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sexta-feira, 11 de agosto de 2017

Astrônomos encontram um planeta tão grande que ele é quase uma estrela

Astrônomos encontram um planeta tão grande que ele é quase uma estrela


Na semana passada, uma equipe de astrônomos relatou a primeira descoberta potencial de uma exolua – um satélite girando em torno de um planeta perto de uma estrela. O mais impressionante na descoberta é a escala deste possível sistema. Neste caso, a “lua” parece ser do tamanho de Netuno, enquanto o planeta que ela orbita tem cerca de 10 vezes a massa de Júpiter, ou cerca de 3.000 vezes a massa da Terra!
Estas escalas desafiam os limites de como normalmente classificamos objetos no espaço e permite algumas questões sobre onde estamos na escala das coisas. Qual é o maior planeta possível? Considerando toda a gama de possibilidades, a Terra é um planeta grande ou pequeno?
Há duas maneiras de responder, dependendo do que queremos dizer com “grande”. Se pensamos sobre o tamanho de um planeta em termos de massa, então há uma resposta específica, mas bastante técnica. Os planetas são definidos como corpos que não geram sua própria energia a partir da fusão nuclear. Qualquer planeta com mais do que cerca de 13 vezes a massa de Júpiter (4,ooo massas da Terra, a grosso modo) gera calor e pressão suficientes no seu núcleo para desencadear reações de fusão limitadas de deutério, um isótopo pesado de hidrogênio. Nesse ponto, o objeto é considerado uma anã marrom em vez de um planeta.
Mas fronteira da ignição nuclear entre planetas e anãs marrons é baseada em processos internos que ficam escondidos, no entanto, e não são de todo óbvios do lado de fora. A massa crítica para a fusão também depende da combinação de elementos dentro do objeto. Para uma gama plausível de composições, o ponto de corte pode ser de 11 a 16 vezes a massa de Júpiter.
Fora dessa zona cinza, porém, as coisas se tornam mais claras. Qualquer coisa bem abaixo do limite inferior de 11 massas de Júpiter (3.500 massas da Terra, mais ou menos) é indiscutivelmente planetária. Qualquer coisa bem acima, por outro lado, é definitivamente capaz de criar alguma energia própria e não se encaixa mais na definição astronômica padrão de um planeta.

