1275: Cientistas identificam possível fonte para a calote vermelha de Caronte

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Cientistas do SwRI (Southwest Research Institute) combinaram dados da missão New Horizons da NASA com novas experiências laboratoriais e modelagem exosférica para revelar a composição provável da calote da lua de Plutão, Caronte, e como esta pode ter sido formada. Novas descobertas sugerem surtos sazonais drásticos na atmosfera fina de Caronte, combinados com a quebra ligeira de geada de metano, podem ser fundamentais para compreender as origens das zonas polares vermelhas de Caronte.
Crédito: NASA/APL de Johns Hopkins/SwRI

Cientistas do SwRI (Southwest Research Institute) combinaram dados da missão New Horizons da NASA com novas experiências laboratoriais e modelagem exosférica para revelar a provável composição da calote avermelhada da lua de Plutão, Caronte, e como esta pode ter sido formada.

Esta primeira descrição da atmosfera dinâmica de metano de Caronte, utilizando novos dados experimentais, fornece um fascinante vislumbre das origens da zona vermelha da lua, como descrita em dois artigos científicos recentes.

“Antes da New Horizons, as melhores imagens Hubble de Plutão revelaram apenas uma mancha difusa de luz refletida,” disse Randy Gladstone do SwRI, membro da equipa científica da sonda New Horizons.

“Para além de todas as características fascinantes descobertas na superfície de Plutão, a passagem rasante revelou uma característica invulgar em Caronte, uma surpreendente região avermelhada centrada no seu pólo norte.”

Logo após o encontro de 2015, os cientistas da New Horizons propuseram que um material avermelhado “semelhante a tolinas” no pólo de Caronte pudesse ser sintetizado por luz ultravioleta, quebrando as moléculas de metano. Estas são capturadas depois de escaparem de Plutão e então congeladas nas regiões polares da lua durante as suas longas noites de inverno.

As tolinas são resíduos orgânicos pegajosos formados por reacções químicas alimentadas pela luz, neste caso o brilho ultravioleta de Lyman-alpha espalhado por átomos de hidrogénio interplanetários.

“As nossas descobertas indicam que os drásticos surtos sazonais na fina atmosfera de Caronte, bem como a luz que decompõe a geada de metano, são fundamentais para compreender as origens da zona polar vermelha de Caronte,” disse o Dr. Ujjwal Raut do SwRI, autor principal do artigo publicado na revista Science Advances. “Este é um dos exemplos mais ilustrativos e marcantes das interacções superfície-atmosfera até agora observadas num corpo planetário.”

A equipa replicou realisticamente as condições da superfície de Caronte no CLASSE (Center for Laboratory Astrophysics and Space Science Experiments) do SwRI para medir a composição e a cor dos hidrocarbonetos produzidos no hemisfério de inverno de Caronte, à medida que o metano congela sob o brilho de Lyman-alpha. A equipa inseriu as medições num novo modelo atmosférico de Caronte para mostrar a decomposição do metano em resíduos na mancha polar norte de Caronte.

“As experiências de ‘fotólise dinâmica’ da nossa equipa proporcionaram novos limites à contribuição de Lyman-alpha interplanetária para a síntese do material vermelho de Caronte,” disse Raut. “A nossa experiência condensou metano numa câmara de vácuo sob exposição a fotões de Lyman-alpha para replicar com alta fidelidade as condições nos pólos de Caronte.”

Os cientistas do SwRI também desenvolveram uma nova simulação de computador para modelar a fina atmosfera de metano de Caronte.

“O modelo aponta para pulsações sazonais ‘explosivas’ na atmosfera de Caronte devido a mudanças extremas nas condições ao longo da grande viagem de Plutão em torno do Sol,” disse o Dr. Ben Teolis, autor principal de um segundo artigo publicado na revista Geophysical Research Letters.

A equipa introduziu os resultados das experiências ultra-realistas do SwRI no modelo atmosférico para estimar a distribuição de hidrocarbonetos complexos emergentes da decomposição do metano sob a influência da luz ultravioleta. O modelo tem zonas polares que geram principalmente etano, um material incolor que não contribui para uma cor avermelhada.

