A “segunda Lua” da Terra que você provavelmente não conhecia

Foto da Lua tirada por Ludmila Deslandes, colaboradora do Astronomia no Vale do Aço,
com auxílio do monitor Warley Souza. Para a foto, foram utilizados câmera de
smartphone de 8mp e  telescópio dobsoniano de 208mm, com ocular de 10mm. 

Desde muito novos fomos apresentados a um objeto grande e muito brilhante no céu que os nossos ancestrais já chamavam de Lua. A Lua, que desperta forte admiração desde os astrônomos até os bons amantes, símbolo de músicas e poesias, desde milhares de anos. Todos nós a conhecemos e já nos pegamos alguma vez admirando sua beleza no céu noturno.

Mas quando falamos na existência de uma segunda Lua, é de se estranhar não é mesmo? Mas não se assuste, essa história de “segunda Lua” era desconhecida até mesmo pelos astrônomos até pouco tempo.

O que acontece é o seguinte: por uma definição mais científica, definimos a Lua como “satélite natural da Terra”. E recentemente, em 1997, outro objeto, que foi definido como “satélite quasi-orbital da Terra” e recebeu o nome Cruithne 3753, foi descoberto pelos astrônomos. O termo “quasi-orbital” significa que ele não gira em torno da Terra em uma bela elipse, da mesma forma que a lua, ou mesmo os satélites artificiais que estão na nossa órbita.

Cruithne leva cerca de 364 dias para dar uma volta ao redor do Sol, quase o mesmo que a Terra - é por isso que ele parece seguir a Terra e também por isso que ele foi chamado poeticamente (mas tecnicamente incorretamente) de nossa "segunda lua."

Em primeiro lugar, uma rápida explicação do por que Cruithne não é realmente uma lua, em seguida, uma explicação do por que muitos se recusam a aceitar esse fato. Não é uma lua, porque, bem, é um asteroide. Cruithne orbita o Sol, e não a Terra, e seu padrão orbital definitivamente não está ligado à Terra. 

Na imagem, a Lua à esquerda, a Terra ao centro e Cruithne à direita. A imagem é do portal Discovery,
que nomeou Cruithne o "parceiro de dança orbital da Terra". 

De maneira nenhuma Cruithne se caracteriza como um corpo secundário orbitando a Terra - então por que é tão frequentemente referido dessa maneira?

O fato de seu período orbital ser bem semelhante ao da Terra faz com que a tendência seja que esse pequeno corpo celeste se mova em conjunto com a Terra por longos anos, isso faz alguns insistirem em caracterizá-lo como a nossa “segunda Lua.”

A órbita de Cruithne se diferencia muito da Terra em seu formato, não é nem um pouco regular. Veja o vídeo abaixo, que oferece uma ótima visibilidade da órbita do asteroide. Visto desta perspectiva, fica mais fácil de perceber que o corpo não pode ser caracterizado com uma segunda Lua.

Ainda que Cruithne não seja a tão falada segunda lua da Terra, faz parte de uma grande série de objetos que são importantes para os estudos espaciais, conhecer os corpos que orbitam próximos a nós e suas características pode ser o início de muitas explorações futuras. Quem sabe, Cruithne possa, assim como a Lua, um dia ser visitado por nossos astronautas? Seria, sem dúvidas, uma grande conquista para o mundo da Astronomia.

Bacana, não acham? 

Traçando a Via Láctea de dentro para fora

Usando o telescópio espacial WISE, os investigadores da NASA descobriram mais de 400 "berçários de estrelas" envoltos em poeira, que ajudaram a traçar a forma dos braços espirais da nossa galáxia.

O conceito deste artista retrata as informações mais atualizadas sobre a forma de nossa galáxia, a Via Láctea. Nós vivemos em torno de uma estrela, o nosso Sol, localizado a cerca de dois terços do caminho para fora do centro. Crédito da imagem: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (SSC/Caltech)

Imagine tentar criar um mapa de sua casa enquanto se limita a apenas a sua sala de estar. Você pode espiar através das portas em outras salas ou procurar luz derramando através das janelas. Mas, no final, as paredes e a falta de visibilidade em grande parte impediriam você de ver a imagem por completa.

