A neve de Vênus é bem diferente do que você imagina

Tem gente que gostaria que nevasse no Brasil, mas antes morar aqui do que em Vênus, onda neva metal pesado.
Na verdade, os cientistas nunca viram neve realmente caindo em Vênus, mas eles observaram uma camada de neve, uma geada metálica, no topo nas montanhas do planeta.

A geada foi notada pela primeira vez como manchas brilhantes misteriosas em imagens de radar produzidas pela Missão Magellan da NASA a Vênus em 1989. Os planaltos de Vênus pareciam estranhamente reflexivos, muito mais brilhantes do que as planícies de lava venusianas.
Embora os cientistas no começo não soubessem do que se tratava, tudo apontava para alguma forma de deposição química que ocorria em terreno mais elevado.
Mais tarde, depois de análises e especulações, os pesquisadores afirmaram que essa geada parece ser composta de minerais de galena (sulfeto de chumbo) e bismutinite (sulfeto de bismuto).

E como é possível nevar metal em Vênus?

Vênus é um planeta muito quente. A baixa atmosfera e sua superfície são centenas de graus mais quentes do que a superfície da Terra. Por conta disso, conforme explica o Dr. Bruce Fegley, cientista planetário da Universidade de Washington (EUA), compostos metálicos emitidos por seus vulcões condensam nas regiões mais frias da atmosfera e criam a camada de “neve” na superfície.
Nas planícies mais baixas, as temperaturas chegam a 480°C – quente o suficiente para que minerais refletores (piritas) da superfície do planeta se vaporizem, entrando na atmosfera como uma espécie de névoa metálica, deixando nas altitudes mais baixas apenas as rochas vulcânicas escuras, como basalto.
Em altitudes mais elevadas, essa névoa se condensa, formando uma geada brilhante no topo das montanhas. Maxwell Montes, o pico mais alto de Vênus, está a uma altitude de 11 km, 3 km mais alto que o Monte Everest.
Se a neve genuinamente cai sobre Vênus ainda é desconhecido, mas é certamente possível. Chuvas de ácido sulfúrico já foram observadas no planeta, bem como chuva “virga”, que evapora antes de atingir o solo, como acontece em florestas tropicais da Terra.
É improvável que os olhos humanos vejam a superfície de Vênus diretamente em breve, mas uma coisa é muito provável: tanto sulfeto de chumbo quanto sulfeto de bismuto têm uma cor acinzentada com brilho metálico, o que significa que os cumes das montanhas de Vênus são provavelmente lindos, ainda mais à luz do sol. Quem sabe daqui a algumas centenas de anos, os picos das montanhas de Vênus se tornem uma popular atração turística.
E Vênus não é o único corpo celeste com precipitação estranha. Em Marte, a neve é feita de dióxido de carbono. Esta é mais provável que vejamos com nossos próprios olhos mais cedo na história.

 Fonte: [HuffingtonPost, Discovery, SmithSonian]

Três planetas na zona habitável de uma estrela

Uma equipe de astrônomos combinou novas observações de Gliese 667C e revelou um sistema com pelo menos seis planetas.

© ESO (ilustração do sistema Gliese 667C)

Três destes planetas são super-Terras orbitando em torno da estrela numa região onde a água pode existir sob forma líquida, o que torna estes planetas bons candidatos à presença de vida. Este é o primeiro sistema descoberto onde a zona habitável se encontra repleta de planetas.

