1158: Telescópios ajudam a explicar porque Úrano e Neptuno têm cores diferentes

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Esquerda: imagem, pelo Hubble, a 25 de Outubro de 2021, de Úrano que mostra o brilhante “capô” polar no norte do planeta.
Direita: imagem Hubble, obtida dia 7 de Setembro de 2021, de Neptuno que apresenta a mancha escura do planeta e o hemisfério norte escurecido.
Crédito: NASA, ESA, A. Simon (Centro de Voo Espacial Goddard) e M. H. Wong (Universidade da Califórnia, Berkeley) e equipa OPAL

Os astrónomos pensam agora saber porque é que Úrano e Neptuno têm cores diferentes. Usando observações do Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA, bem como do telescópio Gemini North e do IRTF (Infrared Telescope Facility) da NASA, os investigadores desenvolveram um modelo atmosférico único que corresponde às observações de ambos os planetas. O modelo revela que o excesso de neblina em Úrano acumula-se na atmosfera estagnada e “preguiçosa” e faz com que pareça ter um tom mais leve do que Neptuno.

Neptuno e Úrano têm muito em comum – têm massas, tamanhos e composições atmosféricas semelhantes – mas as suas aparências são notavelmente diferentes. Em comprimentos de onda visíveis, Neptuno tem um tom azul rico e profundo, enquanto Úrano tem um tom ciano nitidamente pálido. Os astrónomos têm agora uma explicação para o facto de os dois planetas terem cores diferentes.

Novas investigações sugerem que uma camada de neblina concentrada, presente em ambos os planetas, é mais espessa em Úrano do que em Neptuno e, portanto, “branqueia” a aparência de Úrano mais do que a de Neptuno. Se não houvesse névoa nas atmosferas de Neptuno e Úrano, ambos seriam quase igualmente azuis como resultado da luz azul espalhada nas suas atmosferas (as cores vermelhas da luz do Sol, espalhadas pela neblina e pelas moléculas de ar, são mais absorvidas pelas moléculas de metano nas atmosferas dos planetas.

Este processo – conhecido como dispersão de Rayleigh – é o que torna o céu azul aqui na Terra, embora na nossa atmosfera a luz solar seja na sua maioria dispersa por moléculas de azoto em vez de moléculas de hidrogénio. A dispersão de Rayleigh ocorre predominantemente em comprimentos de onda mais curtos e azuis).

Esta conclusão provém de um modelo que uma equipa internacional liderada por Patrick Irwin, professor de física planetária na Universidade de Oxford, desenvolveu para descrever as camadas de aerossol nas atmosferas de Neptuno e Úrano. Investigações anteriores das atmosferas superiores destes planetas focaram-se na aparência da atmosfera apenas em comprimentos de onda específicos.

No entanto, este novo modelo consiste em múltiplas camadas atmosféricas e corresponde a observações de ambos os planetas através de uma vasta gama de comprimentos de onda. O novo modelo também inclui partículas de neblina dentro de camadas mais profundas que anteriormente se pensava conterem apenas nuvens geladas de metano e sulfureto de hidrogénio.

“Este é o primeiro modelo a encaixar simultaneamente observações da luz solar reflectida em comprimentos de onda que vão desde o ultravioleta ao infravermelho próximo,” explicou Irwin, que é o autor principal de um artigo que apresenta este resultado na revista Journal of Geophysical Research: Planets. “É também o primeiro a explicar a diferença visível de cor entre Úrano e Neptuno.”

O modelo da equipa consiste em três camadas de aerossóis a diferentes alturas. A camada chave que afecta as cores é a camada intermédia, que é uma camada de partículas de névoa (referida no artigo como a camada Aerosol-2) que é mais espessa em Úrano do que em Neptuno.

A equipa suspeita que, em ambos os planetas, o metano gelado condensa-se nas partículas desta camada, puxando as partículas mais para dentro da atmosfera numa chuva de neve de metano.

Dado que Neptuno tem uma atmosfera mais activa e turbulenta do que Úrano, a equipa pensa que a atmosfera de Neptuno é mais eficiente a agitar as partículas de metano para a camada de neblina e a produzir esta neve. Isto remove mais da névoa e mantém a camada de névoa de Neptuno mais fina do que em Úrano, com o resultado de que a cor azul de Neptuno parece mais forte.

“Nós esperávamos que o desenvolvimento deste modelo nos ajudasse a compreender as nuvens e névoas nas atmosferas dos gigantes gelados,” comentou Mike Wong, astrónomo na Universidade da Califórnia, Berkeley e membro da equipa que está por detrás deste resultado. “A explicação da diferença de cor entre Úrano e Neptuno foi um bónus inesperado!”