O trabalho de mapeamento da Via Láctea a partir do planeta Terra, situado a cerca de dois terços do caminho para fora do centro da galáxia, é igualmente difícil. Nuvens de poeira permeiam a Via Láctea, bloqueando a nossa visão de estrelas da galáxia. Hoje, os pesquisadores já possuem um mapa apropriado da estrutura espiral de nossa galáxia, mas, como primeiros novos exploradores gráficos do território, eles continuam pacientemente e meticulosamente a preencherem as lacunas.

Recentemente, pesquisadores se voltaram para um novo método de mapeamento que tira proveito dos dados da NASA Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE). Usando a WISE, a equipe de pesquisa descobriu mais de 400 viveiros envoltos em poeira de estrelas, que traçam a forma dos braços espirais da nossa galáxia. Sete destes aglomerados estelares "embutidos" estão descritos em um novo estudo.

"A localização do sol dentro do disco galáctico obscurecido de poeira é um fator complicador para observar a estrutura Galáctica," disse Denilso Camargo da Universidade Federal do Rio Grande do Sul no Brasil.

Os resultados suportam o modelo de quatro-braços da estrutura espiral de nossa galáxia. Nos últimos anos, vários métodos de criação de gráficos da Via Láctea em grande parte levaram a uma imagem de quatro braços espirais. Os braços são onde nascem a maioria das estrelas na galáxia. Eles são cheios de gás e poeira, os ingredientes de estrelas. Dois dos braços, chamados Perseus e Scutum-Centaurus, parecem ser mais proeminentes e cheio de estrelas, enquanto os braços de Sagitário e exterior têm tanto gás como os outros dois braços mas não tantas estrelas.

Aglomerados de estrelas incorporados são uma ferramenta poderosa para poder visualizar o paradeiro dos braços espirais, porque os aglomerados são jovens e suas estrelas ainda não estão à deriva longe dos braços. Estrelas começam suas vidas em locais ricos em gases densos nos braços espirais, mas migram ao longo do tempo. Esses aglomerados de estrelas incorporados complementam outras técnicas para mapeamento de nossa galáxia, como os usados pelos telescópios de rádio, que detectam as nuvens de gás denso em braços espirais.

"Braços espirais são como engarrafamentos em que a multidão de gás e estrelas juntos se movem mais lentamente nos braços. Material que passa através dos braços da espiral, é comprimido e isso desencadeia a formação de estrelas mais densas”, disse Camargo.

WISE é ideal para encontrar os aglomerados de estrelas incorporados porque sua visão infravermelha pode cortar através da poeira que enche a galáxia e aglomerados. Além do mais, WISE digitalizou todo o céu, então foi capaz de realizar um levantamento minucioso da forma da nossa Via Láctea. O Spitzer Space Telescope da NASA também usa imagens infravermelhas para mapear o território da Via Láctea. Ele vasculha ao longo de linhas específicas de visão e contagens de estrelas. Os braços espirais serão onde poderá se encontrar as populações mais densas de estrelas.

Fonte: Astronomy Magazine

Tem como descobrir a massa da Via Láctea?

Com uma pesquisa rápida no google, é possível encontrar as principais características de inúmeros corpos celestes já identificados. De planetas a galáxias os atributos que normalmente ganham destaque são idade, massa, dimensão… Mas para a Via Láctea é um pouco diferente. O peso da nossa galáxia era muito contestado e só havia sido calculado dentro de um fator de quatro – ou seja, o seu peso máximo estimado é de quatro vezes o seu peso mínimo estimado, com grande incerteza.

Concepção artística da Via Láctea.

Observando o efeito que um objeto tem sobre outros ao seu redor, conseguimos calcular sua massa. Para as estrelas e planetas, usamos a Lei da Gravitação Universal de Newton: 

"Dois corpos atraem-se com força proporcional às suas massas e inversamente proporcional ao quadrado da distância que separa seus centros de gravidade." 

