segunda-feira, 4 de abril de 2011

Um postal cósmico de S. Valentim

O São Valentim está em toda parte!

14-02-2011

É o que nos leva a pensar quando olhamos para a imagem surpreendente oferecida pela NASA esta semana, que localizou o que se parece com um anel mas em vez dos diamantes tem buracos negros.
O espectacular anel faz parte do sistema Arp 147 de duas galáxias em interacção. Situado a 430 milhões anos-luz de distância na constelação de Baleia, o sistema Arp 147 contém os restos da colisão entre uma galáxia espiral e uma elíptica. A fenomenal colisão causou uma onda expansiva de estrelas massivas que aparecem com uma coloração azul sobre uma estrutura circular.


A maioria destas estrelas tem uma longevidade curta, vivendo apenas poucos milhões de anos antes de morrerem mediante explosões descomunais. As estrelas que explodiram sobre o enorme aro deram origem a grandes super novas que deixam grandes buracos negros nos seus centros, e estas regiões emitem intensas radiações de raios-X que estão representadas em rosa na imagem. Os buracos negros fazem lembrar pedras preciosas de um anel. Na mesma imagem observa-se uma segunda galáxia com uma forma também anelar, rosa e alongada. Uma estrela brilhante muito mais próxima, na nossa própria galáxia, aparece representada a vermelho e finalmente se observa um quasar, branco e rosa na parte superior esquerda.
Para completar esta fascinante imagem combinaram-se dados obtidos por dois telescópios espaciais. Com o Observatório de Chandra de raios-X, os astrónomos localizaram os buracos negros, enquanto o Hubble proporcionou uma fotografia digital de alta sensibilidade no visível.

Sismos estelares

O que provocam estas explosões gigantes que abalam o Universo?


No centro de um sismo estelar encontra-se uma estrela de neutrões, que possui uma massa muito densa de protões e electrões que foram forçados a unir-se para formar neutrões.
As estrelas de neutrões têm até cinco vezes a massa do Sol, mas apenas cerca de 20 km de diâmetro. Giram a uma velocidade média de 400 rotações por segundo, mas os seus fortes campos magnéticos fazem-nas abrandar com o tempo. A maior velocidade de rotação já observada numa estrela de neutrões foi de 1.122 rotações por segundo.
Ao girar, a fortíssima força gravitacional da estrela neutraliza a sua rotação. A primeira tenta puxar o equador para dentro, enquanto as forças centrífugas resultantes da rotação tentam empurrar o equador para fora. Como resultado, a sua forma oblonga altera-se para a de uma esfera, quebrando a rígida crusta de ferro. Montanhas com escassos centímetros de altura começam a surgir pela superfície à medida que a tensão se acumula.
Por fim, a tensão na superfície atinge um nível tal que a crusta “estala” e um vasto número de raio gama e raios X são libertados sob a forma de um sismo estelar. Enquanto a geometria da estrela se reajusta, os fortes campos magnéticos perdem temporariamente energia, o que, em conjunto com a energia libertada a partir do interior da estrela, cria um dos maiores clarões de raios X conhecidos no Universo.

Recolha de dados

O programa Near Earth Asteroid Tracking (NEAT) do Jet Propulsion Laboratory da NASA tem um único propósito: encontrar, explorer e monitorizar asteróides próximos da Terra


O programa Near Earth Asteroid Tracking, sedeado no Jet Propulsion Laboratory (JPL), da NASA, já descobriu milhares de asteróides durante o seu funcionamento, graças à sua gama de telescópios terrestres – um bom exemplo é o telescópio GEODSS (Ground-based Electro-Optical Deep Space Surveillance), localizado em Haleakala, Maui, Havai – e às suas sondas espaciais, que procuram novos asteróides e outros fenómenos espaciais.
O seu maior feito, no entanto, foi o lançamento da sonda espacial NEAR (Near Earth Asteroid Rendezvous) Shoemaker para a órbita do asteróide Eros, em cuja superfície aterrou em 2001. Esta foi a primeira nave espacial a fazer uma aterragem com sucesso (com a sonda ainda a funcionar) num asteróide.
A missão a Eros tinha como principal objectivo a recolha de dados acerca da sua composição, mineralogia, distribuição interna de massa e campo magnético. Contudo, graças ao seu sucesso e ao tempo que a sonda passou na órbita do asteróide, também foi possível estudar os seus resíduos (materiais soltos espalhados pela superfície), interacções com ventos solares e velocidade de rotação. Esta informação foi recolhida através do espectrómetro de raios X/gama da sonda (usado para medir a intensidade dos raios gama), do espectrógrafo de registo de luz quase infravermelha (mede e regista as propriedades da luz perto do extremo quase infravermelho do espectro electromagnético), da câmara multiespacial com detector CCD, do telémetro a laser e do magnetómetro (mede a força e/ou direcção de um campo magnético). Graças a estas variadas informações, hoje temos mais dados acerca de Eros que de qualquer outro asteróide.

