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).

Os planetas do Sistema Solar - Urano

O planeta azul-claro é o sétimo a partir do Sol. Como está inclinado, seu sistema de anéis parece cercá-lo de cima para baixo. O primeiro a ser descoberto por telescópio, Urano ainda é um mistério.

A cor azulada de Urano é resultado da absorção de luz vermelha do metano nas camadas superiores da atmosfera.

Urano entrou em cena tardiamente se compararmos aos nossos planetas vizinhos do Sistema Solar. Ele era visto como uma estrela até 1731, quando o britânico William Herschel o identificou como planeta. Mas foi o alemão Johan Bode - o primeiro a detalhar a órbita do planeta - quem o batizou de Urano. O nome do gigante azul foi inspirado em “Ouranos”, deus grego do céu, pai de Cronos e avô de Zeus. Urano é o único planeta do Sistema Solar que não foi batizado com nome de um deus romano.

Quase tudo o que sabemos de Urano é devido à única sonda que o visitou: Voyager 2. A sonda passou a cerca de 81,5 quilômetros de distância do planeta, em 1986.

Estrutura

Urano tem cerca de 4 vezes o diâmetro da Terra e 63 vezes seu volume. Assim como seus vizinhos gasosos, Júpiter, Saturno e Netuno, a atmosfera superior de Urano é rica em hidrogênio. Sua atmosfera esconde uma profunda camada de gelo de água, metano e amônia e logo abaixo está o núcleo de rocha e gelo.

Rotação

A rotação do planeta merece destaque. Urano está inclinado a 97,7 graus em relação ao plano de sua órbita em torno do Sol. A explicação para esse fenômeno é um dos grandes problemas em aberto da astronomia. A princípio, acreditavasse que a inclinação era resultado de um choque com um corpo celeste. Uma segunda teoria foi lançada por Gwenaël Boué e Jacques Laskar, do Observatório de Paris em 2009. Os dois astrofísicos propuseram que Urano tinha uma enorme lua massiva que influenciou o eixo de rotação do planeta, que aos poucos foi “deitando”. A última teoria proposta parte do princípio de que o planeta sofreu dois impactos com corpos de tamanhos significativos ainda na sua formação.

Ilustração de comparação do eixo de rotação do planeta Terra e Urano.

Vênus e Urano são os únicos planetas do Sistema Solar com rotação retrógrada (de leste a oeste). A configuração do movimento de Urano é responsável pelas diferentes estações do ano, onde cada um dos pólos tem 21 anos de luz contínua no verão e 21 anos de escuridão total no inverno. Cada ano em Urano corresponde a 84 anos terrestres e cada dia pouco mais de 17 horas.

Clima

A névoa muito sutil na atmosfera superior do planeta gasoso é responsável por sua aparência uniforme. Essa névoa é gerada pela intervenção da luz ultravioleta do Sol e o metano da atmosfera do planeta azul. O sistema climático do planeta não é complexo, apenas algumas nuvens de amônia e água o circundam em razão dos ventos e rotação. A temperatura média do planeta gira em torno de -214°C.

Anéis e Satélites

Assim como Júpiter, os anéis uranianos são escuros. Em sua maioria, são compostos por partículas ricas em carbono, que podem ir de um pequeno pó fino até 10 metros de diâmetro. Atualmente conhecemos 13 anéis de Urano, a descoberta dos dois últimos foi realizada em meados de 2006.

Enquanto a maioria das luas que orbitam os outros planetas tem nomes da mitologia grega, Urano é o único a homenagear dois autores com suas luas: Shakespeare e Alexander Pope. Hoje conhecemos 27 luas uranianas, a maior parte parece ser composta de gelo e pedra.

Urano possui 5 grandes satélites massivos o suficiente para obter equilíbrio hidrostático, e quatro deles mostram sinais de atividade interna como formação de cânions e vulcanismo em suas superfícies. O maior satélite desses cinco, Titânia, tem um diâmetro de 1.578 quilômetros.

Imagem da lua Umbriel: A mais escura das grandes luas de Urano, reflete apenas 16% da luz que recebe. É possível ver um curioso 'anel brilhante', com cerca de 140 quilômetros de diâmetro em sua superfície.

