quinta-feira, 24 de novembro de 2016

Telescópio Espacial Webb e o Cosmos

Na cultura pop temos vários exemplos de exploração do universo. Na TV, Star Trek nos deslumbrava com viagem no tempo, teletransporte, exploração espacial intergaláctica, convivência com extraterrestres e muito mais. No cinema, com filmes como 2001 Uma Odisséia no Espaço levantavam questões sobre a existência da vida e sua forma alienígena super inteligente.
A natureza, no entanto, sempre se revela tão ou mais embasbacante à primeira compreensão de uma descoberta que quebra algum tipo de barreira, como a escala do cosmos. No século 16 o cosmo era o nosso planeta Terra, centro de tudo que havia. Em cima dela, uma abóbada cobria o céu, e em seu véu as estrelas e os planetas estavam conectadas, girando em torno da Terra. Controversa, mas aceita como idéia matemática e não sendo a realidade, De Revolutionibus Orbium Coelestium, de Nicolau Copérnico ainda via o cosmos finito e contendo estrelas fixas, apenas com as posições orbitais dos planetas conhecidos representadas corretamente, mas reconhecendo que seu sistema não apresentava resultados melhores que o modelo ptolomaico por não apresentar evidências experimentais, apenas afirmar ser uma explicação mais elegante que a aceita. Apesar de muito difundido, com mais de 500 cópias (muito para os padrões da época), sua aceitação entre o meio científico não veio de imediato. Johannes Kepler  não foi antes de Galileu Galilei que evidência de que o geocentrismo de Ptolomeu não representava o cosmos.
O universo já foi um lugar pequeno, onde nosso pequeno planeta era o centro e luzes no céu circundavam fixas em uma abóboda. Apenas um homem na Terra ousava questionar essa concepção aceita por todos. Onde estava ele na véspera do ano novo de 1600? Na prisão, é claro.
Há um momento em nossas vidas quando nos damos conta de que fazemos parte de algo maior. O século XVI foi a nossa civilização se dando conta disso.
Apenas cinco anos após a publicação de Copérnico, nascia em Nola, Giordano Bruno. Ele foi um filósofo, matemático, astrônomo e ocultista italiano cujas teorias anteciparam a ciência moderna. A mais notável dentre elas foi sua teoria do universo infinito, baseado no livro de Lucrécio (Da Natureza das Coisas); Neste livro, Lucrécio convida o leitor a se imaginar parado à beira do universo e atirasse uma flecha para frente. Se a flecha não parasse, então era óbvio que o universo se estendia além daquilo que pensou ser a beira. Mas se a flecha não parasse e, digamos, acertasse um muro. Então esse muro devia ser a beira do universo. E subindo nesse muro e atirando outra flecha, só há dois resultados possíveis. Ou ela segue pelo espaço para sempre ou bate em algum limite onde você pode subir e atirar outra flecha. De qualquer forma o universo não tem limites. O cosmos deve ser infinito. Essa idéia fez total sentido para Bruno. O deus que ele adorava era infinito, então como a criação dele podia ser algo menor?
A ciência moderna se iniciava há quatro séculos, com a filosofia de Giordano Bruno se antecipando ao telescópio que veio logo a seguir, escancarando as falhas dos modelos aceitos até então. Nos fazendo questionar cada vez mais.Os telescópios foram aumentando e se modernizando. No século XVIII, Willhem Herschel detinha telescópios melhores que os do observatório real de Greenwich. Com seus instrumentos descobriu, entre outros astros, o planeta Urano, enquanto procurava por estrelas de brilho fraco. Desde a antiguidade não era realizada a nova descoberta de um planeta. Ele construiu o maior telescópio de sua época. Demorou 4 anos para construir, juntamente com sua irmã Caroline, o telescópio de 12 metros de distância focal com um espelho de 122 cm de diâmetro. Herschel também descobriu a radiação infravermelha, mapeou milhares de nebulosas e aglomerados e foi pioneiro em diferenciar entre aglomerados distantes e nebulosas difusas.

