Nova técnica para medir massa de exoplanetas

Até o momento, os cientistas detectaram a existência de mais de 1.000 exoplanetas em órbita de outras estrelas que não o nosso Sol. Para determinar se estes mundos distantes são habitáveis, precisamos de saber a sua massa - o que pode ajudar os cientistas a discernir se o planeta é feito de gás ou rocha e outros materiais de apoio à vida. Mas as técnicas atuais para estimar a massa exoplanetária são limitadas. A velocidade radial é o principal método usado pelos cientistas: pequenas oscilações na órbita da estrela à medida que é puxada pela força gravitacional do planeta, a partir das quais os cientistas podem derivar a relação de massa entre o planeta e a estrela. Para planetas muito grandes, com o tamanho de Netuno, ou mais pequenos como a Terra orbitando muito próximo de estrelas brilhantes, a velocidade radial funciona relativamente bem. Mas a técnica tem menos sucesso com planetas mais pequenos que orbitam mais longe das suas estrelas, tal como a Terra.

 

Agora, cientistas do Massachusetts Institute of Technology (MIT) desenvolveram uma nova técnica para determinar a massa de exoplanetas, usando apenas o seu sinal de trânsito, diminuições na luz à medida que um planeta passa em frente da sua estrela. Esta informação tem sido tradicionalmente usada para determinar o tamanho de um planeta e suas propriedades atmosféricas, mas a equipe do MIT descobriu uma maneira de interpretá-la de tal forma que também revela a massa do planeta. Além da composição de um planeta, a sua massa pode fornecer um vislumbre da superfície do planeta e da sua atividade interna. A massa afeta tudo a um nível planetário, tal como placas tectônicas, o seu arrefecimento interno e convecção, o modo como gera campos magnéticos, e se o gás escapa da sua atmosfera.

 

Usando grandes telescópios como o Spitzer ou o Hubble, os cientistas foram capazes de analisar o espectro de transmissão de exoplanetas recém-descobertos. Um espectro de transmissão é gerado à medida que um planeta passa em frente da sua estrela, deixando escapar um pouco de luz pela sua atmosfera. Ao analisar os comprimentos de onda de luz que passam pela atmosfera, os cientistas conseguem determinar as propriedades atmosféricas de um planeta, tais como a temperatura e a densidade de moléculas. Da quantidade total de luz bloqueada, podem calcular o tamanho de um planeta.

 

Para determinar a massa de um exoplaneta usando espectroscopia de transmissão foi utilizado o efeito que a massa de um planeta tem na sua atmosfera, pois os espectros de transmissão dão informações sobre as propriedades atmosféricas do planeta. Para tal, trabalhou a partir de uma equação padrão que descreve o efeito da temperatura, força gravitacional e densidade atmosférica de um planeta sobre o seu perfil de pressão atmosférica, o modo como a pressão muda ao longo da sua atmosfera. De acordo com esta equação, sabendo qualquer destes três parâmetros revelaria o quarto parâmetro. Dado que a massa de um planeta pode ser derivada a partir da sua força gravitacional, a massa de um planeta por ser derivada a partir da sua temperatura atmosférica, perfil de pressão e densidade, parâmetros que, em princípio, podem ser obtidos a partir de um espectro de transmissão.

 

Para provar que a temperatura, perfil de pressão e densidade atmosférica de um planeta podem ser derivadas de forma independente a partir de um espectro de transmissão, foi demonstrado que cada parâmetro tem um efeito marcante num espectro de transmissão. Os pesquisadores realizaram novas derivações analíticas a partir dos primeiros princípios de transferência radiativa, e descobriu uma constante matemática do século XVIII, com o nome de constante Euler-Mascheroni, que ajuda a revelar os efeitos individuais de cada parâmetro. Esta constante atua como uma "chave de encriptação" para descodificar o processo pelo qual as propriedades da atmosfera de um planeta são incorporadas no seu espectro de transmissão.

 

Para testar o método foi aplicada a técnica a um exoplaneta recém-descoberto, conhecido como HD 189733 b, localizado a 63 anos-luz de distância. Com os cálculos foi obtida a mesma medição de massa como a realizada por outros usando a velocidade radial. Usando as especificações dos futuros telescópios espaciais de alta resolução, como o Telescópio Espacial James Webb, um instrumento concebido para estudar atmosferas exoplanetárias, os pesquisadores mostraram que a nova técnica será capaz de caracterizar a massa e propriedades atmosféricas de planetas mais pequenos, do tamanho da Terra.

