NASA quer aprender a viver do solo Lunar

A NASA está trabalhando com a indústria e a academia para desenvolver tecnologias para a produção futura de combustível, água ou oxigênio a partir de recursos locais, avançando assim as capacidades de exploração espacial.

Representação artística de uma demonstração de tecnologia In-situ Resource Utilization (ISRU) na superfície lunar. Créditos da imagem: NASA.

Em preparação para as próximas missões Artemis ao polo sul lunar, a NASA solicitou recentemente um Pedido de Informação (RFI) da comunidade lunar para mapear sua futura demonstração de Tecnologias Fundamentais de Infraestrutura Lunar (LIFT-1) para o desenvolvimento de tecnologias de Utilização de Recursos In-situ (ISRU) como parte da ambiciosa Iniciativa de Inovação da Superfície Lunar (LSII) da agência.

O principal objetivo do LIFT-1, que está sendo impulsionado pela Diretoria de Missão de Tecnologia Espacial (STMD) da NASA, é avançar as tecnologias ISRU para extrair oxigênio do regolito lunar, incluindo a fabricação, aproveitamento e armazenamento do oxigênio extraído para uso por futuros astronautas na superfície lunar. As propostas para o LIFT-1 ficaram disponíveis para serem enviadas via NSPIRES em 6 de novembro de 2023, com prazo até 18 de dezembro de 2023.

Representação artística de futuros astronautas Artemis na superfície lunar usando recursos disponíveis para produção de combustível, água e oxigênio. Créditos da imagem: NASA.

"A demonstração do LIFT-1 cria um caminho viável para lançar, pousar e conduzir operações na superfície lunar.

Este é o caminho de infusão de que precisamos para a indústria em andamento e as atividades de desenvolvimento de tecnologia lideradas pela NASA", disse o Dr. Prasun Desai, que é o administrador associado interino do STMD na sede da NASA em Washington DC. "O uso de recursos in situ é essencial para tornar possível uma presença sustentada mais longe da Terra.

Assim como precisamos de consumíveis e infraestrutura para viver e trabalhar em nosso planeta natal, precisaremos de sistemas de suporte semelhantes na Lua para que tripulantes e robôs operem de forma segura e produtiva."

A NASA está investindo pesadamente no desenvolvimento de tecnologias ISRU e está em colaboração com a indústria e a academia em uma ampla gama de estudos envolvendo regolito lunar, incluindo construção, extração de oxigênio e cultivo de plantas. Além de usar o regolito lunar para extrair oxigênio, esforços estão sendo feitos para extrair oxigênio do gelo de água lunar, que é a principal razão pela qual Artemis está mirando o polo sul lunar devido à sua proximidade com as regiões permanentemente sombreadas (PSRs) da Lua.

Regolito lunar sendo usado para cultivar plantas na Universidade da Flórida, que é um exemplo de colaboração da NASA com a academia no desenvolvimento de tecnologias ISRU para futuras missões humanas à Lua. Créditos da imagem: UF/IFAS Photo by Tyler Jones.

O objetivo do ISRU é "viver da terra" através dos recursos que estão disponíveis na mão sem a necessidade de reabastecimento constante da Terra.

Os futuros astronautas na Lua e em Marte precisarão de comida e água para sobreviver para missões de longo prazo, e as missões de abastecimento da Terra podem ser caras e arriscadas, especialmente à medida que os humanos se aventuram mais longe no cosmos. Portanto, medidas estão sendo tomadas para aprender como os futuros astronautas podem usar os recursos disponíveis em seu benefício, especificamente para comida, água e oxigênio.

Um exemplo da mais recente demonstração de tecnologia ISRU fora da Terra é o Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment (MOXIE) do tamanho de uma torradeira a bordo do rover Perseverance da NASA com o objetivo de extrair oxigênio da atmosfera marciana pesada em dióxido de carbono, o que foi realizado em abril de 2021, apenas alguns meses depois que o Perseverance pousou na cratera Jezero.

Após pouco mais de uma hora do teste, MOXIE produziu 5,37 gramas (0,01 libras) de oxigênio respirável, que é oxigênio respirável suficiente para um astronauta usar por aproximadamente 10 minutos. Após este teste bem-sucedido, a NASA agora aspira a usar tecnologias semelhantes na Lua usando recursos lunares, especificamente regolito lunar e gelo de água encontrados nos polos.

"Uma abordagem de demonstração de tecnologia ISRU tem sido um tópico de discussão dentro da Iniciativa de Inovação da Superfície Lunar e das comunidades do Consórcio há vários anos", disse Niki Werkheiser, que é diretor de Maturação de Tecnologia em STMD na NASA. "Esta RFI é a próxima fase para torná-la realidade."