Hubble

Nos anos 1920, o universo havia crescido em seu tamanho aceito, tendo sido medido por Harlow Shapley e tendo como resultado o valor de 300 mil anos luz de comprimento. Era toda a Via Láctea. Mas este estado estava prestes a mudar, pois Edwin Hubble havia detectado uma estrela variável do tipo cefeida na nebulosa M31 (Andrômeda). Uma técnica para medir distâncias com este tipo de estrela foi utilizada por Hubble, onde este notou que ela estava a 1 milhão de anos luz de distância e apenas poderiam, portanto, estar fora da via láctea. Ele havia descoberto as galáxias. E cada uma delas deveria conter outras bilhões de estrelas. Não parou por aí, porque em 1929 o mesmo Hubble descobriu que as galáxias estavam se afastando, concluindo que o universo estava em expansão, como uma bolha crescente.

Hubble tem sido considerado o precursor da cosmologia moderna e, em sua homenagem o primeiro telescópio espacial fora batizado com seu nome. Não foi a toa que o já citado em outro artigo deste blog (vide http://astronomiaemfoco.blogspot.com/2016/11/telescopio-espacial-hubble-imagens-que.html) nos fez transformar hipóteses em teorias cosmológicas com suas imagens inacreditáveis do universo. O telescópio Hubble sempre será lembrado por sua importância cultural além de ferramenta científica.


Após mais de 2 décadas em construção O maior telescópio espacial do mundo está em fase final de testes, com seu lançamento em órbita previsto para 2018.
Assim como em sua montagem, um mosaico formado por 18 espelhos hexagonais que parecem formar um quebra-cabeças, o telescópio espacial James Webb pode solucionar problemas que os cientistas tentam solucionar há tempos, nos trazendo imagens das primeiras luzes do universo da ordem de 13,5 bilhões de anos luz de distância, as primeiras galáxias em formação, o nascimento de estrelas e sistemas protoplanetários.

Impressão artística (Imagem: http://www.sciencemag.org

Primeira luz

O Telescópio Espacial James Webb (JWST) será uma poderosa máquina do tempo equipada com visão infravermelha que poderá vislumbrar por 13,5 bilhões de anos para ver as primeiras estrelas e galáxias se formarem da escuridão do início do universo.

Formação de galáxias

A sensibilidade sem precedente do JWST ajudará os astrônomos compararem desde as mais fracas e jovens galáxias até as atuais grande galáxias elípticas e espirais, nos ajudando a entender como as galáxias se formam ao longo de bilhões de anos.

Nascimento de estrelas & Sistemas protoplanetários

JWST será capaz de ver o interior e através de massivas nuvens de poeira que são opacas a observatórios de luz visível, como o Hubble, onde estrelas e sistemas planetários emergem.

Planetas & Origem da vida

O James Webb nos trará mais dados sobre as atmosferas de planetas extra solares, e talvez até encontrar os blocos de construção de vida em outro local no universo. Além de outros sistemas planetários, o telescópio espacial estudará também objetos dentro do nosso próprio sistema solar.

O lançamento é aguardado para outubro de 2018 na Guiana Francesa.








terça-feira, 8 de novembro de 2016

As Duas Esposas da Lua

Hoje em dia os africanos vem ao Brasil e outros países americanos para trabalhar, estudar, viverem ou apenas como turistas. Muito diferente de pouco mais de um século atrás, quando eram negociados como escravos e a travessia do Atlântico não tinha a possibilidade de lhes ser agradável. Naquela época, moradores de ambos os continentes americano e africano compartilhavam um mito. Nele, a Lua possuía duas esposas. Ao leste a estrela matutina Puikani, nome dado pelos bantos. Quando está com esta esposa, a Lua diminui de tamanho, pois ela não alimenta seu marido Lua, fazendo com que ele emagreça até desaparecer. É aí então que a estrela vespertina Chekechani compartilha o céu com a Lua, alimentando-a até que fique redonda e cheia, retornando para ser consumida mais uma vez por Puikani.
As duas esposas nunca se encontram. Quando a Lua está com uma a outra não aparece, independente de sua fase.

Diversas etnias indígenas pelo Brasil contam mitos semelhantes. Ao etnólogo alemão Theodor Koch-Grunberg, no início do século XX, lhe foi compartilhada uma história mítica sobre a Lua, que veio dos Taurepang, de Rondonia. Kapei, a Lua, tinha duas mulheres. Ambas possuíam o mesmo nome, Kaiuanog. Uma queria racionar a comida do marido, não querendo que ele engordasse, enquanto a outra lhe dá comida em abundância, fazendo com que engorde. A Kaiuanog do leste briga por ciúmes e diz para Kapei se encontrar com a outra mulher, porque estando no oeste ele pode engordar o quanto quiser. E assim as duas se tornaram rivais, jamais se aproximando uma da outra.