A gravidade contra os gigantes

Mas também há um ponto de vista mais literal sobre a questão: existe um limite sobre quão grande um planeta pode ser fisicamente? Aqui há uma resposta definitiva e bastante surpreendente. Júpiter tem 11 vezes o diâmetro da Terra, e isso é tão grande quanto qualquer planeta pode ser! Se você continuasse despejando mais matéria em Júpiter, ele não ficaria maior. Em vez disso, a gravidade faria com que sua massa ficasse mais junta ainda, de forma mais forte e eficiente.
Através de todo o intervalo entre um planeta com a massa de Júpiter ao limite das anãs marrons, até as estrelas anãs de massa mais baixa (cerca de 70 vezes a massa de Júpiter, o ponto em que ocorre a fusão sustentada de lítio e hidrogênio), o tamanho quase não muda. Todos esses objetos estão dentro de um limite de cerca de 15% do mesmo diâmetro. Essa constância tem algumas consequências estranhas.
Peguemos, por exemplo, a estrela Trappist-1A, que estava nas notícias recentemente porque tem sete planetas do tamanho da Terra a orbitando. Trappist-1A é uma anã vermelha, apenas 1/2000 tão brilhante quanto o sol, mas é uma estrela genuína, sem dúvida. Ela é alimentada por reações nucleares constantes e sustentadas que queimarão por trilhões de anos ou mais. É 80 vezes mais massiva do que Júpiter.
Por outro lado, Trappist-1A é menos de 10% maior em diâmetro do que Júpiter. Coloque esses dois detalhes juntos, e você rapidamente percebe que essa pequena estrela deve ser extremamente densa – como de fato são todas as estrelas anãs vermelhas. Trappist-1A é cerca de 60 vezes mais densa do que Júpiter. Traduzido em termos mais familiares, esta pequena bola de plasma de hidrogênio brilhante é 25 vezes mais densa que o granito e mais de seis vezes mais densa que o chumbo.
Embora Trappist-1A esteja sustentando reações de fusão, está fazendo isso a uma taxa tão baixa que o derramamento de energia quase não suporta o volume da estrela contra a atração da gravidade. Ainda mais extrema é a estrela anã vermelha EBLM J0555-57Ab, recentemente medida e declarada 15% menor do que Júpiter, do tamanho de Saturno. É a menor estrela madura conhecida (em oposição a cinzas estelares como anãs brancas ou estrelas de nêutrons), e tem 17 vezes a densidade do chumbo – 188 vezes a densidade da água!
Existem algumas exceções notáveis ​​a esse padrão. Alguns planetas que orbitam extremamente perto de suas estrelas são superaquecidos e inchados em diâmetros anormalmente grandes. O exoplaneta de “isopor” KELT-11b, na ilustração acima, é 40% maior do que Júpiter apesar de ter apenas 1/5 da massa. Já o HD 100546bn tem cerca de 7 vezes o diâmetro de Júpiter, o que tornaria o planeta de maior tamanho conhecido, mas com algumas ressalvas: ele parece estar se formando, e as observações atuais deixam muitas incertezas sobre sua natureza – pode ser na verdade uma anã marrom precoce.
Fora de tais valores abertos, o padrão é rígido. À medida que os planetas ficam mais maciços, eles não ficam fisicamente maiores. Eles apenas são muito, muito mais fortemente ”apertados” pela gravidade, até que eles se incendeiem e já não sejam considerados planetas. 

sexta-feira, 8 de julho de 2016

Cientistas descobrem novo planeta com três sóis


Editoria: Astronomia
Sexta-feira, 8 jul 2016 - 10h04 

Muito estranho: cientistas descobrem novo planeta com três sóis


Se um por do sol já é lindo, imagine três. Essa é a rotina diária de um estranho planeta recém-descoberto, que é quatro vezes maior que Júpiter e tem o céu claro por cerca de 140 anos.

HD 131399Ab - Planeta com tres sois
Concepção artística mostra o exoplaneta HD 131399Ab, que orbita três estrelas na constelação de Centauro.

Batizado de HD 131399Ab, o planeta está localizado a 340 anos-luz da Terra, na constelação do Centauro.
De acordo com o estudo, publicado na revista científica Science, embora os sistemas solares binários sejam comuns, aqueles com três ou mais sóis são bastante raros.
"Imagine um planeta onde ou onde o céu é constantemente claro e onde há três amanheceres e entardeceres por dia. Esse é HD 131399Ab", disse Kevin Wagner, astrofísico ligado à Universidade do Arizona e coautor da descoberta.
Segundo Wagner, o planeta leva 550 anos para orbitar os três sóis e durante metade desse tempo as três estrelas são visíveis no céu, sendo que as duas menos brilhantes estão sempre mais próximas entre si.
A orbita é tão bizarra que na medida em que o planeta orbita e as estrelas se distanciam a cada dia, chega-se a um ponto onde o entardecer de uma coincide com o amanhecer da outra.
"A luz do dia quase constante", explicou Wagner. "Durante cerca de um quarto da órbita do planeta, ou cerca de 140 anos terrestres é praticamente impossível enxergar o céu noturno", completou.
Telescópio VLT
A descoberta do estranho planeta foi feita com auxílio do instrumento Sphere, que compõe o telescópio VLT (Telescópio Muito Grande) do Observatório Europeu Austral (ESO), localizado no Chile.
Sphere é um dos instrumentos mais avançados que existem e foi desenvolvido para detectar microvariações térmicas nas imediações de estrelas distantes, possivelmente causadas pela proximidade de planetas ou outros corpos.    