Como observado, o LIFT-1 faz parte da Iniciativa de Inovação da Superfície Lunar da NASA, mas o desenvolvimento de tecnologias ISRU é apenas uma das seis áreas que a Iniciativa está visando, com as outras áreas de interesse sendo energia de superfície, escavação e construção, ambiente extremo, mitigação de poeira e acesso extremo.

Ilustração de artista mostrando a construção de uma plataforma de pouso em uma futura base lunar. Créditos da imagem: Agência Espacial Europeia.

O desenvolvimento dessas várias tecnologias é um enorme esforço colaborativo entre várias indústrias e academia, e envolverá esforços de exploração humana e robótica também. Mas o desenvolvimento dessas várias tecnologias não se limitará apenas à Lua, já que a NASA espera usar as lições aprendidas com o Artemis para estabelecer as tecnologias necessárias para futuras missões humanas a Marte e além.

Fontes e Créditos:

NASA Wants to Learn to Live Off the Land on the Moon - Universe Today

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Missão Juno, da NASA, descobre que ventos de Júpiter penetram em camadas cilíndricas

A descoberta oferece insights mais profundos sobre a estrutura interna há muito debatida do gigante gasoso.

Juno, da NASA, capturou essa visão de Júpiter durante o 54º sobrevoo próximo do planeta gigante em 7 de setembro. A imagem foi feita com dados brutos do instrumento JunoCam que foi processado para melhorar detalhes em recursos e cores da nuvem. Créditos da imagem: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS Processamento de imagens por Tanya Oleksuik CC BY NC SA 3.0.

Dados gravitacionais coletados pela missão Juno, da NASA, indicam que os ventos atmosféricos de Júpiter penetram no planeta de forma cilíndrica, paralelamente ao seu eixo de rotação. Um artigo sobre as descobertas foi publicado recentemente na revista Nature Astronomy.

A natureza violenta da atmosfera agitada de Júpiter tem sido uma fonte de fascínio para astrônomos e cientistas planetários, e Juno tem um lugar ao lado dos acontecimentos desde que entrou em órbita em 2016. Durante cada um dos 55 até o momento da espaçonave, um conjunto de instrumentos científicos espiou abaixo do turbulento convés de nuvens de Júpiter para descobrir como o gigante gasoso funciona de dentro para fora.

Uma maneira de a missão Juno aprender sobre o interior do planeta é por meio da ciência do rádio. Usando as antenas da Deep Space Network da NASA, os cientistas rastreiam o sinal de rádio da espaçonave enquanto Juno passa por Júpiter a velocidades próximas a 130.000 mph (209.000 km/h), medindo pequenas mudanças em sua velocidade – tão pequenas quanto 0,01 milímetro por segundo. Essas mudanças são causadas por variações no campo gravitacional do planeta e, medindo-as, a missão pode essencialmente ver a atmosfera de Júpiter.

Tais medições levaram a inúmeras descobertas, incluindo a existência de um núcleo diluído nas profundezas de Júpiter e a profundidade das zonas e cinturões do planeta, que se estendem do topo das nuvens até aproximadamente 1.860 milhas (3.000 quilômetros).

Fazendo as contas

Para determinar a localização e a natureza cilíndrica dos ventos, os autores do estudo aplicaram uma técnica matemática que modela as variações gravitacionais e as elevações da superfície de planetas rochosos como a Terra. Em Júpiter, a técnica pode ser usada para mapear com precisão ventos em profundidade. Usando os dados Juno de alta precisão, os autores conseguiram gerar um aumento de quatro vezes na resolução em relação aos modelos anteriores criados com dados dos exploradores pioneiros da NASA Voyager e Galileo.

Esta ilustração mostra descobertas de que os ventos atmosféricos de Júpiter penetram no planeta de forma cilíndrica e paralela ao seu eixo de rotação. O jato mais dominante registrado pela Juno, da Nasa, é mostrado no recorte: o jato está a 21 graus de latitude norte no nível das nuvens, mas 1.800 milhas (3.000 quilômetros) abaixo disso, está a 13 graus de latitude norte. Créditos da imagem: NASA/JPL-Caltech/SSI/SWRI/MSSS/ASI/ INAF/JIRAM/Björn Jónsson CC POR 3.0.

"Aplicamos uma técnica restritiva desenvolvida para conjuntos de dados esparsos em planetas terrestres para processar os dados Juno", disse Ryan Park, cientista da Juno e líder da investigação científica da gravidade da missão do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA no sul da Califórnia. "Esta é a primeira vez que uma técnica desse tipo é aplicada a um planeta exterior."