Perigo de colisão

Fragmentos de planetas que já não existem, os asteróides são rochas poeirentas à deriva no espaço


Os asteróides são os corpos mais numerosos do nosso sistema solar, com centenas de milhares a orbitarem o Sol, em cinturas ou individualmente. Existem em muito maior número que os planetas que conhecemos (mesmo os planetas anões) e são estudados por agências espaciais de todo o mundo, que tentam saber mais acerca do que outrora fora descrito como simples rochas flutuantes. Os asteróides são na verdade únicos, no sentido em que nos dizem muito sobre as condições do Universo pós - Big Bang, como a astrofísica afecta os fenómenos espaciais e como se formam os planetas, oferecendo à comunidade cientifica uma visão das origens e funcionamento do Sistema Solar.

Estruturas
            Existem três tipos de asteróides: carbonáceos (tipo C), rochosos (tipo S) e metálicos (tipo M); cada uma destas designações corresponde à composição do asteróide (rochosa, ferro – rochosa ou ferrosa). A composição de um asteróide, em forma e material, depende do momento e da origem da sua formação, para além do facto de ter ou não sofrido reconstruções pós – colisão.
            No início do Sistema Solar, a maioria dos asteróides era muito maior do que os que são hoje encontrados pelos astrónomos, com dimensões mais próximas das de planetas como Marte e formas muito variadas. No entanto, o decaimento radioactivo de elementos dentro da rocha fez com que estes corpos maiores se derretessem e, durante o estádio fluido, a gravidade moldou-os em formas esféricas, antes de arrefecerem. No entanto, muitos dos asteróides mais pequenos – que arrefecem mais rapidamente – não chegaram ao ponto de derreter, tendo conseguido manter a sua composição rochosa – metálica e forma irregular original.
            Este processo de formação dos asteróides pode ser claramente observado quando olhamos para os asteróides que os cientistas e astrónomos modernos estudam hoje em dia.

Colisões e crateras

As provas de colisões estão por todo o lado
Uma colisão entre asteróides pode ter três resultados, dependendo do tamanho do asteróide que realiza o impacto. Se o asteróide de impacto tiver menos de 1/50.000 do tamanho do corpo maior, vai simplesmente criar uma cratera, enviando pequenos fragmentos para o espaço. Se tiver cerca de 1/50.000 do tamanho do outro corpo, este último vai partir-se, transformando-se em pedra e pó, para depois voltar a ser reunido pela gravidade sob a forma de uma bola de escombros. Se o outro asteróide impactante tiver mais de 1/50.000 do tamanho do outro, este parte-se imediatamente em pedaços mais pequenos e forma uma minicintura de pequenos asteróides.
Cratera El’gygytgyn de 18 km de diâmetro na Rússia
Raramente os asteróides colidem com a Terra; o mais notável nos últimos cem milhões de anos terá sido o responsável pelo invento de extinção Cretáceo – Terciário que terá eliminado a maioria dos dinossauros, há 65,5 milhões de anos. No entanto, em todo o mundo há provas de colisões de asteróides mais pequenos com a Terra, ficando as crateras como testemunho das suas dimensões. É importante notar que o tamanho da cratera não representa directamente o do asteróide; a cratera resultante é dez vezes maior. Pensa-se que estas colisões se tenham dado com pouca frequência ao longo dos últimos quatro mil milhões de anos.

Asteróides, Meteoróides e Cometas
            Ao contrário do que se possa pensar, estes fenómenos são diferentes. Um asteróide é um pequeno corpo do Sistema Solar que orbita o Sol; alguns são classificados como planetas anões. Já os meteoróides são partículas de detritos de tamanho variável que vagueiam pelo espaço orbitando o Sol ou outros corpos. São mais pequenos que os asteróides e tendem a viajar a velocidades mais elevadas; a sua composição pode ir do ferro ao gelo. Meteoros, meteoróides e meteoritos são diferentes, mas fazem todos parte do mesmo corpo. Um meteoro é o rasto de luz que ocorre quando um meteoróide entra na atmosfera terrestre; um meteorito é a parte remanescente do meteoróide que colide com a Terra.
Cratera Spider em Kimberley, Austrália

            Finalmente, os cometas são pequenos corpos do Sistema Solar que, quando se aproximam do Sol, ganham uma coma visível (uma atmosfera nebulosa temporária) e uma cauda de partículas de gelo, poeiras e rochas. Os cometas, ao contrário dos asteróides, costumam originar no Sistema Solar externo.