Para criar este modelo, a equipa de Irwin analisou dados de arquivo do Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA abrangendo vários anos. Estes dados espectrográficos foram obtidos com o STIS (Space Telescope Imaging Spectrograph) do Hubble, cobrindo uma vasta gama de comprimentos de onda desde o ultravioleta até ao visível e infravermelho (0,3-1,0 micrómetros).

Foram complementados com dados de telescópios terrestres: um conjunto de novas observações pelo Telescópio Gemini North e dados de arquivo do IRTF (Infrared Telescope Facility) da NASA, ambos localizados no Hawaii.

A equipa não só examinou os espectros dos planetas, como também fez uso de algumas das muitas imagens que o Hubble obteve dos dois planetas com o seu instrumento WFC3 (Wide Field Camera 3). O Hubble fornece excelentes vistas das distintas tempestades atmosféricas partilhadas pelos dois planetas conhecidas como “manchas escuras”, que os astrónomos conhecem há muitos anos.

Não se sabia exactamente que camadas atmosféricas eram perturbadas pelas manchas escuras para as tornar visíveis ao Hubble. O modelo produzido pela equipa explica o que dá uma aparência escura às manchas e porque são mais facilmente detectáveis em Úrano em comparação com Neptuno.

Os autores pensavam que um escurecimento dos aerossóis na camada mais profunda do seu modelo produziria manchas escuras semelhantes às vistas em Neptuno e talvez em Úrano. Com as imagens detalhadas do Hubble, puderam verificar e confirmar as suas hipóteses.

De facto, as imagens simuladas baseadas neste modelo combinam de perto com as imagens WFC3 de ambos os planetas, produzindo manchas escuras visíveis nos mesmos comprimentos de onda. Pensa-se que a mesma neblina espessa na camada de Aerossol-2 em Úrano, que provoca a sua cor azul mais clara, também obscurece estas manchas escuras com mais frequência do que em Neptuno.

Astronomia On-line
3 de Junho de 2022


 

952: Lua de Júpiter tem dunas esplêndidas

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Potenciais dunas na lua de Júpiter, Io. Uma análise indica que o material escuro (em baixo à esquerda) corresponde a fluxos de lava recentes, enquanto as características repetidas, semelhantes a linhas, que dominam a imagem, são potenciais dunas. As áreas claras e brancas podem ser grãos recém-colocados à medida que os fluxos de lava vaporizam a geada adjacente.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/Rutgers

Há muito que os cientistas se perguntam como é que a lua mais interior de Júpiter, Io, tem encostas serpenteantes tão grandes como as que podem ser vistas em filmes como “Duna”. Agora, cientistas forneceram uma nova explicação de como as dunas se podem formar mesmo numa superfície tão gelada e rugosa como a de Io.

O estudo, publicado na revista Nature Communications, baseia-se numa análise dos processos físicos que controlam o movimento dos grãos, juntamente com uma análise de imagens da missão espacial Galileo da NASA que durou 14 anos, que permitiu a criação dos primeiros mapas detalhados das luas de Júpiter. Espera-se que o novo estudo expanda a nossa compreensão científica das características geológicas destes mundos semelhantes a planetas.

“Os nossos estudos apontam para a possibilidade de Io como um novo ‘mundo dunar'”, disse o primeiro autor George McDonald, investigador pós-doutorado do Departamento de Ciências da Terra e Planetárias da Universidade de Rutgers, New Jersey, EUA. “Propusemos e testámos quantitativamente um mecanismo pelo qual os grãos de areia se podem mover e, por sua vez, formarem-se aí dunas.”

O conhecimento científico actual dita que as dunas, pela sua natureza, são colinas ou encostas de areia amontoadas pelo vento. E os cientistas de estudos anteriores de Io, embora descrevendo a sua superfície como contendo algumas características semelhantes a dunas, concluíram que as encostas não poderiam ser dunas, uma vez que os ventos em Io são fracos devido à atmosfera de baixa densidade da lua.

“Este trabalho diz-nos que os ambientes em que se encontram as dunas são consideravelmente mais variados do que as clássicas e infinitas paisagens desérticas em partes da Terra ou no plano fictício Arrakis do filme ‘Duna'”, disse McDonald.

A missão Galileo, que durou de 1989 a 2003, registou tantas “estreias” científicas que os investigadores até ainda hoje estudam os dados que recolheu. Uma das principais conclusões retiradas dos dados foi a elevada extensão da actividade vulcânica em Io – de tal forma que os seus vulcões ressurgem repetidamente e rapidamente neste pequeno mundo.