As medições do campo gravitacional corresponderam a um modelo de duas décadas que determinou que os poderosos fluxos zonais leste-oeste de Júpiter se estendem das zonas brancas e vermelhas e cinturões para dentro. Mas as medições também revelaram que, em vez de se estender em todas as direções como uma esfera irradiante, os fluxos zonais vão para dentro, cilíndrico, e são orientados ao longo da direção do eixo de rotação de Júpiter. Como os ventos atmosféricos profundos de Júpiter são estruturados tem sido debatido desde a década de 1970, e a missão Juno agora resolveu o debate.

Fontes e Créditos:

NASA’s Juno Finds Jupiter’s Winds Penetrate in Cylindrical Layers - NASA

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James Webb e Hubble se combinam para criar a visão mais colorida do universo

O Telescópio Espacial James Webb da NASA e o Telescópio Espacial Hubble se uniram para estudar um aglomerado de galáxias expansivo conhecido como MACS0416.

Esta visão pancromática do aglomerado de galáxias MACS0416 foi criada combinando observações infravermelhas do Telescópio Espacial James Webb da NASA com dados de luz visível do Telescópio Espacial Hubble da NASA. A cobertura de comprimento de onda resultante, de 0,4 a 5 mícrons, revela uma paisagem vívida de galáxias cujas cores dão pistas sobre as distâncias das galáxias: as galáxias mais azuis são relativamente próximas e muitas vezes mostram intensa formação estelar, como melhor detectado pelo Hubble, enquanto as galáxias mais vermelhas tendem a ser mais distantes, ou então contêm grande quantidade de poeira, como detectado pelo Webb. A imagem revela uma riqueza de detalhes que só são possíveis de capturar combinando o poder de ambos os telescópios espaciais. Nesta imagem, o azul representa dados nos comprimentos de onda de 0,435 e 0,606 mícrons (filtros do Hubble F435W e F606W); ciano é de 0,814, 0,9 e 1,05 mícrons (filtros Hubble F814W e F105W e filtro Webb F090W); verde é de 1,15, 1,25, 1,4, 1,5 e 1,6 mícrons (filtros Hubble F125W, F140W e F160W e filtros Webb F115W e F150W); amarelo é de 2,00 e 2,77 mícrons (filtros Webb F200W e F277W); laranja é de 3,56 mícrons (filtro Webb F356W); e vermelho representa dados a 4,1 e 4,44 mícrons (filtros Webb F410M e F444W). Créditos da Imagem: NASA, ESA, CSA, STScI, J. Diego (Instituto de Física de Cantabria, Espanha), J. D'Silva (U. Western Australia), A. Koekemoer (STScI), J. Summers & R. Windhorst (ASU) e H. Yan (U. Missouri).

A imagem pancromática resultante combina luz visível e infravermelha para montar uma das visões mais abrangentes do universo já feitas. Localizado a cerca de 4,3 bilhões de anos-luz da Terra, MACS0416 um par de aglomerados de galáxias em colisão que eventualmente se combinarão para formar um aglomerado ainda maior.

A imagem revela uma riqueza de detalhes que só são possíveis de capturar combinando o poder de ambos os telescópios espaciais. Ele inclui uma abundância de galáxias fora do aglomerado e uma aspersão de fontes que variam ao longo do tempo, provavelmente devido à lente gravitacional – a distorção e amplificação da luz de fontes de fundo distantes.

Este cluster foi o primeiro de um conjunto de visões inéditas e superprofundas do universo a partir de um ambicioso e colaborativo programa do Hubble chamado Frontier Fields, inaugurado em 2014. O Hubble foi pioneiro na busca por algumas das galáxias intrinsecamente mais fracas e mais jovens já detectadas. A visão infravermelha do Webb reforça significativamente esse olhar profundo, indo ainda mais longe no universo primitivo com sua visão infravermelha.

"Estamos construindo o legado do Hubble empurrando para distâncias maiores e objetos mais fracos", disse Rogier Windhorst, da Universidade Estadual do Arizona, principal investigador do programa PEARLS (Prime Extragalactic Areas for Reionization and Lensing Science), que fez as observações do Webb.

O que as cores significam

Para fazer a imagem, em geral, os comprimentos de onda mais curtos de luz foram codificados por cores em azul, os comprimentos de onda mais longos em vermelho e comprimentos de onda intermediários em verde. A ampla gama de comprimentos de onda, de 0,4 a 5 mícrons, produz uma paisagem particularmente vívida de galáxias.

Essas cores dão pistas sobre as distâncias das galáxias: as galáxias mais azuis são relativamente próximas e muitas vezes mostram intensa formação estelar, como melhor detectado pelo Hubble, enquanto as galáxias mais vermelhas tendem a ser mais distantes como detectadas pelo Webb. Algumas galáxias também parecem muito vermelhas porque contêm grandes quantidades de poeira cósmica que tende a absorver cores mais azuis da luz das estrelas.

"O quadro completo não fica claro até que você combine dados Webb com dados do Hubble", disse Windhorst.