“Nós pensamos que a radiação ionizante do vento solar decompõe a geada polar Lyman-alpha ‘cozida’ para sintetizar materiais cada vez mais complexos e avermelhados responsáveis pelo albedo único nesta lua enigmática,” disse Raut. “O etano é menos volátil do que o metano e permanece congelado à superfície de Caronte muito depois do nascer-do-Sol da primavera.

A exposição ao vento solar pode converter o etano em depósitos persistentes na superfície avermelhada que contribuem para a calote vermelha de Caronte.”

“A equipa está preparada para investigar o papel do vento solar na formação da calote polar avermelhada,” disse o Dr. Josh Kammer do SwRI, que para tal já assegurou financiamento da NASA.

Astronomia On-line
24 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


 

587: Descoberto o factor chave para encontrar vida extraterrestre

CIÊNCIA/VIDA EXTRATERRESTRE

NASA
Earthrise 1968, o Nascer da Terra visto da Lua pela missão Apollo 8

O tamanho da lua de um planeta é a chave para as condições ideais para haver vida, sugere um novo estudo.

Caso seja verdade, esta descoberta pode não só ajudar a compreender melhor como é que a vida surgiu na Terra, como também encontrar vida noutros planetas.

Os resultados da investigação foram publicados, este mês, na revista científica Nature Communications.

O nosso planeta tem uma série de características únicas no nosso sistema solar: placas tectónicas activas, um forte campo magnético que nos protege da radiação solar e uma lua relativamente grande em relação ao tamanho do planeta Terra.

Ora, os investigadores acreditam que a existência no nosso satélite natural — e o seu tamanho — são fundamentais para que haja vida na Terra.

“A presença da Lua controla a duração do dia e as marés oceânicas, o que afecta os ciclos biológicos da Terra”, dizem os autores, citado pelo El Confidencial.

“A Lua também estabiliza o eixo de rotação da Terra em pelo menos vários graus. Assim, pelo menos para a Terra, a Lua também contribui para o clima estável da Terra e potencialmente oferece um ambiente ideal para a vida se desenvolver e evoluir”, acrescentam os cientistas.

Mas, afinal, como é que se formou a nossa Lua? A teoria mais popular é que foi devido a um enorme impacto que fez com que material fosse lançado para fora da Terra. No entanto, quando os investigadores aplicaram este modelo a planetas considerados possíveis super-Terras, descobriram que não batia certo.

“Aqui propomos que um disco de formação lunar inicialmente rico em vapor não é capaz de formar uma lua grande em relação ao tamanho do planeta porque as luas crescentes, que são os blocos de construção de uma lua, sofrem forte arrastamento de gás e caem rapidamente em direcção ao planeta”, lê-se no estudo.

É precisa uma lua grande, dizem os investigadores, para influenciar as placas tectónicas, marés ou mecânica orbital. Por isso, satélites desta dimensão não se podem formar à volta de planetas muito maiores do que a Terra.

Esta descoberta pode ser tido em conta pelos astrónomos do telescópio James Webb, que procuram não apenas exoplanetas, mas também exoluas que orbitam em torno deles.

“A procura por exoplanetas normalmente concentra-se em planetas com mais de seis massas terrestres”, disse o autor principal do estudo, Miki Nakajima. “Nós propomos que olhemos para planetas menores porque são provavelmente melhores candidatos para hospedar luas fraccionarias grandes”.

Daniel Costa
16 Fevereiro, 2022



 

476: Encontradas evidências de um oceano dentro da “Estrela da Morte” de Saturno

CIÊNCIA/ASTRONOMIA/GEOFÍSICA

NASA / JPL
Famosa por se parecer com a “Estrela da Morte” de “Guerra das Estrelas”, Mimas agora chama a atenção por poder conter um oceano subterrâneo

Uma cientista do SwRI empenhou-se em provar que a minúscula lua mais interior de Saturno era um satélite inerte congelado e, em vez disso, descobriu evidências convincentes de que Mimas tem um oceano líquido interno.