Fontes:

http://staff.on.br/maia/app2_hp/Astronomia_afro-indigena.pdf


Enceladus: Potencial Abrigo de Vida

No ano de 1789 quando William Herschel avisou uma nova terra, não fazia idéia do que poderia ter naquele novo mundo, tal qual um navegador com uma carta náutica que contém um continente inédito. Fato é que até no início dos anos 1980 quando ambas as naves Voyager chegaram perto do suposto mundo congelado a humanidade conheceu algo sobre ele. De fato, ele é coberto de gelo e reflete quase 100% da luz solar, fazendo com que sua superfície seja extremamente fria (-200ºC).
Mas foi somente em 2005 quando a Cassini encontrou a sexta maior lua de Saturno recebemos dados mais detalhados sobre sua geologia.
Seus pólos se distinguem visualmente de forma clara. No norte várias crateras marcam a superfície, enquanto que no sul há marcas tectônicas.

Crédito: NASA/Cassini


Se baseando na Terra, onde há água há vida. E se em Enceladus tiver essa característica em comum com a Terra, encontraremos algum tipo de vida, pois já evidências de que há um oceano logo abaixo da superfície. As medições sugerem que o sob o pólo sul, a 10 quilômetros de profundidade e que sobre esse mar há uma camada de gelo de 30 a 40 quilômetros de espessura.
A água desse oceano é o que provavelmente alimenta o gêiser que a Cassini descobriu, cujos jatos cobrem 3 vezes o raio de Enceladus a uma velocidade de 400 metros por segundo.

Com sua química, calor interno e oceano global, Enceladus se tornou um mundo promissor de busca por vida extraterrestre.


Características:

Raio: 252 km
Gravidade: 0,113 m/s²
Período Orbital: 33 horas
Descobrimento: 1789


Nome

Enceladus foi escolhido por John Herschel, filho do descobridor. O nome escolhido foi o gigante da mitologia grega por causa de Saturno (Cronos), que era o líder dos Titãs.




Fontes:




Programa de Redirecionamento de Asteriode

A ESA (Agência Espacial Européia) possui um programa de busca, registro e monitoramento de asteroides cujas órbitas possam coincidir com a da Terra, como discutido no artigo "Situação de Alerta Espacial". Do outro lado do Atlântico A NASA também possui seu programa relacionado à defesa contra um possível ataque de meteoro, chamado "Asteroid Grand Challenge". Essa iniciativa estimula que outros cientistas busquem por asteroides sendo toda ajuda é bem vinda, visto que a estimativa de asteroides descobertos em contraste com o número total de prováveis existentes em órbita solar é significativamente baixo.  Portanto é necessária uma colaboração global para que estejamos sempre alerta como verdadeiros defensores de nossa própria vida, haja visto que a Terra nada sofreria com "pequenos" arranhões. Ela se recupera bem sempre, mas nós e outros seres vivos não somos tão fortes (pergunte aos dinossauros).
A pesquisa da agência americana possui também uma até então inédita missão robótica em visita a um asteroide massivo próximo à Terra. A ação será redirecionar à órbita da Lua um fragmento da ordem de toneladas na década de 2020. Uma vez em órbita, astronautas irão coletar e retornar com amostras para estudá-lo. Essa missão faz parte de um plano para melhorar a experiência de voo e suas tecnologias, necessárias para a visita à Marte planejada para a década de 2030.
O robô que será utilizado na missão do redirecionamento de asteroide também realizará testes de deflexão de asteroides, demonstrando como se comportaria em caso de uma ameaça real de um bombardeio celestial.

Impressão artística de um asteroide caindo sobre a Terra. Crédito: ESA.