Imagem lado a lado Hubble e Webb

Esta comparação lado a lado do aglomerado de galáxias MACS0416 visto pelo Telescópio Espacial Hubble em luz óptica (esquerda) e pelo Telescópio Espacial James Webb em luz infravermelha (direita) revela diferentes detalhes. Ambas as imagens apresentam centenas de galáxias, no entanto, a imagem do Webb mostra galáxias que são invisíveis ou apenas pouco visíveis na imagem do Hubble. Isso ocorre porque a visão infravermelha do Webb pode detectar galáxias muito distantes ou empoeiradas para o Hubble ver. (A luz de galáxias distantes é desviada para o vermelho devido à expansão do universo.) O tempo total de exposição para o Webb foi de cerca de 22 horas, em comparação com 122 horas de tempo de exposição para a imagem do Hubble. Créditos das imagens: NASA, ESA, CSA, STScI.

"Aglomerado de galáxias da árvore de Natal"

Embora as novas observações de Webb contribuam para essa visão estética, elas foram tomadas para um propósito científico específico. A equipe de pesquisa combinou suas três épocas de observações, cada uma com semanas de intervalo, com uma quarta época da equipe de pesquisa CANUCS (CAnadian NIRISS Unbiased Cluster Survey). O objetivo era procurar objetos que variassem o brilho observado ao longo do tempo, conhecidos como transientes.

Eles identificaram 14 desses transientes em todo o campo de visão. Doze desses transientes foram localizados em três galáxias que são altamente ampliadas por lentes gravitacionais, e são prováveis de serem estrelas individuais ou sistemas estelares múltiplos que são brevemente muito ampliados. Os dois transientes restantes estão dentro de galáxias de fundo moderadamente ampliadas e provavelmente são supernovas.

"Estamos chamando MACS0416 de Aglomerado de Galáxias da Árvore de Natal, tanto porque é tão colorido quanto por causa dessas luzes cintilantes que encontramos dentro dele. Podemos ver transientes em todos os lugares", disse Haojing Yan, da Universidade de Missouri, em Columbia, principal autor de um artigo descrevendo os resultados científicos.

Encontrar tantos transientes com observações que abrangem um período de tempo relativamente curto sugere que os astrônomos poderiam encontrar muitos transientes adicionais neste aglomerado e em outros semelhantes por meio de monitoramento regular com o Webb.

Galáxia com lentes gravitacionais

Esta imagem do aglomerado de galáxias MACS0416 destaca uma galáxia de fundo com lentes gravitacionais em particular, que existiu cerca de 3 bilhões de anos após o Big Bang. Essa galáxia contém um transiente, ou objeto que varia em brilho observado ao longo do tempo, que a equipe científica apelidou de "Mothra". Mothra é uma estrela que é ampliada por um fator de pelo menos 4.000 vezes. A equipe acredita que Mothra é ampliada não apenas pela gravidade do aglomerado de galáxias MACS0416, mas também por um objeto conhecido como "mililente" que provavelmente pesa tanto quanto um aglomerado globular de estrelas. Créditos da imagem: NASA, ESA, CSA, STScI, J. Diego (Instituto de Física de Cantabria, Espanha), J. D'Silva (U. Western Australia), A. Koekemoer (STScI), J. Summers & R. Windhorst (ASU) e H. Yan (U. Missouri).

A explicação mais provável é que há um objeto adicional dentro do cluster de primeiro plano que está adicionando mais ampliação. A equipe conseguiu restringir sua massa a ser entre 10.000 e 1 milhão de vezes a massa do nosso Sol. A natureza exata dessa chamada "mililente", no entanto, permanece desconhecida.

"A explicação mais provável é um aglomerado estelar globular que é muito fraco para Webb ver diretamente", afirmou José Diego, do Instituto de Física da Cantábria, na Espanha, principal autor do artigo que detalha a descoberta. "Mas ainda não sabemos a verdadeira natureza dessa lente adicional."

O artigo de Yan et al., é aceito para publicação no The Astrophysical Journal. O artigo de Diego et al., foi publicado na revista Astronomy & Astrophysics.

Os dados Webb mostrados aqui foram obtidos como parte do programa PEARLS GTO 1176.

Fontes e Créditos:

NASA’s Webb, Hubble Combine to Create Most Colorful View of Universe - NASA

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Astrônomos detectam diretamente oxigênio atômico em Vênus

O oxigênio atômico é produzido no lado diurno de Vênus por fotólise de dióxido de carbono e monóxido de carbono.