8 fotos do LHC, o maior acelerador de partículas do mundo

Conheça o Grande Colisor de Hádrons, onde os cientistas se esforçam em busca de descobertas e respostas para as lacunas da física moderna

 

O Grande Colisor de Hádrons

O LHC, o Grande Colisor de Hádrons, do CERN (Centro Europeu de Pesquisa Nuclear), é considerado o maior acelerador de partículas do mundo. É nele onde os cientistas se esforçam em busca de descobertas e respostas para as lacunas da física moderna. O LHC é uma estrutura subterrânea sob a fronteira franco-suíça, com 27 quilômetros de perímetro, enterrado 100 metros abaixo do solo. Apesar de acontecerem outros experimentos no acelerador, o que mais chama atenção atualmente é a pesquisa relacionada ao Bóson de Higgs, também conhecido como Partícula de Deus.

 

Caverna do LHC 

Atualmente, acontecem quatro experimentos no acelerador: Alice, que promove colisões entre íons de chumbo para criar condições de energia parecidas com o Big Bang; Atlas, que pode detectar a existência de outras famílias de partículas; CMS, um detector de propósitos múltiplos, como procurar dimensões extras do espaço; e LHCb, que investiga a diferença entre matéria e antimatéria. Nessa imagem, por exemplo, é possível ver a caverna do LHCb. É nesse local onde ficam as instalações do acelerador. O LHCb é um detector de partículas altamente especializado e elaborado de maneira específica para analisar essas partículas de vida curta e sua consequente deterioração. Portanto, o objetivo é desafiar as regras fundamentais e ajudar a estabelecer as bases da física moderna.

 

A simulação do Big Bang

No LHC é possível simular as condições do Big Bang, explosão que teria dado origem ao Universo há mais de 14 bilhões de anos. Isso porque, segundo a teoria moderna do Modelo Padrão, o Bóson de Higgs e o campo energético a ele associado foram responsáveis por conferir massa à matéria após o Big Bang. O Modelo Padrão descreve a matéria comum, da qual os planetas, estrelas, cometas, humanos e basicamente tudo o que é visível, são feitos. Ainda assim, isso só corresponde a 4% do universo. O Restante, 96%, é invisível – as chamadas matéria e energia escuras.

 

O túnel do LHC

O acelerador é capaz de colidir partículas, como prótons, quando dois feixes de energia são disparados em direções opostas. Assim, há como testar os limites desse Modelo Padrão e procurar pelas partículas que ainda não foram encontradas. Nessa foto, é possível ver parte do túnel que compõe a estrutura do anel do LHC. Por ele, os feixes de partículas são acelerados em uma velocidade muito próxima a da luz.

 

O Bóson de Higgs 

O Bóson de Higgs foi proposto há mais de 40 anos para explicar a origem das massas das partículas. Os cientistas sugeriram que todas as partículas não possuíam massa logo após o Big Bang. Conforme o cosmos esfriou, um campo de força invisível, o “campo de Higgs”, se formou com seus respectivos bósons (um tipo de partícula subatômica). O campo permanece no cosmos e qualquer partícula que interaja com ele recebe uma massa através dos bósons. Quanto mais interagem, mais pesadas se tornam.

 

Central de Computadores 

Após as colisões no LHC, uma enorme quantidade de dados é examinada por um exército de computadores. Os físicos vasculharam sistematicamente durante anos uma gama de massas dentro da qual o Bóson de Higgs deveria existir, por exemplo. Como decaí muito rapidamente, a partícula não pode ser observada diretamente, e os cientistas analisam vários canais possíveis de decaimento no acelerador.

 

Nível de energia 

Além disso, em busca dessas partículas, o LHC busca aprimorar seu sistema e aumentar o nível de energia. Em abril, por exemplo, o LHC conseguiu operar a 8 TeV (Um elétron volt (eV) é a energia adquirida por um elétron quando acelerado por meio de uma diferença de potencial de 1 volt por feixe). O nível foi muito superior ao anunciado em fevereiro, quando o LHC voltou a funcionar após dois meses de pausa. Durante os últimos dois anos, os feixes de prótons colidiam com energias de 3,5 TeV. Para alcançar esse nível de 8 TeV, o acelerador conseguiu colidir dois feixes de 4 TeV.