Fontes:



domingo, 6 de novembro de 2016

ExoMars: Busca de Vida em Marte pelos Europeus

No século XV até o início do século XVII o mundo viveu um período histórico conhecido como Era dos Descobrimentos (ou Grandes Navegações). O mundo do ponto de vista europeu, naturalmente. Iniciado com os portugueses, esse período conectou o mundo, possibilitando ao cartógrafo flamengo Abraham Ortelius publicar na Antuérpia em 1570 o "Theatrum Orbis Terrarum", reconhecido como o primeiro mapa mundial.
O que se viu nesse período foi, independente das motivações, a busca e a conquista de territórios (rotas, na verdade) desconhecidos para eles.
Agora, quase seis séculos depois do início, uma nova fase de exploração européia, liderada pela ESA em cooperação com a Roscosmos. O programa, que se iniciou no início de 2016 com o TGO (Trace Gas Orbiter) que irá buscar traços de gases na atmosfera marciana, investigar como a água e a atividade geológica varia e buscar sinal de vida presente ou passada em Marte. Juntamente com o TGO, o módulo conhecido como Shiaparelli também já está em Marte no momento deste artigo (06/11/2016). Ele é um módulo de demonstração de entrada em aterrissagem.
Em 2020, a segunda e última parte desta empreitada se dará com o lançamento de um veículo com uma perfuradora, dotado de instrumentos dedicados ao estudo de exobiologia (ou astrobiologia) e geoquímica.
Roscosmos irá prover um lançador de prótons para ambas as missões.



Fontes:



Ceres e a Montanha Solitária


Entre as órbitas de Marte e Júpiter poderia haver outro planeta rochoso. Mas a força gravitacional de Júpiter influenciou em uma possível formação, deixando um rastro de destroços em formatos variados orbitados o Sol. Desde muito pequenos, de caber em nossas mãos, até grandes os suficiente para ser considerado um planeta. Planeta anão, mas um planeta. Embora a estimativa seja de que deva haver até trilhões de asteroides vagando na região, Ceres se destaca como um gigante possuindo cerca de 25% do total da massa do chamado Cinturão de Asteroides e por um século e meio foi considerado parte integrante inclusive em nomenclatura. Ceres, o asteroide, em 2006 mudou-se para a sala dos planetas-anões, e foi o primeiro dentre eles a receber uma visita em sua órbita por uma sonda.
Em 2015 a Dawn entrou na órbita de Ceres, desbravando o mais próximo dos planetas anões. Uma fraca e temporária atmosfera pode ter sido detectada, sendo condizente com o vapor d'água previamente detectado.
Ceres também possui uma montanha peculiar. Sua montanha solitária, onde seu dragão (vide o romance de J. R. R. Tolkien) que nela viveu cuspia gelo ao invés de fogo. Isso porque ela não é só uma montanha, é provavelmente um vulcão que possui atividade geológica em seu passado recente (tendo sido formada no último bilhão de ano). Utilizando modelos 3D, imagens tiradas pela Dawn, dados de outros vulcões vistos em corpos celestes do sistema solar, a equipe que analisou os dados acredita que se trata de um criovulcão (que é um vulcão que não expele magma, mas alguma substância gelada).
Vulcões são esperados em corpos rochosos como a Terra ou congelados, como Enceladus. Mas Ceres é feito de sais, lama e provavelmente água, além de não possuir companheiros massivos próximos. O que levanta uma questão sobre a formação de vulcões e os requisitos para sua existência.

Imagem: NASA

Fatos sobre Ceres:

  • Dia: 9 horas
  • Ano: 1682 dias terrestres ou 4,6 anos terrestres
  • Raio: 476 quilômetros
  • Tipo de planeta: Anão
  • Luas: Nenhuma



Fontes:


quinta-feira, 3 de novembro de 2016

Telescópio Espacial HUBBLE: Imagens que Valem Bilhões e Bilhões

Em 1990 era lançado para a órbita da Terra o primeiro telescópio que  não seria atrapalhado por nenhum fenômeno óptico na atmosférica, podendo captar imagens sem essa interferência. Mas o telescópio batizado com o nome do responsável por alterar nossa percepção de escala no universo com a descoberta de galáxias e a expansão do universo. Percepção essa que nos fora mais uma vez alterada brutalmente, com as estonteantes imagens que nos proporcionou, tanto por sua beleza plástica quanto seu impacto sociocultural. Porque sim, o Hubble se tornou inevitavelmente um ícone cultural, além de uma ferramenta científica. Ele estava em todas as mídias da época, e ainda está. Pois não deixou de fazer descobertas que somente ele seria capaz. A mais tocante, para mim, foi quando vi a imagem na TV da icônica  Hubble Ultra Deep Field mostrada na antológica série Cosmos, idealizada e narrada pelo astrônomo Carl Sagan.
O universo possui aproximadamente 13.8 bilhões de anos e, antes do Hubble, os telescópios terrestres não podiam ver além de galáxias há 7 bilhões de anos-luz, sendo incapazes de fornecer dados para um modelo de formação de galáxias jovens.