O oxigênio atômico é uma espécie-chave na mesosfera e termosfera de Vênus. Ele atinge o pico na região de transição entre os dois padrões de circulação atmosférica dominantes, o fluxo zonal retrógrado super-rotativo abaixo de 70 km e o fluxo subsolar para antissolar acima de 120 km de altitude. No entanto, os métodos de detecção passados e atuais são indiretos e baseados em medições de outras moléculas em combinação com modelos fotoquímicos. Hübers et al. mostram a detecção direta de oxigênio atômico no lado diurno, bem como no lado noturno de Vênus, medindo sua transição de estado fundamental a 4,74 THz. Créditos da imagem: Mattias Malmer / NASA.

Vênus é conhecido por girar muito lentamente, com um dia em Vênus durando o equivalente a 243 dias terrestres.

O oxigênio atômico, uma espécie-chave na mesosfera e termosfera de Vênus, é produzido no lado diurno do planeta pela quebra de dióxido de carbono e monóxido de carbono, e depois transportado para o lado noturno.

O oxigênio atômico é importante para a fotoquímica e o balanço energético da atmosfera de Vênus, mas ainda não foi observado diretamente no lado diurno de Vênus.

As detecções noturnas foram anteriormente limitadas a observações do brilho noturno de Vênus, uma fraca emissão de luz pela atmosfera planetária.

Em um novo estudo, o Dr. Heinz-Wilhelm Hübers, pesquisador do Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e da Humboldt-Universität zu Berlin, e seus colegas analisaram um total de 17 pontos no lado diurno e noturno de Vênus usando o espectrômetro de matriz alemão Receiver for Astronomy at Terahertz Frequencies (upGREAT) a bordo do Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy (SOFIA) da NASA.

"As observações foram feitas nas noites de 10, 11 e 13 de novembro de 2021", disseram.

"No total, 17 posições em Vênus foram medidas: sete no lado diurno, nove no lado noturno e uma no terminador."

Os pesquisadores detectaram oxigênio atômico em todos os pontos observados e descobriram que ele estava concentrado em altitudes de cerca de 100 km.

As medidas foram baseadas em uma estrutura fina de oxigênio atômico a 4,74 Terahertz.

Eles também encontraram variações nas densidades das colunas, com uma densidade máxima registrada no lado diurno.

"A temperatura média de brilho contínuo de Vênus observada é de aproximadamente 246 K, correspondendo a uma altitude de cerca de 65-70 km logo acima da camada de nuvens", disseram.

"A temperatura do oxigênio atômico é de aproximadamente 156 K no lado diurno e aproximadamente 115 K no lado noturno, o que corresponde a altitudes em torno de 100 km."

"Observações futuras, especialmente perto dos pontos antissolar e subsolar, mas também em todos os ângulos do zênite solar, fornecerão uma imagem mais detalhada dessa região peculiar e apoiarão futuras missões espaciais a Vênus, como a missão DAVINCI da NASA ou a missão EnVision da ESA", acrescentaram.

"Junto com medições de oxigênio atômico nas atmosferas da Terra e de Marte, esses dados podem ajudar a melhorar nossa compreensão de como e por que as atmosferas de Vênus e da Terra são tão diferentes."

Fontes e Créditos:

Astronomers Directly Detect Atomic Oxygen on Venus | Sci.News

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Descobertas do Webb da NASA apoiam processo de formação de planetas proposto há muito tempo

Cientistas usando o Telescópio Espacial James Webb, da NASA, acabam de fazer uma descoberta inovadora ao revelar como os planetas são feitos.

Conceito artísticos de um disco estendido com lacunas. Créditos da Imagem: NASA, ESA, CSA, Joseph Olmsted (STScI).

Ao observar vapor de água em discos protoplanetários, o telescópio espacial James Webb confirmou um processo físico envolvendo a deriva de sólidos revestidos de gelo das regiões externas do disco para a zona do planeta rochoso.

As teorias há muito tempo, propõem que as pedras geladas que se formam nas regiões frias e externas dos discos protoplanetários – a mesma área onde os cometas se originam em nosso sistema solar – devem ser as sementes fundamentais da formação de planetas. O principal requisito dessas teorias é que as pedras devem derivar para dentro em direção à estrela devido ao atrito no disco gasoso, entregando sólidos e água aos planetas.

Uma previsão fundamental dessa teoria é que, à medida que seixos gelados entram na região mais quente dentro da "linha de neve" – onde o gelo faz a transição para vapor – eles devem liberar grandes quantidades de vapor de água fria. Foi exatamente isso que Webb observou.

"Webb finalmente revelou a conexão entre o vapor de água no disco interno e a deriva de seixos gelados do disco externo", disse a pesquisadora principal Andrea Banzatti, da Universidade Estadual do Texas, San Marcos, Texas. "Esta descoberta abre perspectivas empolgantes para estudar a formação de planetas rochosos com o Webb!"