Abaixo um vídeo produzido na UFRJ por Igor Borgo (Obervatório do Valongo - UFRJ) e Marta F.Barroso (Instituto de Física - UFRJ), com um pequeno resumo animado sobre Urano, utilizando o software Celestia.

Fonte: Solar System, On, Astronomy Online, Wikipedia, Livro: Guia Ilustrado Zahar Astronomia (Ian Ridpath).

Os planetas do Sistema Solar - Marte

O "planeta enferrujado" é o quarto a partir do Sol.  Conhecido como um planeta terrestre, Marte é visto por uns como uma válvula de escape para o planeta Terra.  

O vermelho característico do terreno vem do óxido de ferro (ferrugem) nas rochas e no solo.

Batizado com o nome do deus romano da guerra, Marte é conhecido também como o planeta vermelho. No oriente era conhecido como "Estrela de Fogo", baseando-se nos cinco elementos da filosofia tradicional.   

Os soviéticos foram os pioneiros na exploração de Marte, enviaram a primeira sonda em 1960, mas não obtiveram sucesso. A primeira missão bem sucedida foi em 1964 realizada pela NASA: Mariner 4. Ao todo, mais de 40 sondas foram enviadas ao planeta mas apenas 6 conseguiram entrar na atmosfera.   

   

Estrutura  

Monte Olympus

A maior parte do hemisfério norte do planeta é coberto por planícies vulcânicas relativamente lisas, o hemisfério sul é cheio de montanhas cobertas de crateras. Marte abriga o maior vulcão do Sistema Solar, o Monte Olympus, cercado por fluxo de lava e com 24 quilômetros de altura.  

Marte é um planeta rochoso que se solidificou de fora para dentro, provavelmente seu núcleo já esta sólido e é composto de um mistura de ferro e sulfuretos de ferro, com um raio de cerca de 1700  quilômetros. Em volta do núcleo, um manto, como o da Terra porém mais denso.  

Atmosfera e Temperatura 

A atmosfera do planeta vermelho constitui 95,3% de carbono e o restante é composto por  oxigênio, nitrogênio, argônio e monóxido de carbono. Muito fina se comparada à nossa, a atmosfera marciana tem cerca de 11 quilômetros de altura e é tênue, menos de 1% da pressão atmosférica na Terra, mas é suficientemente densa para permitir ventos fortíssimos capazes de levantar grandes tempestades de areia que chegam a cobrir quase toda a superfície.  

A temperatura do planeta pode até atingir 27 °C nos dias mais quentes do verão marciano. As temperaturas polares são em média -133 °C. 

Água 

Marte não é um planeta desértico e seco como pensavam muitos anos atrás. Há vestígios de que Marte já teve um oceano com volume de água superior ao Ártico. O planeta teria perdido 87% da água para o espaço. A sonda Curiosity, enviada ao planeta em 2012, descobriu que o solo da superfície marciana abriga cerca de 2% de água. Mas apesar da empolgante notícia da água, ainda não encontramos sinais de vida marciana. 

Satélites   

Lua de Marte: Deimos

Marte tem dois pequenos satélites, as luas Deimos e Phobos. Deimos é a menor delas com cerca de 7,5 quilômetros de  diâmetro. Photos esta a 9.380 quilômetros do planeta, tão perto de Marte que se levanta e se põe 3 vezes em um único dia marciano. Seu diâmetro é de 26,8 quilômetros. Ambas não possuem uma forma  esférica,  por terem pouca massa, são compostas por rochas ricas em carbono da mesma forma que muitos asteroides.     

Missão sem volta 

Mais de 200 mil pessoas se candidataram para uma viagem à Marte através de um projeto não governamental chamado Mars One, que pretende estabelecer um assentamento humano permanente no planeta. Segundo os idealizadores do projeto, uma viagem de retorno à Terra seria muito cara e arriscada por exigir foguetes maiores que precisam de um sistema de aterragem e lançamento maior em Marte. O projeto já esta em curso, muito questionado e levantando opiniões bastante divergentes, mas a suposta previsão de lançamento da primeira nave é para 2026. 

 Marte pode ser visto facilmente da Terra a olho nu. Ele perece uma estrela brilhante, mas sua forma de disco e seu colorido vermelho distinguem do pano de fundo de estrelas. 

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Fontes: Sistema Solar, CI, NASA, Nave Astro, Livro: Guia Ilustrado Zahar Astronomia (Ian Ridpath).