Já para a Via Láctea o cálculo para mensurar a massa não é assim tão simples. A nossa galáxia contém cerca de 100 bilhões de estrelas que formam um disco, com diâmetro entre 100 mil e 200 mil anos-luz.

Felizmente, cientistas da Universidade de Columbia conseguiram estimar a massa da nossa galáxia. Uma técnica publicada no The Astrophysical Journal revelou como descobrir a massa da nossa galáxia num passado distante. 

Eles usaram o conceito gravitacional que quanto maior a massa de um objeto, maior é a sua força gravitacional. Um exemplo claro é o sistema Terra e Lua. A massa do nosso planeta é cerca de 81 vezes maior que a massa da Lua, por isso a Terra aprisionou o corpo celeste em sua órbita. De forma análoga, a Via Láctea interfere nas órbitas dos satélites e estrelas que estão fora do seu disco.

Essas estrelas são originadas da dissolução de aglomerados globulares, nascido quando o universo ainda estava em sua infância. Elas podem determinar não só o peso da Via Láctea, mas também a localização do Sol no seu interior. Ao longo de bilhões de anos essas estrelas desintegram-se lentamente e deixam um rastro para trás.

Hemisfério Norte observado pelo Sloan Digital Sky Survey. É possível observar os filamentos de alguns aglomerados globulares:

Com dados da Sloan Digital Sky Survey (pesquisa resultada de 10 anos de avaliação do céu no Hemisfério Norte, que apresenta os mais detalhados mapas tridimensionais do Universo), a equipe examinou um rastro deixado pelo aglomerado Palomar 5. Os cientistas da universidade de Columbia criaram milhões de modelos para representar a interação desse rastro com a Via Láctea. Com base nos dados, a equipe observou que somente dentro de um certo tamanho e peso a Via Láctea poderia produzir o rastro do Palomar 5. Modelos menores ou maiores produziram padrões diferentes.

O estudo mostrou que a massa da nossa galáxia é equivalente a 210 bilhões de vezes a massa do Sol, com incerteza de apenas 20 por cento.

No futuro, os pesquisadores pretendem usar mais estruturas como o fluxo do Palomar 5 para ganhar uma precisão ainda maior e criar um modelo mais realista da Via Láctea. Estudos como esse são fundamentais para descobrirmos sobre a formação e composição da nossa galáxia.

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 Fonte: IFLScience, NASA, SoFisica, Zenite.

Os planetas do Sistema Solar - Planetas Anões

Na Grécia antiga, a palavra planeta era usada para representar pontos de luz que passavam entre as estrelas. Nessa ideia, até a nossa lua e o Sol foram considerados planetas que orbitavam a Terra. Com inúmeros avanços tecnológicos, a concepção mudou, e o significado do termo planeta também.  

Ceres foi descoberto no cinturão de asteroides entre Marte e Júpiter em 1801, e originalmente foi considerado planeta. Pouco tempo depois, vários outros corpos celestes semelhantes a Ceres foram descobertos na mesma região. Nasceu então uma nova categoria para classificar essas descobertas: asteroides. 

Desde a sua descoberta em 1930, Plutão casou polêmica. Muito menor que Mercúrio e várias outras luas do Sistema Solar, além de não encaixar nos grupos dos planetas terrestres ou  gasosos ou ainda os gigantes de gelo. Mas o astro manteve seu posto de planeta por muito tempo. 

Com o descobrimento de milhares de corpos gelados no Cinturão de Kuiper, foi proposta a alteração na classificação de Plutão. Em 2005, astrônomos anunciaram a descoberta de Eris, localizado no Cinturão de Kuiper, o astro é maior que Plutão e foi considerado o décimo planeta do Sistema Solar. Seria então mais útil pensar em Plutão como um KBO (Objetos do Cinturão de Kuiper, em inglês) do que como planeta.  

