temperatura de cerca
de 4000 kelvins, 380 mil anos após o Big Bang, prótons poderiam se combinar com
elétrons para formar átomos de hidrogênio. Ao contrário da sopa de partículas
que veio antes, o hidrogênio é transparente, permitindo a passagem da radiação
para iniciar a transmissão livremente pelo universo já escuro. A radiação do
que o tempo ainda é facilmente detectável hoje se chama radiação cósmica de
fundo. Hidreto de hélio é tão obscuro que
muitos astrônomos nunca ouviram falar dele, mesmo que ele marcou um ponto de
viragem fundamental no universo. "O brilho onipresente que forneceu
elementos de prova da conquista surgiu na década de 1960 para o Big Bang. A
questão, por outro lado, desapareceu de vista. A próxima coisa que os
astrônomos podem ver é uma população de pouco bem desenvolvidas proto-galáxias
algumas centenas de milhões de anos depois. O que aconteceu durante o longo
trecho entre os dois? Direita. Idade Das Trevas - Mesmo que nós não podemos
ver a Idade das Trevas, temos alguma idéia do que estava acontecendo naquele
instante. Modelos de o Big Bang dar um relato preciso da composição inicial do
cosmos: hidrogênio, hélio, um pouco de deutério (uma forma pesada de
hidrogênio) e traços de lítio. É isso aí. Como para o que eles estavam fazendo,
uma vez que o universo foi se refrescando o suficiente para formar átomos de
hidrogênio, foi também ficando frio o suficiente para esses elementos para
começar a interagir uns com os outros e se combinando em moléculas. Em outras
palavras, no dia em que o cosmos escureceu também a química no mesmo dia
começou. "A química é relativamente simples. “É um laboratório químico
muito limpo”, diz Phillip Stancil, da Universidade da Georgia. Como Loreau em
Bruxelas, Stancil estudou hidreto de hélio, mas ele parece mais amplamente no
mix da evolução de compostos no início do universo. Este trabalho é como nós
sabemos que o hidreto de hélio foi o primeiro emparelhamento atômico no
universo, uma atração elétrica entre um átomo de hélio e um próton, o núcleo de
um átomo de hidrogênio. A presença de prótons nus é o que faz um hidreto de
hélio ácido tão poderoso, pronto para combinar com qualquer coisa que cruze seu
caminho. Uma vez que o hidreto de hélio apareceu, provocou a formação do primeiro
hidrogênio molecular - dois átomos de hidrogênio ligados em conjunto. Outra
combinação atômica rapidamente possível se seguiu, incluindo hélio-lítio e H3+,
uma molécula de hidrogênio com três átomos, sendo que ambos são demasiados
instáveis para existirem naturalmente na Terra. Vendo estrelas - A
emergência da química teve um efeito transformador sobre o universo por causa
de uma propriedade peculiar do hidrogênio atômico: Se você tomar uma grande
nuvem de átomos de hidrogênio e deixá-lo entrar em colapso, ela fica cada vez mais
quente até que toda a energia de ligação evita que elas se encolham ainda mais.
Você acaba com apenas uma nuvem pequena, nada com uma estrutura definida. Um
universo feito apenas de hidrogênio atômico é um universo chato. Com o hidreto
de hélio, tudo começou a mudar. A partir daí surgiram as primeiras moléculas de
hidrogênio, e com hidrogênio molecular, o universo moderno nasceu. "As moléculas
dar um mecanismo para remover a energia durante o colapso", explica
Stancil. As moléculas podem emitir radiação para fora, fazendo com que a nuvem
se arrefeça e se mantenha em colapso. Moléculas de hidrogênio não são o melhor
refrigerante, mas elas são boas o suficiente para permitir que nuvens de gás
gigantes, milhões de vezes a massa do sol, caiam sobre si mesmas. Essas nuvens
se tornaram as primeiras estrelas. Depois de centenas de milhares de anos -
talvez até um milhão - a escuridão começou a se dissipar. As primeiras estrelas
eram enormes, bestas instáveis que
rapidamente forjaram elementos mais pesados em
seus núcleos e, em seguida, explodiram como supernovas brilhantes. Criaram-se carbono,
oxigênio e silício
a partir das explosões, em seguida, se espalhou para o gás circundante, dando
início à segunda fase da química cósmica. Dois novos compostos, água e monóxido
de carbono, permitiram nuvens de gás para arrefecer muito mais eficientemente,
formando um vasto número de estrelas menores. Partículas de poeira
recém-formadas criaram superfícies sólidas que facilitaram reações químicas
complexas. Um amontoado ácido de hidrogênio e hélio deu lugar a um universo de
galáxias brilhantes. Algo ainda mais notável pode ter acontecido durante essa
época da primeira luz. Avi Loeb na Universidade de Harvard aponta que a temperatura
global do espaço era cerca de 300 graus Kelvin (cerca de 80 graus centígrados
de temperatura basicamente, o que significa que todo o universo era uma zona
habitável. Enquanto isso, todas essas estrelas que explodiram bombearam
carbono, oxigênio, nitrogênio, fósforo ... os elementos da Biologia. Loeb imagina
cada estrela que explodiu como uma incubadora, criando uma bolha de elementos
vitais em torno dela, e se pergunta se o fim da Idade das Trevas foi também o
momento em que o universo se tornou vivo. Os observatórios ALMA e James Webb
trabalharão nessa tarefa. Editor PGAPereira.