A Gliese 667C é uma estrela muito estudada. Com cerca de um terço da massa do Sol, faz parte de um sistema estelar triplo conhecido como Gliese 667 (também referido como GJ 667), situado a 22 anos-luz de distância na constelação do Escorpião. Encontra-se muito próximo de nós (na vizinhança solar), muito mais próximo do que os sistemas estelares investigados com o auxílio de telescópios tais como o telescópio espacial caçador de planetas, o Kepler.
Estudos anteriores da Gliese 667C descobriram que a estrela acolhe três planetas, situando-se um deles na zona habitável. Agora, uma equipe de astrônomos liderados por Guillem Anglada-Escudé da Universidade de Göttingen, Alemanha e Mikko Tuomi da Universidade de Hertfordshire, Reino Unido, voltaram a estudar o sistema, analisando novamente os dados anteriores e acrescentando ao cénario já conhecido algumas observações novas do HARPS (High Accuracy Radial velocity Planet Searcher), montado no telescópio de 3,6 metros do ESO, no Chile, e dados de outros telescópios. Encontraram evidências da existência de até sete planetas em torno da estrela. Estes planetas orbitam a terceira estrela mais tênue do sistema estelar triplo. Os outros dois sóis seriam visíveis como um par de estrelas muito brilhantes durante o dia e durante a noite dariam tanta luz como a Lua Cheia. Os novos planetas descobertos preenchem por completo a zona habitável de Gliese 667C, uma vez que não existem mais órbitas estáveis onde um planeta poderia existir à distância certa.
“Sabíamos, a partir de estudos anteriores, que esta estrela tinha três planetas e por isso queríamos descobrir se haveria mais algum”, diz Tuomi. “Ao juntar algumas observações novas e analisando outra vez dados já existentes, conseguimos confirmar a existência desses três e descobrir mais alguns. Encontrar três planetas de pequena massa na zona habitável de uma estrela é algo muito excitante!”.
Três destes planetas são super-Terras, planetas com mais massa do que a Terra mas com menos massa do que Urano ou Netuno, que se encontram na zona habitável da estrela, uma fina concha em torno da estrela onde a água líquida pode estar presente, se estiverem reunidas as condições certas. Esta é a primeira vez que três planetas deste tipo são descobertos nesta zona num mesmo sistema. No Sistema Solar, Vênus orbita próximo do limite mais interior da zona habitável e Marte está próximo do limite exterior. O tamanho preciso da zona habitável depende de muitos fatores.

“O número de planetas potencialmente habitáveis na nossa Galáxia é muito maior se esperarmos encontrar vários em torno de cada estrela de pequena massa, em vez de observarmos dez estrelas à procura de um único planeta potencialmente habitável, podemos agora olhar para uma só estrela e encontrar vários planetas”, acrescenta o co-autor Rory Barnes (Universidade de Washington, EUA).
Sistemas compactos em torno de estrelas do tipo do Sol são bastante abundantes na Via Láctea. Em torno dessas estrelas, os planetas que orbitam muito próximo da estrela hospedeira são muito quentes e dificilmente serão habitáveis. No entanto, isso já não se verifica para estrelas muito mais frias e tênues, tais como Gliese 667C. Neste caso, a zona habitável situa-se inteiramente dentro duma órbita do tamanho da de Mercúrio, ou seja muito mais próxima da estrela que no nosso Sistema Solar. O sistema Gliese 667C é o primeiro exemplo de um sistema onde uma estrela de baixa massa abriga vários planetas potencialmente rochosos na zona habitável.
O cientista do ESO responsável pelo HARPS, Gaspare Lo Curto, comenta: “Este interessante resultado foi possível graças ao poder do HARPS e do seu software associado e também o grande valor do arquivo do ESO. É muito bom ter vários grupos de investigação independentes explorarando este instrumento único, conseguindo atingir uma precisão tão extraordinária”.
Anglada-Escudé conclui: ”Estes novos resultados sublinham o quão valioso pode ser re-analisar dados e combinar resultados de equipes diferentes e de telescópios diferentes”.

Fonte: ESO

Uma surpresa ao redor de um buraco negro

O interferômetro do Very Large Telescope (VLT) do ESO obteve as observações mais detalhadas até hoje da poeira situada em torno do enorme buraco negro que se encontra no centro de uma galáxia ativa.

© ESO (ilustração dos arredores do buraco negro de elevada massa)

Em vez de encontrar toda a poeira brilhante num toro em forma de rosquinha circundando o buraco negro, os astrônomos descobriram que muita desta poeira se encontra acima e abaixo do toro. Estas observações mostram que a poeira está sendo empurrada para longe do buraco negro sob a forma de vento frio; uma descoberta surpreendente que desafia as atuais teorias e nos diz como é que um buraco negro de elevada massa evolui e interage com o meio que o circunda.