Em 2006, a União Astronômica Internacional (IAU) definiu a classificação de planeta e criou uma nova categoria: Planetas anões. Veja na tabela abaixo a diferença de planeta e planeta anão segundo a IAU: 

Diferença de planeta e planeta anão segundo a União Astronômica Internacional.

Dos 5 planetas anões considerados atualmente, o único que não faz parte do grupo plutóides (objetos além da órbita de Netuno), é Ceres. Haumea, Makemake e Eris estão localizados no cinturão de Kuiper. O grupo de planetas anões pode aumentar e muito ainda, acredita-se que existam centenas de corpos celestes com essas característica no Sistema Solar. 

E ai, vamos conferir algumas características dos planetas anões do nosso Sistema Solar? 

Plutão 

Seu nome equivale ao deus romano dos mortos (Hades na mitologia grega). Com cerca de dois terços do diâmetro da nossa lua e massa correspondente a um sexto da massa do satélite, Plutão entrou nessa categoria em 2007. O planeta anão possui 5 satélites: Nix, Hydra, Charon, Kerberus e Styx. Charon  é a maior das luas, com metade do tamanho de Plutão. 

A sonda New Horizons lançada pela NASA em 2006, será a primeira a visitar Plutão, com chegada prevista para julho deste ano. A sonda deve coletar dados sobre a geologia e estabelecer uma topografia precisa do planeta anão e seus satélites.  

Uma viagem de Plutão em torno do Sol demora 247,7 anos. 

Assim como o planeta anão Eris, a atmosfera de Plutão é tênue, se expande quando o planeta se aproxima do Sol e entra em colapso ao se afastar. 

Planeta anão Plutão.

Ceres 

Com diâmetro de cerca de 950 quilômetros, Ceres é o corpo mais maciço que se encontra no cinturão de asteroides, com aproximadamente um terço da massa total dessa região. Considerado por mais de 150 anos como asteroide, Ceres se mostrou como um planeta embrionário com estrutura e composição muito diferentes das dos asteroides comuns. 

Um dia em Ceres dura 9 horas terrestres e sua translação dura 4,6 anos. 

Há indícios de água abaixo da superfície do planeta anão, parece até associativo ao nome Ceres, que na mitologia romana é a deusa da colheita. 

Imagem do planeta anão Ceres.

Haumea 

Com um formato inconfundível, o planeta anão Haumea é um dos objetos do Sistema Solar com rotação mais rápida, durante 4 horas o planeta anão completa uma volta em torno do seu eixo. Já sua translação demora 285 anos. Seu tamanho é equivalente a Plutão.  

Haumea possui dois satélites naturais: Hiʻiaka e Namaka. Seu nome vem da deusa havaiana do nascimento e da fertilidade. 

Imagem de Haumea e seus satélites naturais Hiʻiaka e Namaka.

Makemake 

Descoberto em 2005. Makemake carrega sinais de nitrogênio e metano em sua superfície. O planeta anão recebeu o nome da deusa da fertilidade, criadora da humanidade na mitologia Rapanui (nativos da ilha de Páscoa). O planeta demora 310 anos para dar a volta ao Sol. 

Imagem do planeta anão Makemake.

Eris 

O nome talvez seja apropriado, já que Eris é a deusa grega da discórdia e luta. Foi com sua descoberta em 2005, pela mesma equipe que encontrou Makaemakeque, que a discussão sobre a classificação dos planetas ganhou força. Descoberto . 557 anos terrestres é o tempo que Eris demora para completar uma volta em torno do Sol. 

Imagem planeta anão Eris.

Com este post encerramos a série sobre os planetas do Sistema Solar aqui no blog. 😃

Deixe seu comentário com dúvidas e sugestões para os próximos posts.

Até a próxima.

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Fonte: Dwarf Planets, Solar System, Super.

Estrela anã poluída poderia ser a chave da origem da água na Terra

     Crédito da foto: Vista do artista de uma posição de uma estrela anã branca. ESA / Hubble, CC BY.