segunda-feira, 11 de maio de 2015
RIGEL explodirá como supernova em 10 milhões de anos
Tal como a sua rival
avermelhada de classe M em Orion, Betelgeuse, Rigel (Beta Orionis) é uma
supergigante, embora em contraste azul (na verdade, mais azul e branco) da
classe B (B8). Seu nome vem da mesma raiz de Betelgeuse, originalmente
"rijl al-jauza", que significa o "pé" da al-jauza, em árabe."
Para nós, a estrela representa o pé esquerdo do mítico caçador. O pé está
geralmente associado a uma estrela mais fraca, Cursa (Beta Eridani). Embora
Rigel, estrela beta de Orion, estrela brilhante de magnitude (0,12) seja um pouco mais brilhante do que Alpha
Orionis, Betelgeuse, talvez sugerindo que a variável Betelgeuse aparecesse no
seu aspecto mais brilhante. Entre as estrelas mais brilhantes do céu, Rigel
ocupa a 7ª posição em brilho visual, logo atrás de Capella de Auriga. A uma
distância de 860 anos-luz (segunda redução de Hipparcos), que brilha com luz de
85.000 sóis levando em consideração sua luz ultravioleta a partir da
temperatura de sua superfície de 11.500 Kelvin. As duas combinam por contar com
um raio inchado 74 vezes maior do que o sol, a 0,34 unidades astronômicas,
quase tão grande quanto a órbita de Mercúrio. Medida direta de diâmetro angular
leva a um raio semelhante de 73 vezes o do sol, mostrando que as várias propriedades
da estrela são precisas. A teoria da estrutura e evolução estelar mostra que a
estrela deve ter uma massa perto de 18 vezes maior do que o sol, e indica que
ela tem um núcleo de hélio morto e ainda está em uma fase de inchaço e de
refrigeração. Cerca de 10 milhões de anos, Rigel deve, eventualmente,
expandir-se para se tornar uma supergigante vermelha, assim como Betelgeuse
muito bem é hoje, altura em que iniciará a fusão do hélio em carbono e além, em
preparação para a sua eventual explosão como uma supernova. (Dadas as várias
incertezas observacionais e teóricas, também é possível que a estrela tenha
massa um pouco menor de 14 energia solar ou próxima, e que agora iniciou a
fusão de hélio depois de já ter sido uma gigante vermelha que encolheu e
aqueceu sua superfície para voltar ao capuz azul de supergigante. Em qualquer
caso, uma supernova parece mais do que provável). Se e quando a faz visível
afigura-se-nos tão brilhante como um quarto da Lua. Rigel é acompanhada por uma
relativamente brilhante companheira de sétima magnitude a nove segundo de arco
de distância. Normalmente, tal estrela é facilmente encontrada em um pequeno
telescópio, mas o brilho de Rigel quase a ofusca. A companheira, a uma distância
de, pelo menos, 2.500 AU (60 vezes mais distante de Rigel que Plutão está do
Sol), deve durar pelo menos 25.000 anos para fazer uma órbita, e é a própria
dupla (sistema Rigel BC), os componentes muito menos massivos da classe B,
principais estrelas da sequência que funde hidrogênio em hélio. As estrelas da
Rigel BC estão a aproximadamente 100 AU uma da outra, o que implica um período
orbital de cerca de 400 anos. Além disso, existe a Rigel D de magnitude 15, que
também parece pertencer ao sistema. Em uma separação de 44 segundos de arco
(pelo menos 11.500 UA), essa provável anã de classe K levaria algum quarto de
milhão de ano para orbitar o trio interior. Uma vez imaginada ser parte da
vasta associação de estrelas azuis Orion OB1, Rigel agora parece estar muito
perto de nós para a adesão real a menos que, como Betelgeuse, fora ejetada do seu
sistema de nascimento. Cerca de 2,5 graus ao noroeste da estrela encontra-se
uma "nebulosa azul arqueada de reflexão" chamada IC 2448 (a nebulosa
Witch-Head). Apesar de, no mínimo, 40 anos-luz de distância, ela visivelmente
espalha a luz feroz de Rigel, dando testemunho convincente do poder desta
incrível supergigante azul. Figura – Orion. Editor PGAPereira.