Nos últimos vinte anos, os astrônomos descobriram que quase todas as galáxias têm um enorme buraco negro no seu centro. Alguns destes buracos negros estão em fase de crescimento sugando matéria do meio circundante e dando origem neste processo aos objetos mais energéticos do Universo: os núcleos ativos de galáxias (NAGs). As regiões centrais destas brilhantes centrais de energia encontram-se rodeadas por "rosquinhas" de poeira cósmica arrancada do espaço circundante, um pouco como a água dá origem a um redemoinho em torno do ralo de uma pia. A poeira cósmica é composta por grãos de silicatos e grafite, minerais que são igualmente abundantes na Terra. A fuligem é muito semelhante à grafite da poeira cósmica, embora o tamanho dos grãos na fuligem seja dez ou mais vezes maior que o tamanho típico dos grãos de grafite cósmico. Pensa-se que a maior parte da intensa radiação infravermelha emitida pelos NAGs tem origem nestes toros.
No entanto, novas observações de uma galáxia ativa próxima chamada NGC 3783, obtidas por uma equipe internacional de astrônomos, com o auxílio do Interferômetro do Very Large Telescope (VLTI) no Observatório do Paranal do ESO, no Chile, surpreenderam a equipe. O VLTI é formado pela combinação dos quatro telescópios principais do VLT, de 8,2 metros, ou pela combinação dos quatro Telescópios Auxiliares móveis, de 1,8 metros. Utiliza-se uma técnica chamada interferometria, onde instrumentação sofisticada combina numa única observação a luz coletada pelos vários telescópios. Nesta técnica não são produzidas imagens propriamente ditas, que aumenta drasticamente o nível de detalhes que se podem medir nos dados, comparável ao que um telescópio espacial com um diâmetro de 100 metros permitiria. Embora a poeira quente, com uma temperatura de cerca de 700 a 1.000 graus Celsius, apresente, de fato, a forma de um toro como o esperado, encontraram-se igualmente enormes quantidades de poeira mais fria acima e abaixo do toro principal. A poeira mais quente foi mapeada com o auxílio do instrumento AMBER do VLTI, nos comprimentos de onda do infravermelho e as novas observações aqui descritas utilizaram o instrumento MIDI nos comprimentos de onda do infravermelho entre os 8 e os 13 mícrons.
Como explica Sebastian Hönig (University of California Santa Barbara, USA e Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Alemanha), autor principal do artigo que descreve estes resultados, “Esta é a primeira vez que conseguimos combinar observações detalhadas no infravermelho médio da poeira fria,isto é, à temperatura ambiente, em torno de um NAG com observações igualmente detalhadas da poeira muito quente. Estas observações representam igualmente a maior coleção de dados de um NAG obtidos no infravermelho pelo método de interferometria, publicados até hoje”.
A poeira recém descoberta forma um vento frio que sopra para longe do buraco negro. Este vento deve desempenhar um papel importante na relação complexa entre o buraco negro e o meio circundante. O buraco negro sacia o seu apetite devorador com material circundante, mas a intensa radiação que produz nesse processo parece estar ao mesmo tempo afastando o material. Não é ainda claro como é que estes dois processos interagem, permitindo ao buraco negro crescer e evoluir no coração das galáxias, mas a presença de um vento de poeira acrescenta uma nova peça a este cenário.
De modo a investigar as regiões centrais de NGC 3783, os astrônomos necessitaram de combinar o poder dos telescópios principais do Very Large Telescope. Utilizando estes telescópios em uníssono formamos um interferômetro que consegue obter uma resolução equivalente à de um telescópio de 130 metros de diâmetro.
Outro membro da equipe, Gerd Weigelt (Max-Planck-Institut für Radioastronomie, Bonn, Alemanha), explica, ”Ao combinarmos a excelente sensibilidade dos grandes espelhos do VLT pelo método da interferometria, conseguimos coletar radiação suficiente para observar objetos tênues, o que nos permite estudar uma região tão pequena quanto a distância do Sol à estrela mais próxima, e isto numa galáxia a dezenas de milhões de anos-luz de distância. Nenhum outro sistema óptico ou infravermelho atualmente em existência seria capaz deste feito”.
Estas novas observações podem levar a alterações na compreensão dos NAGs. Temos agora uma evidência direta de que a poeira está sendo empurrada pela radiação intensa.  Os modelos que prevêem como é que a poeira se distribui e como é que os buracos negros crescem e evoluem têm que, a partir de agora, levar em conta este efeito recém descoberto. 
Hönig conclui, “Tenho uma grande expectativa ao MATISSE, que permitirá combinar os quatro telescópios principais do VLT ao mesmo tempo e observar simultaneamente no infravermelho próximo e médio, o que nos dará dados muito mais detalhados”. O MATISSE (Multi AperTure mid-Infrared SpectroScopic Experiment), um instrumento de segunda geração para o VLTI, está atualmente sendo construído.