"No passado, tínhamos essa imagem muito estática da formação de planetas, quase como se houvesse essas zonas isoladas das quais os planetas se formaram", explicou a membro da equipe Colette Salyk, do Vassar College, em Poughkeepsie, Nova York. "Agora realmente temos evidências de que essas zonas podem interagir umas com as outras. Também é algo que se propõe ter acontecido em nosso sistema solar."

O conceito deste artista compara dois tipos de discos típicos formadores de planetas em torno de estrelas recém-nascidas, semelhantes ao Sol. À esquerda há um disco compacto, e à direita há um disco estendido com lacunas. Os cientistas usando o Webb estudaram recentemente quatro discos protoplanetários – dois compactos e dois estendidos. Os pesquisadores projetaram suas observações para testar se discos compactos formadores de planetas têm mais água em suas regiões internas do que discos formadores de planetas estendidos com lacunas. Isso aconteceria se seixos cobertos de gelo nos discos compactos se deslocassem de forma mais eficiente para as regiões próximas à estrela e entregassem grandes quantidades de sólidos e água para os planetas internos recém-formados, rochosos. Pesquisas atuais propõem que grandes planetas podem causar anéis de maior pressão, onde seixos tendem a se acumular. À medida que as pedrinhas se afastam, sempre que encontram um aumento na pressão, elas tendem a se acumular ali. Essas armadilhas de pressão não necessariamente desligam a deriva de seixos, mas a impedem. É o que parece estar acontecendo nos grandes discos com anéis e lacunas. Isso também pode ter sido um papel de Júpiter em nosso sistema solar – inibindo seixos e entrega de água para nossos pequenos, internos e relativamente pobres planetas rochosos pobres em água. Créditos da imagem: NASA, ESA, CSA, Joseph Olmsted (STScI).

Aproveitando o poder do Webb

Os pesquisadores usaram o MIRI (Mid-Infrared Instrument) do Webb para estudar quatro discos - dois compactos e dois estendidos - ao redor de estrelas semelhantes ao Sol. Estima-se que todas essas quatro estrelas tenham entre 2 e 3 milhões de anos, apenas recém-nascidos no tempo cósmico.

Espera-se que os dois discos compactos experimentem uma deriva de seixos eficiente, entregando seixos a uma distância equivalente à órbita de Netuno. Em contraste, espera-se que os discos estendidos tenham suas pedrinhas retidas em vários anéis até seis vezes a órbita de Netuno.

As observações do Webb foram projetadas para determinar se os discos compactos têm uma maior abundância de água em sua região interna de planetas rochosos, como esperado se a deriva de seixos for mais eficiente e estiver entregando muita massa sólida e água para os planetas internos. A equipe optou por usar o MRS (Medium-Resolution Spectrometer) do MIRI porque ele é sensível ao vapor de água nos discos.

Os resultados confirmaram as expectativas ao revelar excesso de água fria nos discos compactos, em comparação com os discos grandes.

Fontes e Créditos:

NASA’s Webb Findings Support Long-Proposed Process of Planet Formation - NASA

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Primeiras imagens coloridas do telescópio espacial Euclides recebem elogios

As primeiras imagens coloridas do telescópio espacial Euclides da Agência Espacial Europeia foram reveladas fornecendo imagens nítidas do aglomerado de galáxias Perseu, duas galáxias próximas, a Nebulosa Cabeça de Cavalo e um aglomerado globular.

A visão de Euclides do aglomerado de galáxias de Perseu revela milhares de membros, juntamente com cerca de 100.000 no fundo distante. Imagem: ESA/Euclides/Euclid Consortium/NASA, processamento de imagens por J.-C. Cuillandre (CEA Paris-Saclay), G. Anselmi, CC BY-SA 3.0 IGO.

"Nunca vimos imagens astronômicas como essa antes, contendo tantos detalhes", disse o cientista do projeto Euclides, René Laureijs, em um comunicado da ESA que acompanha as fotos.

"Eles são ainda mais bonitos e nítidos do que poderíamos esperar, nos mostrando muitas características inéditas em áreas bem conhecidas do Universo próximo. Agora estamos prontos para observar bilhões de galáxias e estudar sua evolução ao longo do tempo cósmico".

A visão grande angular do aglomerado de Perseu, uma das maiores estruturas do universo conhecido, é particularmente impressionante, mostrando 1.000 ou mais galáxias membros e outras 100.000 ou mais no fundo distante.

O aglomerado globular NGC 6397, localizado a cerca de 7.800 anos-luz de distância, é o segundo globular mais próximo da Terra. Imagem: ESA/Euclides/Euclid Consortium/NASA, processamento de imagens por J.-C. Cuillandre (CEA Paris-Saclay), G. Anselmi, CC BY-SA 3.0 IGO.