sexta-feira, 24 de abril de 2015
Velocidade de escape
Velocidade de escape, em física, é a velocidade na
qual a energia cinética de um corpo é igual em magnitude à sua energia
potencial em um campo gravitacional. Ela é normalmente descrita como a
velocidade necessária para "libertar-se" de um campo gravitacional;
entretanto, isto não vale para objetos que tem propulsão própria, pois tal
objeto pode libertar-se com qualquer velocidade maior do que zero, por exemplo mantendo
uma velocidade constante de mesma direção que o peso, mas de sentido contrário. ( Figura - Análise de Isaac Newton da velocidade de escape.) Para um dado campo gravitacional e uma dada
posição, a velocidade de escape é a velocidade mínima que um objeto sem
propulsão precisa para se mover indefinidamente da origem do campo, em vez de
cair ou ficar em órbita a certa distância da origem. Para isto acontecer o
objeto não deve ser influenciado por nenhuma força significante exceto o campo
gravitacional; em particular não pode haver propulsão (como em um foguete), nem
haver fricção significativa (como entre o objeto e a atmosfera terrestre -
estas condições correspondem à queda livre), e não há radiação gravitacional. Um
aspecto um pouco contra-intuitivos da velocidade de escape é que ela é
independente de direção, então "velocidade" é um termo incorreto; é
uma quantidade escalar e seria mais bem descrita como "rapidez para
escape" ou "velocidade escalar de escape". A forma mais
simples de derivar a fórmula da velocidade de escape é usar a conservação de energia, assim: para poder escapar, um objeto
tem que ter pelo menos tanta energia cinética quanto o acréscimo de energia
potencial resultante de mover-se para uma altura infinita. Definida de uma
maneira um pouco mais formal, "velocidade de escape" é a velocidade
inicial necessária para ir de um ponto em um campo potencial gravitacional para
o infinito com uma velocidade residual zero, relativa ao campo. Da mesma forma,
um objeto que parte do repouso no infinito e cai em direção à massa que o atrai
irá, em sua trajetória (até atingir a superfície), mover-se a uma velocidade
igual à velocidade de escape correspondente a sua posição. Em geral, o ponto
inicial está na superfície de um planeta ou de uma lua. Na superfície da Terra,
a velocidade de escape é cerca de 11,2 quilômetros por segundo, o equivalente a
40 320 Km/h, cerca de 111 vezes mais rápido do que um carro de fórmula 1 em
reta livre, ou cerca de 30 vezes mais rápido do que a velocidade do som a 25°
C. Entretanto, a 9.000 km de altitude no "espaço", é pouco menor
que 7,1 km/s. A velocidade de escape relativa à superfície de um
corpo em rotação depende da direção que viaja um corpo que está escapando. Por
exemplo, como a velocidade de rotação da Terra é de 465 m/s para o leste no
equador, um foguete lançado tangencialmente do equador da Terra para o leste
precisa de uma velocidade inicial de cerca de 10,735 km/s relativa à
Terra para escapar enquanto um foguete lançado tangencialmente do equador
para o oeste necessita de uma velocidade inicial de cerca de 11,665 km/s relativa
à Terra. A velocidade superficial diminui com o cosseno da latitude
geográfica, desta forma as estações de lançamento de foguetes são localizadas
geralmente próximas do equador tanto quanto possível, como, por exemplo, o Cabo
Canaveral americano na Flórida e o Centro Espacial Europeu da Guiana, somente
cinco graus do equador, na Guiana Francesa (ou o Centro brasileiro de
Lançamento de Alcântara, situada a 2°22'54,70"S, bem mais perto da linha
do equador). De forma simplificada, todos os objetos na Terra tem a mesma
velocidade de escape. Não importa se a massa é 1 kg ou 1000 kg, a
velocidade de escape é sempre a mesma. O que muda de um caso para outro é a
quantidade de energia necessária para acelerar a massa até a velocidade de
escape: a energia necessária para um objeto de massa m escapar do campo
gravitacional da Terra é GMm/ro, uma função da massa do objeto (onde
r0 é o raio da Terra).