A superfície de Io é uma mistura de fluxos de lava escura solidificada e areia, fluxos de lavas “efusiva” e “neve” de dióxido de enxofre. Os cientistas utilizaram equações matemáticas para simular as forças num único grão de basalto ou geada e para calcular o seu trajecto. Quando a lava flui em dióxido de enxofre sob a superfície da lua, a sua descarga é “densa e rápida o suficiente para mover grãos em Io e possivelmente permitir a formação de características de grande escala como dunas”, disse McDonald.

Assim que os investigadores conceberam um mecanismo através do qual as dunas se pudessem formar, procuraram fotografias da superfície de Io, tiradas pela sonda Galileo, em busca de mais evidências. O espaçamento das cristas e os rácios altura/largura observados eram consistentes com as tendências para as dunas vistas na Terra e noutros planetas.

“Trabalhos como este permitem-nos realmente compreender como funciona o cosmos,” disse Lujendra Ojha, co-autor e professor assistente no Departamento de Ciências da Terra e Planetárias. “Afinal de contas, é isso mesmo que estamos a tentar fazer na ciência planetária.”

Astronomia On-line
22 de Abril de 2022


Pelas vítimas do genocídio praticado
pela União Soviética na Ucrânia
For the victims of the genocide practiced
by the Soviet Union in Ukraine


 

939: Estudo aponta que a água na lua de Júpiter está mais próxima da superfície do que se pensava

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Europa tem sido um candidato para encontrar vida no nosso sistema solar devido ao seu vasto oceano, que se acredita conter água líquida – um ingrediente chave para a vida.

Júpiter
© NASA

Os cumes que cruzam a superfície gelada da lua de Júpiter, Europa, indicam que existem bolsas de água, aumentando as esperanças na busca de vida extraterrestre, disseram cientistas da Universidade de Stanford (EUA), nesta terça-feira.

Europa tem sido um candidato para encontrar vida no nosso sistema solar devido ao seu vasto oceano, que se acredita conter água líquida – um ingrediente chave para a vida.

Há um problema: o oceano está provavelmente 25 a 30 quilómetros abaixo da camada de gelo da lua. No entanto, a água pode estar mais perto da superfície do que se pensava anteriormente, de acordo com uma nova investigação publicada na revista Nature Communications.

A descoberta veio em parte por acaso, quando geofísicos que estudavam uma camada de gelo na Gronelândia assistiram a uma apresentação sobre Europa e detectaram uma característica que reconheceram. “Estávamos a trabalhar em algo totalmente diferente relacionado com as mudanças climáticas e o seu impacto na superfície da Gronelândia quando vimos essas pequenas cristas duplas”, disse o autor do estudo, Dustin Schroeder, professor de geofísica da Universidade de Stanford.

Eles perceberam que as cristas geladas em forma de M na Gronelândia pareciam versões menores de cristas duplas na Europa, que são a característica mais comum na lua de Júpiter. As cristas duplas de Europa foram fotografadas pela primeira vez pela nave Galileo da NASA na década de 1990, mas pouco se sabia sobre como elas foram formadas.

Os cientistas usaram um radar de penetração no gelo para observar que essas cristas ou cumes da Gronelândia foram formadas quando bolsas de água a cerca de 30 metros abaixo da superfície da camada de gelo voltaram a congelar e partiram. “Isto é particularmente empolgante, porque os cientistas estudam os cumes duplos na Europa há mais de 20 anos e ainda não chegaram a uma resposta definitiva sobre como se formam”, disse o principal autor do estudo, Riley Culberg, estudante de doutoramento em engenharia eléctrica em Stanford. .

“Esta foi a primeira vez que pudemos ver algo semelhante acontecer na Terra e realmente observar os processos subterrâneos que levaram à formação das cristas”, disse ele à AFP. “Se as cristas duplas de Europa também se formam dessa maneira, isso sugere que as bolsas de águas devem ter sido (ou talvez ainda sejam) extremamente comuns.”

As bolsas de água de Europa podem estar enterradas cinco quilómetros abaixo da camada de gelo da lua – mas isso ainda seria muito mais fácil de ter acesso. “Particularmente, se essas bolsas de água se formarem porque a água do oceano foi forçada a subir através de fracturas na concha do gelo, é possível que elas preservem evidências de qualquer vida no próprio oceano”, disse Culberg.