Este trabalho foi publicado hoje na revista especializada Astrophysical Journal.

Fonte: ESO

10 tipos surpreendentes de estrela

Algumas são velozes, algumas são simplesmente gigantes e outras desafiam quase todas as leis da física: conheça a seguir 10 tipos impressionantes de estrelas.

10 - HIPERGIGANTES

 Estrelas desse tipo fazem o sol parecer uma bolinha de gude. A maior que conhecemos (NML Cygni) tem um raio 1.650 vezes maior que o dele – ou de 7,67 Unidades Astronômicas (1 UA = 149 597 871 km). Para se ter uma ideia, Júpiter orbita a 5,23 UA do sol. Por causa de seu tamanho absurdo, as estrelas hipergigantes vivem “apenas” cerca de 24 milhões de anos ou menos.
A hipergigante Betelgeuse, que fica na constelação de Órion, deve se tornar uma supernova dentro dos próximos 200 mil anos e, quando isso acontecer, ficará mais brilhante que a lua durante um ano.

9 - HIPERVELOZES

Ao se deslocar para perto do centro de uma galáxia, algumas estrelas são ejetadas a altíssimas velocidades (2 ou 3 milhões de quilômetros por hora), percorrendo distâncias inimagináveis até o final de suas vidas.

8 - CEFEIDAS

Essas estrelas normalmente têm massa 5 a 20 vezes maior que a do sol e, curiosamente, crescem e diminuem em intervalos regulares (como se estivessem pulsando). Por causa da forte pressão exercida por seus núcleos, elas aumentam de tamanho; quando a pressão começa a diminuir, elas se “contraem”. O ciclo continua até a estrela morrer.

7- ANÃS NEGRAS

Se uma estrela for pequena demais para explodir como uma supernova ou se tornar uma estrela de nêutrons, ela se transforma em uma “anã branca” – uma estrela extremamente densa e quase sem brilho, que já gastou seu combustível e que não tem mais fissão nuclear ocorrendo em seu núcleo. Com o passar do tempo, as anãs brancas começam a se resfriar e, em algum momento, devem param de emitir luz ou calor – e se tornam “anãs negras”. Contudo, como esse processo é muito demorado, acredita-se que não existam (ainda) anãs negras no universo – o sol levaria 14,5 bilhões de anos para se tornar uma.

6 - ESTRELA EM CONCHA

Devido à força centrífuga gerada por sua rotação, as estrelas são levemente “achatadas”. Dependendo da sua proporção, uma estrela pode gerar uma força centrífuga tão intensa que acaba assumindo uma forma oval, parecida com a de uma bola de futebol americano. Ao redor do seu “equador”, elas emitem grandes volumes de matéria, formando uma espécie de “concha de gás”. Na foto acima, a nuvem branca em torno da estrela Alfa Eridan é a “concha”.

5 - ESTRELA DE NEUTRÔNS

Mais densas que o núcleo de um átomo e com poucas dezenas de quilômetros de diâmetro, as estrelas de nêutrons são resultado de uma supernova (estrela 10 ou mais vezes maior que o sol e que entrou em colapso e explodiu). Qualquer átomo que se aproxime delas é imediatamente “despedaçado” e suas partículas são reorganizadas sob a forma de nêutrons – processo que libera uma quantidade considerável de energia. Se um asteroide de tamanho médio colidir com uma estrela de nêutrons, o choque vai emitir uma onda de raios gama com muito mais energia do que a que o sol produzirá durante toda a sua vida. Assim, mesmo a centenas de anos-luz, uma estrela de nêutrons representaria uma ameaça considerável à vida na Terra.