Astrónomos descobrem restos da primeira geração de estrelas que iluminou o Universo

Um grupo de astrónomos descobriu gases reminiscentes das primeiras estrelas que iluminaram o Universo e que morreram há mais de 13 mil milhões de anos. Os resultados foram publicados em Dezembro na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

05-01-2011
Os gases foram descobertos com a ajuda de dois observatórios, o VLT (Very Large Telescope), que fica no Chile e o telescópio Keck, do Havai. Os astrónomos só conseguiram identificar estas moléculas devido ao reflexo da luz vinda de um Quasar distante – uma galáxia cujo centro é um buraco negro massivo que emite uma luz intensa.
“Isto foi apenas o primeiro passo, é como encontrar um fóssil”, disse à BBC News o astrónomo Max Pettini do Instituto de Astronomia de Cambridge, no Reino Unido.
As primeiras estrelas que existiram eram feitas de hidrogénio e hélio, deram luz ao Universo. Quando morreram, despejaram material que continha elementos mais complexos como oxigénio e ferro, que foi aproveitado nos sóis que as substituíram.
A descoberta fornece informação para uma das primeiras etapas do Universo, quando este começou a formar as primeiras estrelas, cerca de 200 milhões de anos depois doo Big Bang – que aconteceu há 13,7 mil milhões de anos.
Antes, o Universo era menos variado. “É um período muito pouco conhecido, mas o Universo nessa altura era um lugar bastante chato, só recheado com hidrogénio e hélio”, explicou Pettini. Não havia luz, por isso essa época é chamada de Idade das Trevas.
“E de alguma forma, a partir desse estado inicial, o Universo mudou para uma bela mistura de estrelas, planetas e galáxias que podemos ver hoje”, sintetizou o cientista. Estes primeiros elementos juntaram-se e formaram as primeiras estrelas. Até agora não se conhecia nenhuma observação que comprovasse a existência desta primeira geração de astros.

A ilusão da "Superlua"

De certeza que já todos nós a vimos antes - uma Lua Cheia perto do horizonte. A nossa tendência é pensar: porque é que parece maior nestas alturas? Na realidade, não é; é apenas uma ilusão.

 
18-03-2011
A Superlua que ocorreu a 19 de Março deveu-se à sua maior aproximação da Terra em duas décadas, mas não foi assim tão grande. É uma ilusão, um truque óptico.
A Lua tem um efeito gravitacional na Terra, afectando as marés e a massa terrestre até certo ponto, mas a Lua de dia 19 não interagiu com o nosso planeta de outro modo diferente do que noutras aproximações (também conhecidas como periélio).
A Lua gira em torno da Terra numa órbita elíptica, o que significa que não está sempre à mesma distância do nosso planeta. A menor distância a que se aproxima da Terra (periélio) é 364.000 km, e a maior (afélio) é cerca de 406.000 km (este números variam, e de facto nesta Lua Cheia de dia 19, esteve um pouco mais perto, a 357.000 km).
Por isso a diferença percentual na distância entre o periélio médio e o afélio médio é cerca de 10%. Isto é, se a Lua Cheia ocorrer no periélio pode estar até 10% mais perto (e sendo assim maior) do que se ocorresse no afélio.
Esta diferença ainda é significativa, e por isso importa salientar que a Lua realmente aparenta ser de diferentes tamanhos em diferentes alturas do ano.
Mas não é isto que faz com que a Lua pareça gigante no horizonte. Uma diferença de 10% em tamanho não explica o facto de as pessoas descreverem a Lua como "gigante" quando a vêm baixa no horizonte.
O que realmente faz com que a Lua pareça gigante nestas ocasiões são os circuitos no nosso cérebro. É uma ilusão óptica, tão bem conhecida que até tem o seu próprio nome: a Ilusão da Lua.
Se medirmos o tamanho angular da Lua Cheia no céu, varia entre 36 minutos de arco (0,6 graus) no periélio, e 30 minutos de arco (0,5 graus) no afélio, mas esta diferença ocorre ao longo de um número de órbitas lunares (meses), não durante uma única noite. De facto, se medirmos o tamanho angular da Lua Cheia após nascer, quando está perto do horizonte, e novamente algumas horas depois quando estiver alta no céu, estes dois números são idênticos: não muda de tamanho.
Então porque é que o nosso cérebro pensa que sim? Não há nenhum consenso acerca deste tema, mas aqui ficam as duas explicações mais sensatas:

1. Quando a Lua está baixa no horizonte existem muitos objectos (montes, casas, árvores, etc.) com os quais pode comparar o seu tamanho. Quando está alta no céu, está isolada. Isto pode criar algo parecido à Ilusão de Ebbinghaus, onde objectos de tamanho idêntico parecem de tamanhos diferentes quando colocados em arredores diferentes.


Ilusão - a Lua parece maior no horizonte quando está perto de objectos terrestres pois poder com eles ser comparada

2. Quando observada perto de objectos do pano da frente que sabemos estar longe de nós, o nosso cérebro pensa algo do género: "uau, a Lua está ainda mais longe do que aquelas árvores, e elas estão muito longe. E embora esteja muito distante, ainda parece muito grande. Isto só pode significar que a Lua é gigantesca!".
Estes dois factores combinam-se para enganar o nosso cérebro e "ver" uma Lua maior quando está próximo do horizonte em comparação quando está alta no céu, mesmo quando os nossos olhos - e os nossos instrumentos - a observam exactamente do mesmo tamanho.
Os dois círculos redondos são exactamente do mesmo tamanho; no entanto, o da esquerda parece mais pequeno