Objetos mais massivos necessitam de mais energia para atingir a velocidade de
escape. Enganos comuns - A velocidade de escape é às vezes confundida
com a velocidade com que um veículo autopropulsionado (como um foguete) deve
atingir para deixar a órbita, entretanto este não é o caso. A velocidade de
escape citada faz referência a velocidade que um objeto qualquer necessita para
sair do efeito da gravidade na superfície
do planeta. Porém a medida que a altitude aumenta, essa velocidade diminui. Um
objeto autopropulsionado pode continuar a se afastar do planeta em qualquer
direção a uma velocidade menor que a velocidade de escape. Se a velocidade do
objeto for mais baixa que a velocidade de escape para dada altura e a propulsão
for removida, o objeto irá cair ou entrar em órbita. Se a velocidade for igual
ou acima da velocidade de escape naquele ponto, ele terá energia suficiente
para "escapar" do campo gravitacional, e não irá voltar para a
superfície. Órbita - Se um corpo
em queda livre, em qualquer posição, tem a velocidade de escape para aquela
posição, o mesmo vale para a órbita completa. Se a origem da gravidade é um
corpo esférico simétrico, a órbita é (parte de) uma parábola com o centro da
origem como foco (trajetória parabólica), ou parte de uma linha reta que
passa pela origem. Quando se afasta da fonte, é chamada órbita de escape, caso
contrário é uma órbita de captura. As duas são também conhecidas como órbitas C3
= 0. Um escape real necessita que a órbita parabólica não intercepte o corpo
celestial. De forma mais geral, para um corpo com forma arbitrária é necessário
que a órbita não intercepte o corpo. Para corpos não-convexos, nem todos os
pontos na superfície precisam ser um ponto de partida possível para a órbita. Se
o corpo possuir a velocidade de escape em relação à Terra, ainda não é
suficiente para escapar do Sistema Solar, assim as órbitas próximas à Terra se
assemelham à parábolas, mas mais adiante elas se curvam para formar uma órbita
elíptica em torno do Sol. Para deixar o planeta Terra é necessária uma
velocidade de escape de 11,2 km/s, entretanto uma velocidade de 42,1 km/s é
necessária para escapar da gravidade do Sol (e sair do sistema solar) na mesma
posição. Devido à atmosfera não ser útil e mesmo muito difícil dar a um objeto
próximo à superfície da Terra uma velocidade de 11,2 km/s, já que estas
velocidades estão bem além dos regimes supersônicos para a maioria dos sistemas
de propulsão e faria com que os objetos se queimassem devido ao atrito com a
atmosfera. Para uma órbita de escape real uma nave é primeiro colocada em
órbita baixa da Terra, e então acelerada até a velocidade de escape naquela altitude,
que é um pouco menor, cerca de 10,9 km/s. A aceleração necessária,
entretanto, geralmente é bem menor por que naquela órbita a nave já tem uma
velocidade de 8 km/s. Algumas
velocidades de escapes no sistema solar – Velocidade de escape do sol = 617,5
Km/s; Velocidade de escape de Mercúrio = 4,4 Km/s; Velocidade de escape do sol
em Mercúrio = 67,7 Km/s; Velocidade de escape de Venus = 10,4 Km/s; Velocidade
de escape do sol em Venus -= 49,5 K/s; Velocidade de escape da Terra = 11,2
Km/s; Velocidade de escape do sol na Terra = 42,1 Km/s; Velocidade de escape na
Lua = 2,4 Km/s; Velocidade de escape do sol na Lua = 1,4 Km/s; Velocidade de
escape em Marte = 5,0 Km/s; Velocidade de escape do sol em Marte = 34,1 Km/s;
Velocidade de escape em Júpiter = 59,5 Km/s; Velocidade de escape do sol em
Júpiter = 18,5 Km/s; Velocidade de escape de Saturno = 35,5 Km/s; Velocidade de
escape do sol em Saturno = 13,6 Km/s; Velocidade de escape de Urano = 21,3;
Velocidade de escape do sol em Urano = 9,6 Km/s; Velocidade de escape de Netuno
= 23,5 Km/s; Velocidade de escape do sol em Netuno = 7,7 Km/s; Velocidade de
escape da Via Láctea = 1000 Km/s. Editor PGAPereira.