4 - ESTRELA DE ENERGIA NEGRA

Hipoteticamente, quando uma estrela grande entra em colapso, ela não se transforma em um buraco negro, mas o tempo-espaço se transforma em energia negra – essa estranha teoria, veja só, é uma alternativa à dos buracos negros, que é mais “popular” – mas nem por isso isenta de falhas. Graças a princípios da mecânica quântica, a estrela de energia negra teria uma propriedade especial: fora de seu horizonte de evento (ligação entre tempo-espaço além da qual um evento não pode afetar um observador externo), ela atrairia matéria; dentro, ela repeliria toda a matéria, pois a energia negra tem uma espécie de “gravidade negativa”.
Ainda de acordo com essa mesma teoria, se um elétron ultrapassar o horizonte de evento de uma estrela de energia negra, ele será convertido em um pósitron (“anti-elétron”) e ejetado. Se essa partícula colidir com um elétron, as duas serão aniquiladas e irão liberar energia. Acredita-se que esse fenômeno ocorre em larga escala no centro de galáxias, o que explicaria por que tanta radiação é emitida dessas regiões.

3 - ESTRELA DE FERRO

 No interior de estrelas, ocorre um processo de fusão nuclear, em que elementos leves se fundem e formam elementos mais pesados, e assim sucessivamente, liberando energia a cada etapa. O caminho normalmente é o seguinte: hélio para carbono, carbono para oxigênio, oxigênio para neon, neon para silício e, finalmente, silício para ferro – gerar ferro demanda mais energia do que é liberada, por isso é a etapa final. Contudo, a maioria das estrelas morre antes de começar a fundir carbono ou, quando chegam a esse ponto, acabam virando supernovas pouco depois.
Uma estrela de ferro, como o próprio nome sugere, seria composta puramente por ferro, mas paradoxalmente ainda continuaria liberando energia, graças ao “efeito túnel” da mecânica quântica, em que uma partícula atravessa barreiras que normalmente seria incapaz de atravessar – é como se você atirasse uma bolinha contra uma parede e, ao invés de quicar, ela passasse através dela. O ferro tem uma espécie de barreira, e é por isso que fundi-lo demanda tanta energia. Com o efeito túnel, porém, seria possível realizar essa fusão praticamente sem gastar energia.
Como tanto o efeito túnel quanto o ferro são relativamente raros, estima-se que levará 10¹⁵⁰³ anos até que uma estrela de ferro apareça.

2 - QUASE ESTRELA

 Quando uma estrela hipergigante entra em colapso, ela normalmente se transforma em um buraco negro com uma massa dez vezes maior do que a do sol. Até aí, sem problemas. Contudo, como explicar os buracos negros encontrados nos centros das galáxias, bilhões de vezes mais massivos? A ideia de que um buraco negro “pequeno” pode absorver matéria e crescer procede, mas não se aplica, pois o processo levaria muito tempo – e, acredita-se, os buracos negros gigantes se formaram durante os primeiros bilhões de anos do universo.
Uma teoria sugere que, durante essa fase, havia estrelas ainda maiores do que as hipergigantes, compostas basicamente por hélio e hidrogênio, que entraram em colapso e formaram buracos negros gigantescos (que teriam se fundido e dado origem aos dos centros de galáxias).
Outra teoria aposta nas “quase-estrelas”, resultado do colapso de nuvens de hélio e hidrogênio que existiam no começo do universo. Se a nuvem de matéria que deu origem a esses corpos (que teriam um brilho de bilhões de sóis) fosse densa o bastante, seria capaz de suportar a explosão das quase-estrelas, que absorveriam essa imensa quantidade de matéria e dariam origem aos buracos negros extremamente massivos.

1- ESTRELA DE BÓSON

Existem, basicamente, dois tipos de partículas no universo: os bósons (que carregam forças, como fótons e glúons) e férmions (elementais e compostas, como elétrons, nêutrons e quarks). Em uma analogia bastante simples, férmions são como construções, incapazes de ocupar um mesmo ponto no espaço, e bósons são como fantasmas, capazes de ocupar um mesmo ponto no espaço (embora tenham massa, ao contrário de supostos espíritos). Todas as estrelas que conhecemos são compostas de férmions, mas teoricamente seria possível que existissem estrelas de bósons. Como essas partículas podem ocupar um único ponto, bilhões delas poderiam se unir e, mesmo que cada uma tenha uma massa desprezível, o conjunto teria uma massa considerável e, principalmente, concentrada – gerando um fortíssimo campo gravitacional. Acredita-se que, se esse tipo de estrela existe, será encontrado no centro de galáxias.