A água mais próxima da superfície também incluiria “produtos químicos interessantes” do espaço e de outras luas, aumentando a “possibilidade de existência de vida”, disse Schroeder, em comunicado. “Podemos não ter muito tempo para esperar para descobrir mais”.

A missão Europa Clipper da NASA, programada para ser lançada em 2024 e chegar em 2030, terá equipamentos de radar de penetração no gelo semelhantes aos usados ​​pelos cientistas que estudam as cristas duplas da Gronelândia. É improvável que a nave encontre uma prova definitiva de vida porque não pousará em Europa, apenas sobrevoará e analisará desde cima.

Mas as esperanças continuam altas. Prevê-se que o oceano da lua tenha mais água do que todos os mares da Terra juntos, de acordo com o site do Europa Clipper.

“Se há vida em Europa, quase de certeza que é completamente independente da origem da vida na Terra… isso significaria que a origem da vida deve ser muito fácil em toda a galáxia e mais além”, disse o cientista do projecto, Robert Pappalardo, no site.

Diário de Notícias
DN/AFP
19 Abril 2022 — 17:25


Pelas vítimas do genocídio praticado
pela União Soviética na Ucrânia


 

Cientistas “ligam os pontos” entre lua galileana e as emissões aurorais em Júpiter

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

A nave espacial Juno da NASA voou através do intenso feixe de electrões que viajam desde Ganimedes, a maior lua de Júpiter, até à sua pegada auroral no gigante gasoso. Os cientistas do SwRI utilizaram os dados resultantes para ligar a população de partículas que viajava ao longo do feixe com as emissões aurorais associadas e assim desvendar os misteriosos processos que criavam as luzes cintilantes.
Crédito: NASA/SwRI/JPL-Caltech/MSSS/Kevin M. Gill/Agência Espacial Italiana/INAF/Björn Jónsson/Universidade de Liège/Bertrand Bonfond/Vincent Hue

No dia 8 de Novembro de 2020, a nave espacial Juno da NASA voou através de um intenso feixe de electrões, viajando desde Ganimedes, a maior lua de Júpiter, até à sua pegada auroral sobre o gigante gasoso. Cientistas do SwRI (Southwest Research Institute) utilizaram dados de instrumentos científicos da Juno para estudar a população de partículas a viajar ao longo da linha do campo magnético que liga Ganimedes a Júpiter, ao mesmo tempo que detectavam remotamente as emissões aurorais associadas para desvendar os processos misteriosos que criam as luzes cintilantes.

“As luas mais massivas de Júpiter criam cada uma as suas próprias auroras nos pólos norte e sul de Júpiter,” disse o Dr. Vincent Hue, autor principal de um artigo que divulga os resultados desta investigação. “Cada pegada auroral, como lhes chamamos, está magneticamente ligada à sua respectiva lua, como uma espécie de trela magnética ligada à própria lua que brilha no próprio Júpiter.”

Tal como na Terra, Júpiter experiencia luz auroral em redor das regiões polares à medida que partículas da sua magnetosfera massiva interagem com as moléculas da atmosfera joviana. No entanto, as auroras de Júpiter são significativamente mais intensas que as da Terra e, ao contrário da Terra, as maiores luas de Júpiter também criam manchas aurorais. A missão Juno, liderada pelo Dr. Scott Bolton do SwRI, está a orbitar Júpiter numa órbita polar e voou através do “cordão” de electrões que liga Ganimedes à sua pegada auroral associada.

“Antes da Juno, sabíamos que estas emissões podem ser bastante complexas, desde uma única mancha auroral até várias, que por vezes seguem uma cortina auroral a que chamamos cauda da pegada,” disse o Dr. Jamey Szalay, co-autor da Universidade de Princeton. “A Juno, voando extremamente perto de Júpiter, revelou que estas manchas aurorais são ainda mais complexas do que se pensava anteriormente.”

Ganimedes é a única lua no nosso Sistema Solar que tem o seu próprio campo magnético. A sua mini-magnetosfera interage com a magnetosfera massiva de Júpiter, criando ondas que aceleram os electrões ao longo das linhas do campo magnético do gigante gasoso, que podem ser medidas directamente pela Juno.

Dois instrumentos da Juno, liderados pelo SwRI, o JADE (Jovian Auroral Distributions Experiment) e o UVS (Ultraviolet Spectrometer), forneceram dados chave para este estudo, que também foi apoiado pelo sensor de campo magnético da Juno construído no Centro de Voo Espacial Goddard da NASA.