Famosa por se parecer com a “Estrela da Morte” de “Guerra das Estrelas”, Mimas agora chama a atenção por poder conter um oceano subterrâneo

Nos últimos dias da missão Cassini da NASA, a nave espacial identificou uma curiosa libração, ou oscilação, na rotação da lua, que muitas vezes aponta para um corpo geologicamente activo capaz de suportar um oceano interno.

“Se Mimas tiver um oceano, representa uma nova classe de pequenos mundos oceânicos ‘furtivos’ com superfícies que não traem a existência do oceano,” disse a Dra. Alyssa Rhoden do SwRI, especialista em geofísica de satélites gelados, particularmente os que contêm oceanos, e na evolução dos sistemas de satélites de planetas gigantes.

Uma das descobertas mais profundas da ciência planetária nos últimos 25 anos é que mundos com oceanos por baixo de camadas de rocha e gelo são comuns no nosso Sistema Solar. Tais mundos incluem os satélites gelados dos planetas gigantes, como Europa, Titã e Encélado, bem como objectos distantes como Plutão.

Os mundos como a Terra, com oceanos à superfície, têm que residir dentro de uma estreita gama de distâncias até à sua estrela a fim de manter as temperaturas que suportam oceanos líquidos.

Contudo, os mundos com oceanos interiores encontram-se numa gama muito mais vasta de distâncias, expandindo largamente o número de mundos habitáveis susceptíveis de existir em toda a Galáxia.

“Tendo em conta que a superfície de Mimas é altamente craterada, pensámos que se tratava apenas de um bloco de gelo,” disse Rhoden.

“Os mundos com oceanos interiores, como Encélado e Europa, tendem a estar fracturados e mostram outros sinais de actividade geológica. Afinal, a superfície de Mimas estava a enganar-nos e o nosso novo entendimento expandiu em muito a definição de um mundo potencialmente habitável no nosso Sistema Solar e mais além.”, acrescentou.

Os processos das marés dissipam a energia orbital e rotacional como calor num satélite. Para corresponder à estrutura interior inferida a partir da libração de Mimas, o aquecimento de marés dentro da lua deve ser suficientemente grande para evitar o congelamento do oceano, mas suficientemente pequeno para manter uma espessa concha gelada.

Utilizando modelos de aquecimento por maré, a equipa desenvolveu métodos numéricos para criar a explicação mais plausível para uma concha de gelo estável com 23 a 32 km de espessura sobre um oceano líquido.

“Na maioria das vezes, quando criamos estes modelos, temos de os refinar para produzir o que observamos,” disse Rhoden. “Desta vez, as evidências para um oceano interno acabaram por dar os cenários mais realistas de estabilidade da concha gelada e de librações observadas.”

A equipa descobriu também que o fluxo de calor da superfície era muito sensível à espessura da concha de gelo, algo que uma nave espacial pode verificar. Por exemplo, a nave espacial Juno está programada para voar por Europa e utilizar o seu radiómetro de micro-ondas a fim de medir fluxos de calor nesta lua joviana.

Estes dados vão permitir aos cientistas compreender como o fluxo de calor afecta as conchas geladas de mundos oceânicos como Mimas, que são particularmente interessantes à medida que a Europa Clipper da NASA se aproxima do seu lançamento previsto para 2024.

“Embora os nossos resultados apoiem um oceano actual dentro de Mimas, é um desafio reconciliar as características orbitais e geológicas com a nossa actual compreensão da sua evolução termo-orbital,” disse Rhoden.

“A avaliação do estatuto de Mimas como uma lua oceânica seria uma referência para os modelos da sua formação e evolução. Isto ajudar-nos-ia a compreender melhor os anéis de Saturno e as luas de tamanho médio, bem como a prevalência de luas oceânicas potencialmente habitáveis, particularmente em Úrano. Mimas é um alvo atraente para mais investigações.”, acrescentou.

O estudo foi recentemente publicado na revista científica Icarus.

ZAP //CCVAlg

CCVAlg
31 Janeiro, 2022


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