Fonte: [Listverse]

Buraco negro é flagrado cochilando

Quase uma década atrás, o Observatório de Raios-X Chandra, da NASA, capturou sinais do que parecia ser um buraco negro se alimentando de gás no centro da galáxia do Escultor, também conhecida como NGC 253, a 13 milhões de anos-luz de distância – uma das mais próximas galáxias de formação estelar da nossa, a Via Láctea.
Agora, o telescópio NuSTAR, também da NASA, observou o mesmo buraco negro e o encontrou adormecido.

 

“Nossos resultados sugerem que o buraco negro esteve dormente nos últimos 10 anos”, disse Bret Lehmer, da Universidade Johns Hopkins (EUA), membro da NASA e principal autor do estudo. “Novas observações periódicas com Chandra e NuSTAR devem nos dizer, inequivocamente, se o buraco negro acordar novamente. Se isso acontecer nos próximos anos, esperamos estar assistindo”.
O buraco negro adormecido tem cerca 5 milhões de vezes a massa do nosso sol, e encontra-se no centro da galáxia do Escultor. A Via Láctea é mais tranquila do que a galáxia do Escultor: faz muito menos novas estrelas, e seu buraco negro gigante, que tem cerca de 4 milhões de vezes a massa do nosso sol, também está cochilando.
“Os buracos negros se alimentam de materiais que os circundam. Quando estão sem este combustível, eles ficam dormentes”, explica a coautora da pesquisa, Ann Hornschemeier, da NASA. “NGC 253 é um pouco incomum, porque seu buraco negro gigante está dormindo no meio de uma enorme atividade de formação de estrelas ao redor dele”.

Acordado ou dormindo?

Os resultados das observações estão ensinando os astrônomos como as galáxias crescem ao longo do tempo. Eles acreditam que quase todas as galáxias abrigam buracos negros supermassivos em seus corações. Na maioria delas, os buracos negros crescem na mesma taxa que novas estrelas se formam, até que a explosão de radiação dos buracos negros “desliga” a formação de estrelas.
No caso da galáxia do Escultor, os astrônomos não sabem se a formação de estrelas está diminuindo ou aumentando.
“O crescimento do buraco negro e a formação de estrelas muitas vezes caminham lado a lado em galáxias distantes”, disse Daniel Stern, coautor e cientista do projeto NuSTAR. “É um pouco surpreendente o que está acontecendo aqui, mas temos dois potentes telescópios de raios-X complementares para estudar o caso”.
Chandra observou os primeiros sinais do que parecia ser um buraco negro supermassivo se alimentando no coração da galáxia do Escultor em 2003. Conforme materiais caíam no buraco negro, ele se aquecia dezenas de milhões de graus e brilhava – brilho que os telescópios da agência espacial podem detectar.
Então, em setembro e novembro de 2012, Chandra e NuSTAR observaram a mesma região ao mesmo tempo. As observações de NuSTAR, mais potentes, permitiram aos pesquisadores dizer conclusivamente que o buraco negro não estava absorvendo materiais.
Em outras palavras, o buraco negro parecia ter caído no sono. Outra possibilidade é que o buraco negro não estava realmente acordado 10 anos atrás, e o que Chandra observou foi uma fonte diferente de raios-X. Observações futuras com ambos os telescópios devem resolver o enigma.

Fonte ultraluminosa de raios-X

As novas observações também revelaram um objeto menor que os pesquisadores foram capazes de identificar como uma “fonte ultraluminosa de raios-X” (ULX, na sigla em inglês), que são espécies de buracos negros que se alimentam de materiais de uma estrela parceira. Eles brilham mais intensamente do que os buracos negros típicos gerados a partir de estrelas moribundas, mas são mais fracos e distribuídos de forma mais aleatória do que os buracos negros supermassivos nos centros de grandes galáxias.
Os astrônomos ainda estão trabalhando para compreender o tamanho, a origem e a física das ULXs.

[ScienceDaily]