A visão de Euclides da Nebulosa Cabeça de Cavalo também foi impressionante porque rivaliza com a visão de telescópios maiores, mas levou apenas uma hora para ser capturada em um único quadro.

Embora o espelho primário relativamente pequeno de Euclides seja muito menos poderoso do que o do Hubble ou o Telescópio Espacial James Webb, o campo de visão mais amplo, uma câmera de luz visível de 600 megapixels e um espectrômetro infravermelho de 64 megapixels permitirão discernir a forma e a evolução das galáxias nos últimos 10 bilhões de anos.

O observatório de US$ 1,5 bilhão foi projetado para investigar a natureza da energia escura, a força misteriosa que acelera a expansão do universo, e a matéria escura, o material invisível que mantém as galáxias unidas e molda sua evolução.

Esta visão de Euclides da Nebulosa da Cabeça de Cavalo parece semelhante a fotos tiradas por telescópios muito maiores, mas a imagem grande angular levou apenas uma hora para ser concluída. Imagem: ESA/Euclides/Euclid Consortium/NASA, processamento de imagens por J.-C. Cuillandre (CEA Paris-Saclay), G. Anselmi, CC BY-SA 3.0 IGO.

Ao estudar mudanças sutis na luz de galáxias selecionadas, os cientistas esperam observar a transição da desaceleração inicial impulsionada pela gravidade do Big Bang para a era da expansão acelerada sob o domínio emergente da energia escura há cerca de cinco bilhões de anos. Ao mesmo tempo, eles esperam mapear a influência da matéria escura na estrutura galáctica.

"A matéria escura une as galáxias e faz com que elas girem mais rapidamente do que a matéria visível sozinha pode explicar", disse a diretora científica da ESA, Carole Mundell. "A energia escura está impulsionando a expansão acelerada do Universo.

"Euclides dará um salto em nossa compreensão do cosmos como um todo, e essas imagens requintadas de Euclides mostram que a missão está pronta para ajudar a responder a um dos maiores mistérios da física moderna."

Euclides levará seis anos para completar um mapa 3D do céu ao redor da Via Láctea, gerando cerca de 100 gigabytes de dados por dia, ou cerca de 70.000 terabytes ao longo da missão.

Fontes e Créditos:

First colour images from Euclid space telescope get rave reviews – Astronomy Now

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Kepler-385 hospeda sete grandes exoplanetas, dizem astrônomos

Uma nova análise de dados do telescópio espacial Kepler, da Nasa, revelou um sistema de sete planetas gigantes ao redor do Kepler-385.

Um conceito artístico de Kepler-385, o sistema de sete planetas revelado em um novo catálogo de candidatos a planetas descobertos pelo telescópio espacial Kepler, da NASA. Créditos da Imagem: NASA/Daniel Rutter.

Kepler-385 é uma estrela do tipo F localizada a 4.944 anos-luz de distância na constelação do Cisne.

Também conhecida como KIC 11968463, KOI-2433 ou TIC 27082352, a estrela é cerca de 10% maior e 5% mais quente que o Sol. A estrela hospeda sete planetas menores que Netuno: Kepler-385b, c, d, e, f, g e h.

Os dois planetas internos, ambos ligeiramente maiores que a Terra, são provavelmente rochosos e podem ter atmosferas finas. Os outros cinco planetas são maiores - cada um com um raio cerca de duas vezes maior que o da Terra - e devem estar envoltos em atmosferas espessas.

Este sistema planetário está entre os destaques de um novo catálogo Kepler que contém quase 4.400 candidatos a planetas, incluindo mais de 700 sistemas multiplanetários. É um dos poucos sistemas planetários conhecidos por conter mais de seis planetas verificados ou candidatos a planetas.

"Reunimos a lista mais precisa de candidatos a planetas Kepler e suas propriedades até hoje", disse o Dr. Jack Lissauer, astrônomo do Centro de Pesquisa Ames da NASA. "A missão Kepler, da NASA, descobriu a maioria dos exoplanetas conhecidos, e este novo catálogo permitirá que os astrônomos aprendam mais sobre suas características."

Enquanto os catálogos finais da missão Kepler se concentraram em produzir listas otimizadas para medir o quão comuns são os planetas ao redor de outras estrelas, o Dr. Lissauer e seus colegas foram capazes de produzir uma lista abrangente de informações precisas sobre cada um dos sistemas, tornando possíveis descobertas como o Kepler-385.

O novo catálogo usa medições aprimoradas das propriedades estelares e calcula com mais precisão o caminho de cada planeta em trânsito através de sua estrela hospedeira. Essa combinação ilustra que, quando uma estrela hospeda vários planetas em trânsito, eles normalmente têm órbitas mais circulares do que quando uma estrela hospeda apenas um ou dois.