quinta-feira, 12 de maio de 2016

Missão Kepler :1.284 novos planetas



quinta-feira, 12 de maio de 2016


NASA encontra 1.284 novos planetas

É o maior número de corpos descobertos até o momento pela Missão Kepler
Representação das descobertas da sonda Kepler (Foto: NASA)


A NASA anunciou nesta terça-feira (10) que a Missão Kepler, cujo objetivo é procurar por planetas parecidos com a Terra fora do Sistema Solar, encontrou mais 1,284 planetas, o maior número até o momento. Ao longo dos últimos quatro anos, a sonda tem monitorado 150 mil estrelas em um pedaço do céu, analisando as variações no brilho de cada uma delas que pode indicar a passagem de um planeta. "Esse anúncio dobra o número de planetas confirmados pela Kepler", disse Ellen Stofan, cientista da NASA. "Isso nos dá esperança de que, em algum lugar por ai, em torno de uma estrela parecida com a nossa, consigamos encontrar uma outra Terra.A partir dos dados coletados pela sonda Kepler foram identificados 4,302 possíveis planetas.

Após serem analisados pelos cientistas da Missão, foi constatado que, entre os objetos encontrados,somente 1,284 têm 99% chances de ganharem o status de planeta. Outros 1,327 podem ser planetas, mas precisam ser mais estudados; 707 deles provavelmente são fenômenos astrofísicos. Os 984 restante são corpos previamente encontrados por meio de outras técnicas. Antes da Missão Kepler não sabíamos se exoplanetas eram mais raros ou comuns na galáxia. Graças a ela e à comunidade acadêmica, agora sabemos que pode haver mais planetas do que estrelas", afirmou Paul Hertz, da Divisão de Astrofísica da NASA. "O conhecimento informa que missões futuras serão necessárias para descobrirmos se estamos ou não sozinhos no universo."

Os resultados foram publicados no The Astrophysical Journal. No estudo, Timothy Morton, pesquisador da Universidade Princeton, nos Estados Unidos, explica que utilizou uma análise estatística para entender quais objetos tinham mais chances de serem planetas. "Candidatos a planetas são como migalhas de pão. Se você derruba algumas no chão, pode pegar uma por uma. Mas, se você derrubar todas, precisará de uma vassoura. A análise estatística é a nossa vassoura", compara Morton.

De acordo com as estimativas dos cientistas, 550 dos novos planetas encontrados são rochosos como a Terra — nove deles se encontram nas zonas habitáveis de seus sóis. "Esse trabalho nos ajudará a ir mais a fundo e compreender quais estrelas possuem planetas habitáveis do tamanho da Terra — um número necessário para desenvolver missões futuras para encontrar ambientes habitáveis e mundos vivos", afirma a cientista Natalie Batalha, que participou da pesquisa.
Fonte: GALILEU
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quinta-feira, 31 de dezembro de 2015

SUBSTÂNCIAS "PROIBIDAS" PODEM AUMENTAR TRANSFERÊNCIAS DE CALOR E FORTALECER CAMPOS MAGNÉTICOS NAS SUPER-TERRAS


SUBSTÂNCIAS "PROIBIDAS" PODEM AUMENTAR TRANSFERÊNCIAS DE CALOR E FORTALECER CAMPOS MAGNÉTICOS NAS SUPER-TERRAS
29 de dezembro de 2015
 

Impressão de artista da super-Terra Gliese 832c, em comparação com o planeta Terra.
Crédito: PHL@UPR Arecibo
(clique na imagem para ver versão maior)