segunda-feira, 20 de abril de 2015
Betelgeuse, Alfa Orionis
A grande estrela Betelgeuse é uma das duas que dominam o poderoso
Orion de inverno do norte, a outra é Rigel, o par, respectivamente, também
chamado Alpha e Beta Orionis. O nome Betelgeuse é uma corruptela do árabe
"al jauza Yad", que significa a "mão de al-jauza," uma mulher
misteriosa. Para nós, ela marca o canto superior esquerdo da figura do antigo
caçador grego. Uma das duas supergigantes do céu de primeira grandeza (a outra
é Antares), Betelgeuse é uma das maiores estrelas que podem ser vistas. Normalmente
brilhando na magnitude visual 0,7 (ranking 11º no céu), esta classe M (M1.5) de
supergigante vermelha (com uma temperatura cerca de 3650 Kelvin) é uma variável
semi-regular que muda entre magnitudes 0,3 a 1,1 ao longo de vários períodos
entre cerca de metade de um ano e seis anos- e, possivelmente, mais tempo (e,
claro, mudando o seu rank). Isso pode explicar porque Betelgeuse é a estrela
Alpha embora seja geralmente mais fraca do que Rigel. A distância da estrela é
um problema e um quebra-cabeça (válido para todos os outros parâmetros também).
Medida de paralaxe direta a partir do espaço, utilizando os resultados mais
modernos, dá 495 anos-luz, enquanto que a paralaxe usando emissão de rádio
natural da estrela dá 640 anos-luz. A uma distância de compromisso de 570
anos-luz, e permitindo uma grande quantidade de radiação infravermelha e a absorção
da luz pela poeira circum-estelar, a luminosidade é 85 mil vezes maior do que a
do sol, muito mais do que sai de Antares. Na distância maior, aumenta a
luminosidade até 105.000 sóis. A partir destes e da temperatura, derivamos 0 respectivo
raio de 3,1 e 3,4 unidades astronômicas, mais que o dobro do tamanho da órbita
de Marte. A estrela é tão grande que o seu diâmetro angular é facilmente
mensurável. Na verdade, foi a primeira estrela a ter tal medida de 0,047
segundo de arco, a partir do qual encontramos um verdadeiro raio entre 4,1
(distância de compromisso) e 4,6 (maior distância) UA, consideravelmente maior.
No entanto, a estrela está rodeada por um enorme complexo padrão de aninhados
escudos de poeira e de gás, o resultado de eras de perda de massa, que se
estende a cerca de 20.000 UA de distância (Betelgeuse até agora tem perdido
mais de uma massa solar). Isso, uma atmosfera estendida, e as pulsações tornam
difícil localizar uma verdadeira "superfície" para dizer o quão
grande a estrela realmente é. Além disso, por causa das alterações na
transparência gasosa, o "tamanho" da estrela depende da cor de
observação. Medidas de infravermelho de ondas longas dão um raio muito maior de
até 5 UA e maior, tão grande quanto a órbita de Júpiter, enquanto a luz
infravermelha de onda curta dá tão pequeno como 3 UA. Além disso, ainda as
medidas de infravermelho revelam Betelgeuse estar encolhendo (em cerca de 15
por cento em 20 anos), e outras medidas mostram que a estrela não é mesmo
esférica, mas de certa forma oval. Observação do Hubble também mostra pontos
quentes. Não é à toa que se encontram as várias divergências. Quaisquer que
sejam os números reais, Betelgeuse é claramente uma estrela altamente evoluída,
aquela cujo abastecimento central de combustível de hidrogênio se esgotou. Como
resultado, o núcleo tenha contraído para um estado quente e denso, e a porção
externa inchou para o exterior. Nós realmente não sabemos o estado da estrela
no momento, mas as chances são de que ela está agora no processo de fusão de hélio
em carbono e oxigênio em seu núcleo. Da teoria, sua massa inicial deveria ter
caído em algum lugar em torno de 18 ou 19 vezes a do sol. Começando a vida como
quente, azul, astro da classe O a apenas cerca de 10 milhões de anos,
Betelgeuse vai fundir elementos através de neônio, magnésio, sódio e silício,
todo o caminho até o ferro. O núcleo, então, entra em colapso, fazendo com que
a estrela exploda como uma supernova, provavelmente deixando uma estrela de
nêutrons do tamanho de uma pequena cidade para trás. Se fosse explodir hoje, se
tornaria tão brilhante quanto uma lua minguante, lançaria fortes sombras no
chão, e seria vista facilmente em plena luz do dia. O local de seu nascimento
está longe. Movimento da estrela mostra que é um membro fugitivo da associação
Orion OB1, particularmente o subgrupo que envolve as estrelas acima e à direita
da faixa. Novas observações mostram que Betelgeuse está produzindo uma onda de
choque quando ela ara através de uma nuvem interestelar a 30 km/s, o dobro da
velocidade de seus ventos. A estrela também é violentamente convectiva, não
esférica, irregular e perdendo massa a um ritmo de cerca de 500/1000 massas solar por ano. Editor Paulo Gomes de
Araújo Pereira.
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