Depois que Kepler já nos mostrou que há mais planetas do que estrelas, o novo estudo pinta um quadro mais detalhado de como cada um desses planetas e seus sistemas domésticos se parecem, dando-nos uma visão melhor dos muitos mundos além do nosso Sistema Solar.

"Nosso catálogo primário lista todos os candidatos conhecidos a planetas Kepler que orbitam e transitam apenas uma estrela", disseram os astrônomos. "Para completar, também fornecemos uma lista abreviada das propriedades das duas dúzias de planetas em trânsito que foram identificados ao redor de estrelas que hospedam planetas em trânsito descobertos por Kepler."

O artigo da equipe será publicado no Planetary Science Journal.

Fontes e Créditos:

Kepler-385 Hosts Seven Large Exoplanets, Astronomers Say | Sci.News

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Astrônomos detectam explosão rápida de rádio mais distante até hoje

Uma equipe internacional detectou uma explosão remota de ondas de rádio cósmicas com duração inferior a um milissegundo.

Impressão artística de uma explosão de rádio rápida recorde. Créditos da imagem: ESO/M. Kornmesser.

Essa "explosão rápida de rádio" (FRB) é a mais distante já detectada. Sua fonte foi identificada pelo Very Large Telescope (VLT) do Observatório Europeu do Sul (ESO) em uma galáxia tão distante que sua luz leva oito bilhões de anos para chegar até nós. A FRB é também uma das mais energéticas já observadas; em uma pequena fração de segundo, liberou o equivalente à emissão total do nosso Sol ao longo de 30 anos.

A descoberta da explosão, batizada de FRB 20220610A, foi feita em junho do ano passado pelo radiotelescópio ASKAP, na Austrália, e quebrou o recorde anterior de distância em 50%.

"Usando a variedade de pratos do ASKAP, conseguimos determinar com precisão de onde veio a explosão", diz Stuart Ryder, astrônomo da Universidade Macquarie, na Austrália, e coautor principal do estudo publicado hoje na Science. "Então usamos (o VLT do ESO) no Chile para procurar a galáxia fonte, descobrindo que ela é mais antiga e mais distante do que qualquer outra fonte FRB encontrada até hoje e provavelmente dentro de um pequeno grupo de galáxias em fusão."

A descoberta confirma que os FRBs podem ser usados para medir a matéria "faltante" entre galáxias, fornecendo uma nova maneira de "pesar" o Universo.

Os métodos atuais de estimar a massa do Universo estão dando respostas conflitantes e desafiando o modelo padrão da cosmologia. "Se contarmos a quantidade de matéria normal no Universo – os átomos de que somos todos feitos – descobrimos que mais da metade do que deveria estar lá hoje está faltando", diz Ryan Shannon, professor da Universidade de Tecnologia de Swinburne, na Austrália, que também co-liderou o estudo. "Achamos que a matéria que falta está escondida no espaço entre galáxias, mas pode ser tão quente e difusa que é impossível ver usando técnicas normais."

"Rajadas rápidas de rádio detectam esse material ionizado. Mesmo no espaço que está quase perfeitamente vazio, eles podem 'ver' todos os elétrons, e isso nos permite medir quanta coisa há entre as galáxias", diz Shannon.

Encontrar FRBs distantes é fundamental para medir com precisão a matéria desaparecida do Universo, como mostrou o falecido astrônomo australiano Jean-Pierre ('J-P') Macquart em 2020. "O J-P mostrou que quanto mais longe está uma explosão rápida de rádio, mais gás difuso ela revela entre as galáxias. Isso agora é conhecido como a relação Macquart. Algumas rajadas rápidas de rádio recentes pareceram quebrar essa relação. Nossas medições confirmam que a relação Macquart se estende para além da metade do Universo conhecido", diz Ryder.

"Embora ainda não saibamos o que causa essas explosões massivas de energia, o artigo confirma que explosões rápidas de rádio são eventos comuns no cosmos e que seremos capazes de usá-las para detectar matéria entre galáxias e entender melhor a estrutura do Universo", diz Shannon.

O resultado representa o limite do que é alcançável com telescópios hoje, embora os astrônomos em breve tenham as ferramentas para detectar explosões ainda mais antigas e distantes, identificar suas galáxias de origem e medir a matéria perdida do Universo.

O Observatório Internacional Square Kilometre Array está atualmente construindo dois radiotelescópios na África do Sul e na Austrália que serão capazes de encontrar milhares de FRBs, incluindo outros muito distantes que não podem ser detectados com as instalações atuais. O Extremely Large Telescope do ESO, um telescópio de 39 metros em construção no deserto chileno do Atacama, será um dos poucos telescópios capazes de estudar as galáxias fontes de rajadas ainda mais distantes do que o FRB 20220610A.

Fontes e Créditos:

Astronomers detect most distant fast radio burst to date | ESO

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