Os astrônomos descobriram uma estrela anã branca com uma atmosfera poluída que pode dar uma “luz” sobre de onde a água da Terra vem e quanta água existe fora do nosso próprio sistema solar.

Uma questão importante em ciência planetária é se a água na Terra já estava presente no material primordial que formou o nosso planeta ou se foi plantada aqui por colisões com organismos como asteroides, cometas e protoplanetas.

Oxigênio na atmosfera

Nova pesquisa feita por uma equipe de astrônomos britânicos e alemães sugere que a entrega de água por colisão pode ser comum em outros sistemas estelares fora do nosso sistema solar. Eles chegaram a essa conclusão através da medição da composição química da atmosfera de uma estrela anã branca, apelidada SDSS J1242.

As anãs brancas são essencialmente cadáveres de ex-estrelas. A maioria dos sóis de baixo ou médio porte vão se tornar anãs brancas no final de sua vida útil. A forte gravidade de superfície dentro dessas estrelas faz com que elementos mais pesados, como carbono e oxigênio, ao afundar-se a seus centros, deixem atmosferas simples de hidrogênio e hélio.

A atmosfera da SDSS J1242 é dominada por hélio, mas os pesquisadores também descobriram grandes quantidades de oxigênio e hidrogênio, juntamente com formadores de rocha, elementos como magnésio, silício e ferro.

                                                                                                               Crédito da foto: ESA

Principais candidatos

Os cometas são conhecidos por conter água e, por algum tempo, pareciam ser os candidatos mais promissores para a transferência de água para a Terra. No entanto, um corpo crescente de medições tem sugerido que a água encontrada em cometas é de uma espécie diferente da encontrada na Terra. Isto é porque a água dos cometas contém mais deutério - um isótopo pesado do hidrogênio - que a água na Terra.

                                    Cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko. Possui o tipo errado de água. Crédito: ESA

A detentora do recorde até então era a água encontrada no cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, medida pela sonda Rosetta, em 2014, que tem um nível de deutério 3,4 vezes maior que a da água na Terra. Os pesquisadores, portanto, agora depositam suas esperanças em asteroides. Enquanto eles hoje são objetos secos, áridos, possuem uma química semelhante a da terra e podem ter contido muito mais água quando o sistema solar se formou.

A descoberta de água doada pelo asteroide anã branca SDSS J1242 apareceu para acrescentar peso à hipótese. Mas, como os autores deste estudo enfatizam, se a quantidade de carbono no J1242 acaba por ser o mesmo que o do nosso sol, todo o oxigênio detectado poderia ter sido entregue na forma de dióxido de carbono em vez de água. Enquanto os autores argumentam que isso é improvável, observações de maior qualidade em comprimentos de onda ópticos e ultravioletas poderiam fornecer uma resposta definitiva.

Observações futuras de outros sistemas planetários e estudo mais detalhado das anãs brancas poluídas serão importantes para estabelecer o papel dos asteroides como uma fonte de água e talvez a vida, na Terra e em outros mundos.

Fonte: IFL Science

Os planetas do Sistema Solar - Netuno

Um mundo escuro e frio, Netuno é o último dos planetas do Sistema Solar a partir do Sol e o menor dos gigantes de gás. Mais distante do Sol do que a Terra 30 vezes, completou em 2011 a primeira volta completa em torno do astro depois da sua descoberta.

Assim como Urano, a cor azul de Netuno é resultado de metano na atmosfera.

Depois da descoberta do planeta Urano em 1781, sua órbita virou objeto de estudo de alguns astrônomos. Mas a posição do planeta nunca era a esperada, ele sempre estava um pouco atrasado ou adiantado em sua órbita. A partir de então, astrônomos começaram a procurar por um corpo celeste além dos conhecidos na época que pudesse interferir em sua órbita. Em 1846, o astrônomo francês Le Verrier, anunciou a descoberta de um planeta, que posteriormente ficou conhecido como Netuno.

Na mitologia romana, Netuno é o deus dos mares, identificado com o grego Poseidon.