Usando modelos matemáticos, cientistas "olharam" para o interior de super-Terras e descobriram que podem conter compostos proibidos pelas regras da química clássica - e a presença destas recém-previstas substâncias pode aumentar a taxa de transferência de calor e fortalecer o campo magnético destes planetas. Os resultados foram divulgados num artigo publicado na revista Scientific Reports.
Os autores do artigo são um grupo de investigadores do Instituto de Física e Tecnologia de Moscovo, liderados por Artem R. Oganov, professor do Instituto de Ciência e Tecnologia de Skolkovo. Em estudos anteriores, Oganov e colegas usaram o algoritmo USPEX para identificar novos compostos de sódio e de cloro, bem como outras substâncias exóticas.
No seu artigo mais recente, os investigadores tentaram descobrir quais os compostos que, a altas pressões, podem ser formados por silício, oxigénio e magnésio. Estes elementos, em particular, não foram escolhidos ao acaso.
"Os planetas parecidos com a Terra consistem de uma crosta fina de silicatos, de um manto de silicatos e óxidos - que perfaz aproximadamente 7/8 do volume da Terra e consiste de mais de 90% de silicatos e óxido de magnésio - e um núcleo de ferro. Podemos dizer que o magnésio, o oxigénio e o silício formam a base da química da Terra e dos planetas parecidos com a Terra," comenta Oganov.
Usando o algoritmo USPEX, os investigadores exploraram todos os compostos possíveis de Mg-Si-O que podem ocorrer a pressões que variam entre as 5 e as 30 milhões de atmosferas. Tais pressões existem no interior das super-Terras - planetas rochosos com uma massa várias vezes superior à da Terra. Não existem planetas como este no Sistema Solar, mas os astrónomos conhecem vários planetas em redor de outras estrelas que não são tão pesados quanto os gigantes gasosos, mas consideravelmente mais massivos que a Terra. A estes chamamos super-Terras. Estes planetas incluem o recentemente descoberto Gliese 832c, com cinco vezes a massa da Terra, ou a mega-Terra Kepler-10c, com 17 vezes a massa da Terra.
Os resultados da modelação computacional mostram que o interior destes planetas pode conter compostos "exóticos" como MgSi3O12 e MgSiO6. Têm muitos mais átomos de oxigénio do que o elemento MgSiO3, o composto mais abundante no interior da Terra.
Além disso, MgSi3O12 é metálico, ao passo que outras substâncias que consistem em átomos de Mg-Si-O são isoladoras ou semicondutoras.
"As suas propriedades são muito diferentes dos compostos normais de magnésio, oxigénio e silício - muitos deles são metais ou semicondutores. Isto é importante para gerar campos magnéticos nestes planetas. Dado que os campos magnéticos são produzidos por convecção de interiores planetários eletricamente condutores, a alta condutividade poderá significar um campo magnético significativamente mais poderoso," explica Oganov.
Um campo magnético mais forte significa uma proteção poderosa contra a radiação cósmica, favorável aos organismos vivos. Os investigadores também previram novos óxidos de magnésio e de silício que não encaixam com as regras da química clássica - SiO, SiO3 e MgO3, além dos óxidos MgO2 e Mg3O2anteriormente previstos por Oganov a pressões mais baixas.
O modelo computacional também permitiu com que os investigadores determinassem as reações de decomposição que o MgSiO3 sofre a pressões ultra-elevadas nas super-Terras - pós-perovskita.
"Isto afeta os limites das camadas no manto e a sua dinâmica. Por exemplo, uma mudança de fase exotérmica acelera a convecção do manto e a transferência de calor dentro do planeta, e uma transformação endotérmica abranda-as. Isto quer dizer que a velocidade do movimento das placas litosféricas no planeta pode ser mais elevada," comenta Oganov.
A convecção, que determina as placas tectónicas e a mistura do manto, pode ser ou mais rápida (acelerando a mistura do manto e a transferência de calor) ou mais lenta. Na transformação endotérmica, um possível cenário é a formação de várias camadas convectivas independentes dentro do planeta. O facto de que os continentes da Terra estão em constante movimento, "flutuando" à superfície do manto, é o que dá azo ao vulcanismo e a uma atmosfera.