Imagem:  NASA, ESA, G. Illingworth, D. Magee, e P. Oesch (University of California, Santa Cruz), R. Bouwens (Leiden University), e o time HUDF09


A imagem acima foi obtida com uma técnica de fotografia bastante conhecida. Ela foi formada de várias fotografias de uma mesma região, resultando em uma superexposição. 10 anos de exposição, utilizando as imagens da antiga foto Ultra Deep Field e outras para formar a eXtreme Deep Field.
Conforme a distância que a luz percorre ela se estica. E dada a enorme distância, da ordem do tamanho do universo, as ondas de luz pendem para o espectro vermelho, tendendo a ficarem não observáveis no espectro visível aos olhos humanos. Por isso o Hubble recebeu câmeras infra-vermelhas e pôde processar a Ultra Deep Field e as posteriores imagens do céu profundo no infra-vermelho, revelando galáxias mais jovens, menores, tempestuosas e distantes.
Seu lançamento, em abril de 1990 marcou o mais significativo avanço científico em astronomia desde que Galileo apontou uma luneta para o céu noturno, quase 4 séculos antes. E graças a quatro missões de reparos e mais de 26 anos em operação, nossa visão do universo e nosso lugar nele jamais serão as mesmas.



Fontes:


Acessado em 03/11/2016


Expansão do Conhecimento: Missões Ativas da NASA

Juno - 2011 até 2018

Estudar o planeta Júpiter, o maior dentre os que orbitam o Sol. Júpiter, que possui o seu pequeno sistema solar, sendo ele a "estrela" e seus 67 satélites os "planetas". O que pode nos levar a aprender mais sobre a formação de um sistema como o solar. Além de responder algumas questões sobre a formação de planetas gasosos e seu papel em um sistema, como quando e a forma que se deu a captura do gás que originou nosso Sol, que é a mesma encontrada em Júpiter e nos outros gigantes gasosos Urano e Netuno (basicamente hidrogênio e hélio).
A missão disponibiliza um aplicativo para acompanhar a missão, inclusive em tempo real (http://eyes.jpl.nasa.gov/juno).


New Horizons - 2006 até 2015 (estendida a 2020)

Esta espaçonave já explorou o sistema de Plutão, revelando o planeta anão como nunca antes. Após o término do envio dos dados, a New Horizons continuará em frente, rumo a recém-descobertos objetos no cinturão de kuiper, nos ajudando a compreender como se comportam esses corpos celestes nos confins do sistema solar.


OSIRIS-REx - 2016 até 2023

A missão de coletar material de um asteroide no espaço e retornar à Terra com as amostras, não é novidade. Os japoneses foram os pioneiros com a Hayabusa, que já está em sua segunda missão, rumo a outro asteroide.
E a OSIRIS-REx planeja fazer o mesmo. Viajar a um asteroide (em 2018 está previsto sua chagada) próximo à Terra e trazer uma amostra de volta ao nosso planeta em 2023 a fim de estudá-la.


Curiosity - 2011 (sem previsão de final)

Já fomos à Marte em 1997 com a Pathfinder e em 2004 para estudos geológicos com a Spirit e a Opportunity, sendo que última ainda ativa. Agora voltamos com o objetivo de determinar a "habilidade" do planeta vermelho em abrigar vida microbiana.

Este auto-retrato de 09/Jan/2016 da Curiosity mostra o veículo em "Duna Namib", onde suas atividades incluíam arrastar-se na duna com uma roda e escavar amostras de areia para análise laboratorial.
Imagem: NASA/JPL-Caltech/MSSS



Fontes:

http://solarsystem.nasa.gov/planets/jupiter/moons
http://www.nasa.gov/mission_pages/juno/main/index.html
http://www.nasa.gov/mission_pages/newhorizons/main/index.html
http://www.nasa.gov/content/osiris-rex-overview
http://www.nasa.gov/mission_pages/msl/index.html

Acessado em 03/11/2016