Assim como Urano, somente uma nave sobrevoou Netuno: Voyager 2 em 1989.

Estrutura

Netuno é o menor dos gigantes de gás, mas ainda é quase 4 vezes maior que a Terra. Com estrutura semelhante a Urano, Netuno tem a camada externa formada por hidrogênio, hélio e metano. Logo abaixo, há uma profunda camada de água e gelo que envolve o núcleo rochoso que talvez também seja composto por gelo.

Órbita

Como conseqüência da distância até o Sol, Netuno é o planeta que mais demora a completar a translação, são 165 anos terrestres, quase o dobro do tempo de Urano. Já a rotação dura apenas 16 horas terrestre.

A trajetória de Netuno em torno do Sol é menos elíptica do que qualquer outro planeta, com exceção de Vênus. Não há grande diferença entre a menor distância ao Sol (periélio) e a maior (afélio).

Atmosfera

Os ventos no planeta podem superar as violentas tempestades em Júpiter, chegando ser até 3 vezes mais fortes. A sonda Voyager 2 capturou imagens da Grande Mancha Escura, nome da tempestade que deve ter atingido 1.200 quilômetros por hora. Posteriormente, imagens do telescópio espacial Hubble mostraram que a mancha desapareceu ou simplesmente se dissipou na atmosfera de Netuno. Mas outros focos de tempestades foram localizados, revelando a atmosfera nada calma do planeta azul.

Grande Mancha Escura: característica da tempestade revelada 
pela sonda Voyager 2 na atmosfera de Netuno.

Assim como Júpiter e Saturno, Netuno irradia mais energia do que recebe do Sol, mais que o dobro. Acredita-se que o planeta tem uma fonte de calor interna. Mesmo emitindo mais energia do que recebe, a temperatura é próxima à de Urano, de 193 graus negativos.

Anéis e Satélites

Quando os anéis de Netuno foram detectados, em meados dos anos 1980, astrônomos acreditavam que alguns poderiam ser arcos incompletos em torno do planeta. Com os dados da sonda enviada à Netuno, a questão foi resolvida. O anel mais externo é chamado Adams e, na época da descoberta, foram identificados três arcos proeminentes conhecidos como Liberdade, Igualdade e Fraternidade (lema da Revolução Francesa). Hoje sabemos que os anéis são tênues, a densidade de matéria é maior em alguns pontos. Acredita-se que esse amontoado de matéria em determinadas regiões dos anéis possa ser devido à presença de pequenos satélites. 

Os anéis são formados em sua maioria por partículas de poeira escura que refletem pouca luz solar, possivelmente formadas por gelo de metano.

 Imagens capturadas em 2004 pelo telescópio Hubble e re-analisadas em 2013 com técnicas de processamento. 
Com o auxílio de uma máscara de ocultação do brilho de Netuno conseguimos ver os anéis.  
O anel externo, Adams, mostra dois arcos à direita do planeta.

William Lassell, astrônomo amador do século XIX, foi responsável pela descoberta da lua de Netuno Triton, apenas 17 dias após o reconhecimento do planeta. Curiosamente, uma semana antes dessa novidade, Lassell pensou ter visto um anel ao redor do planeta. Que acabou por ser uma distorção causada por seu telescópio (Mal sabia ele do final da história!).

Já que o planeta homenageou um deus romano no nome, nada mais justo que suas luas fossem nomeadas com nomes de deuses menores do mar e ninfas da mitologia grega.

As luas Nereida e Triton foram descobertas sem o auxílio da sonda que sobrevoou o planeta. Proteus e outras cinco luas tiveram que esperar pela Voyager 2 para serem notadas, mas já era de se esperar, considerando que as 6 últimas luas estão entre os objetos mais escuros do Sistema Solar. Atualmente, conhecemos 13 satélites naturais de Netuno.

Lua de Netuno: Triton.

Fonte: Solar System, SETI Institute, CFTC, Wikipedia,  Livro: Guia Ilustrado Zahar Astronomia (Ian Ridpath).