“O JADE mediu os electrões que viajavam ao longo das linhas do campo magnético, enquanto o UVS fotografava a mancha da pegada auroral relacionada,” disse o Dr. Thomas Greathouse do SwRI, co-autor deste estudo.

Desta forma, a Juno é capaz de medir a “chuva” de electrões e observar imediatamente a luz UV que cria quando embate em Júpiter. As medições anteriores da Juno mostraram que grandes perturbações magnéticas acompanhavam os feixes de electrões causando a pegada auroral. No entanto, desta vez, a Juno não observou perturbações semelhantes com o feixe de electrões.

“Se a nossa interpretação estiver correta, isto é uma confirmação de uma teoria que desenvolvemos para explicar a morfologia das pegadas aurorais,” disse o Dr. Bertrand Bonfond, co-autor do estudo da Universidade de Liège na Bélgica. A teoria sugere que os electrões acelerados em ambas as direcções criam a dança multi-mancha das pegadas aurorais.

“A relação Júpiter-Ganimedes será mais explorada pela missão alargada da Juno, bem como pela futura missão JUICE da ESA,” disse Hue. “O SwRI está a construir a próxima geração do instrumento UVS para a missão.”

Astronomia On-line
8 de Abril de 2022


Pelas vítimas do genocídio praticado
pela União Soviética na Ucrânia



 

481: Ainda há quem não acredite que Júpiter exista (os mesmos que acham que a Terra é plana)

CIÊNCIA/ASTRONOMIA/NEGACIONISMO

NASA / JPL / SwRI
Impressão de artista de Júpiter, criada a partir de imagens captadas pela sonda Juno da NASA, que tem vindo a estudar o planeta desde que aí chegou no dia 4 de Julho de 2016.

Parece que ainda ontem lamentamos a perda de Plutão. Por isso, é difícil imaginar perdermos outro planeta do sistema solar. Mas a boa notícia é que não temos de o fazer.

De acordo com o Futurism, os negacionistas  que tentaram provar que Júpiter não existe estão 100 por cento errados.

Tem circulado uma imagem desde 2021, onde se encontra uma lata de refrigerante a explodir no vácuo. A afirmação explica que se um refrigerante não consegue sobreviver ao espaço, não há maneira de um planeta feito de gás se manter unido.

“Esta simples experiência, na qual uma bebida com gás pode explodir num ambiente de vácuo, demonstra a impossibilidade da existência de um ambiente pressurizado dentro de um vácuo, sem a presença de um recipiente adequado”, lê-se na imagem partilhada pelos TRUTH Seekers, no Facebook.

“Planetas gasosos, como nos diz a NASA, não podem existir”, lê-se na publicação do grupo de conspiração.

Muitos se questionaram se o meme não seria apenas uma piada. Afinal, o grupo que o partilhou, também acredita que a Terra é plana.

Porém, muitas das pessoas que comentaram a publicação parecem estar a levar a ideia a sério, e há certamente muitas pessoas que, por razões que desafiam a compreensão, ainda pensam que a Terra é plana.

Antes de mais, é bastante claro que os gigantes do gás, de facto, existem. Pode-se ver vários deles a olho nu, por exemplo.

E além do nosso sistema solar, a NASA relata actualmente mais de 1.400 descobertas de gigantes de gás, definidos por serem um grande planeta, composto principalmente por hélio, hidrogénio, ou ambos.

Tal como Júpiter e Saturno, estes planetas não têm superfícies duras e, em vez disso, apresentam um gás que gira em torno de um núcleo sólido.

Comparar um gigante do gás a uma lata de refrigerante é extremamente redutor, e é também por isso que a experiência não desvaloriza a investigação da NASA.

Elise Knittle, professora de Ciências da Terra e Planetárias na Universidade da Califórnia, Santa Cruz, referiu, em entrevista ao USA Today, que as latas de alumínio são pressurizadas para manterem a efervescência do dióxido de carbono.

A força da lata e a pressão atmosférica exterior seguram o líquido na lata, mas quando deixada cair num vácuo, a diferença de pressão é grande e a lata rebenta.

É preciso um objecto grande para ter auto-gravidade suficiente para se manter unido, algo que os planetas têm, mas as latas de refrigerantes não.

“A gravidade do planeta é tão grande que contraria o gradiente de pressão entre o espaço exterior e o planeta”, sublinhou Knittle.

Também vale a pena mencionar que o nosso próprio Sol é uma bola gigantesca de gás queimado e parece manter a sua forma muito bem, tal como todas as estrelas.

  ZAP //

ZAP
31 Janeiro, 2022

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