Crédito: PHL@UPR Arecibo

quinta-feira, 17 de dezembro de 2015

O ALMA revela locais de construção planetária

quarta-feira, 16 de dezembro de 2015

O ALMA revela locais de construção planetária




Novas evidências apontam para a existência de jovens planetas em discos que rodeiam estrelas jovens
Com o auxílio do Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), astrônomos obtiveram as mais claras indicações conseguidas até hoje de que planetas com várias vezes a massa de Júpiter se formaram recentemente nos discos de gás e poeira que rodeiam quatro estrelas jovens. Medições do gás em torno das estrelas forneceram também pistas adicionais relativas às propriedades destes planetas. Existem planetas em órbita de quase todas as estrelas, no entanto os astrônomos ainda não compreendem bem como — e sob que condições — é que estes corpos se formam. Para responder a estas perguntas, foi feito um estudo dos discos em rotação de gás e poeira que se situam em torno de estrelas jovens e a partir dos quais se formam os planetas. Como estes discos são pequenos e encontram-se muito distantes da Terra, foi necessário utilizar o ALMA para revelar os seus segredos.

Uma classe especial destes discos, os discos transitórios, possui uma falta surpreendente de poeira nos seus centros, na região em torno da estrela. Duas ideias principais foram adiantadas para explicar estas estranhas cavidades na poeira dos discos. A primeira diz que ventos estelares fortes e radiação intensa poderiam ter soprado para longe ou mesmo destruído o material à sua volta .
Alternativamente, planetas jovens massivos em processo de formação poderão também ter limpo o material à medida que orbitam a estrela
.

A sensibilidade sem paralelo e a nitidez de imagem do ALMA permitiram a uma equipe de astrônomos, liderada por Nienke van der Marel do 
Observatório de Leiden, Holanda, mapear de modo muito rigoroso a distribuição do gás e poeira em quatro discos transitórios.  Este estudo permitiu à equipe escolher pela primeira vez entre as duas diferentes opções que poderão causar estas cavidades na poeira dos discos. Estas novas imagens mostram que existem quantidades significativas de gás no interior das cavidades da poeira. No entanto, e para surpresa da equipe, o gás possui também ele uma cavidade, embora esta seja até cerca de três vezes menor que a da poeira. Este resultado só pode ser explicado pelo cenário de planetas massivos recém formados que limpam o gás à medida que viajam nas suas órbitas, mas que capturam as partículas de poeira mais longe.

Observações anteriores apontavam já para a presença de gás no interior dos espaços vazios de poeira,” explica Nienke van der Marel. “Mas como o ALMA consegue obter imagens do material no disco inteiro com muito mais detalhe do que outras infraestruturas de observação, pudemos excluir o outro cenário alternativo. Os espaços vazios apontam claramente para a presença de planetas com várias vezes a massa de Júpiter, que criam esta espécie de “cavernas” à medida que varrem o disco.

Surpreendentemente, estas observações foram feitas usando apenas um décimo do atual poder de resolução do ALMA, já que foram executadas quando metade da rede se encontrava ainda em construção no Planalto do Chajnantor, no norte do Chile. Estudos adicionais são agora necessários para determinar se os discos mais tradicionais também apontam para este cenário de planetas que limpam o disco, embora outras observações já obtidas com o ALMA tenham também entretanto dado aos astrônomos novas pistas sobre o complexo processo de formação planetária.

Todos os discos transitórios estudados até agora que apresentam estas enormes cavidades na poeira, possuem também cavidades no gás. Por isso, com o ALMA podemos agora descobrir onde e quando é que planetas gigantes estão se formando nestes discos e comparar estes resultados com os modelos de formação planetária,” diz Ewine van Dishoeck, também da Universidade de Leiden e do Instituto Max Planck de Física Extraterrestre em Garching
. “Detecções planetárias diretas estão já ao alcance dos atuais instrumentos e a próxima geração de telescópios que se encontra atualmente em construção, tal como o European Extremely Large Telescope, poderá ir muito mais além. O ALMA está a nos dizer para onde é que estes telescópios devem apontar.”

Fonte: ESO

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