Pausa no fim do ano 

Steven Myers, um dos diretores de aceleradores e tecnologia no CERN, declarou que o bom funcionamento do LHC com um alto nível de energia apontou que é possível confiar no acelerador e aumentar sua potência, sem qualquer risco para a máquina. Assim, aumentam as chances de grandes descobertas serem feitas com ajuda do acelerador, cada vez mais potente. No fim de 2012, o LHC vai parar de funcionar por 20 meses a fim de ser preparado para operar com energia máxima para a qual foi desenvolvido. Porém, as pesquisas dos físicos não param. Enquanto peças são substituídas e o acelerador é aprimorado, os cientistas continuarão a análise de dados em busca de novas descobertas.

As nuvens de hidrogênio de M33

Crédito de imagem e direitos autorais: Adam Block, MT. Lemmon SkyCenter, U. Arizona

A maravilhosa galáxia espiral M33 parece ter mais do que seu brilho provocado pelo gás hidrogênio. Um membro proeminente do grupo local de galáxias, a M33 é também conhecida como a Galáxia do Triângulo e localiza-se a aproximadamente 3 milhões de anos-luz de distância da Terra. Seus 30000 anos-luz de diâmetro internos são mostrados nesse retrato telescópico da galáxia que realça as nuvens de hidrogênio ionizado avermelhadas ou as regiões conhecidas como HII. Espalhando-se ao longo de seus braços espirais que circundam em direção ao centro, as gigantescas regiões HII da M33, são consideradas como sendo um dos maiores berçários estelares conhecidos, ou seja, os locais onde se formam estrelas de vida extremamente curta porém muito massivas. A intensa radiação ultravioleta gerada pelas estrelas luminosas e massivas ioniza o gás hidrogênio ao redor e produz o característico brilho avermelhado observado. Para realçar essa imagem, dados de banda larga foram usados para produzir uma visão colorida da galáxia e foram combinados com dados de banda curta por meio de um filtro de hidrogênio-alfa, transmitindo a luz das linhas mais fortes de emissão de hidrogênio. Abaixo está uma versão monocromática da imagem acima e um vídeo que faz uma verdadeira turnê pelas nuvens de hidrogênio da galáxia espiral M33.

Supernovas mais brilhantes e distantes do Universo

© Universidade Harvard (ilustraçao de uma supernova superluminosa)

 

Duas supernovas recém-descobertas são especialmente intrigantes porque o mecanismo que aciona o colapso de uma estrela gigante para um buraco negro ou estrela de nêutrons normais não pode explicar sua luminosidade extrema. Descoberto em 2006 e 2007, as supernovas foram tão incomum que os astrônomos inicialmente não conseguia descobrir o que eram ou mesmo determinar suas distâncias da Terra. Astrônomos do Supernova Legacy Survey (SNLS) descobriram duas das supernovas mais brilhantes e mais distantes já registradas, com redshifts de 0,1-4 e localizadas a 10 bilhões de anos-luz de distância e uma centena de vezes mais luminosa do que uma supernova normal. Elas irrdiam uma potência de 10⁵² ergs por segundo.

 

"No começo, não tínhamos idéia de que essas coisas eram, mesmo se elas eram supernovas ou se elas estavam em nossa galáxia ou distantes", disse o principal autor D. Andrew Howell, um cientista da equipe do Las Cumbres Observatory Global Telescope Network (LCOGT) e professor adjunto na Universidade de Santa Barbara. As supernovas superluminosas recém-descobertas são denominadas SNLS 06D4eu e SNLS 07D2bv. A SNLS-06D4eu, é a mais distante e, possivelmente, o membro mais luminoso de uma classe emergente de explosões chamada de supernovas superluminosas, uma subclasse especial de supernovas que não têm hidrogênio. As supernovas superluminosas são tão quentes que o pico da emissão de luz está na região ultravioleta do espectro.

 

Por causa do bloqueio da luz ultravioleta pela atmosfera da Terra, elas nunca tinham sido totalmente observadas antes. O novo estudo descobriu que as supernovas estão provavelmente provendo energia pela criação de um magnetar, uma estrela de nêutrons extremamente magnetizado girando centenas de vezes por segundo. Magnetares têm a massa do Sol embalada em uma estrela do tamanho de uma cidade e possuem campos magnéticos de uma centena de trilhões de vezes ao da Terra.

 

Enquanto várias destas supernovas superluminosas foram vistas desde que foram anunciadas pela primeira vez em 2009, e a criação de um magnetar tinha sido postulada como uma possível fonte de energia, o trabalho de Howell e seus colegas é o primeiro a combinar observações detalhadas para modelos de que tal explosão pode parecer. Os modelos consistem do decaimento do ⁵⁶Ni e interação com o material circunstelar, mas os pesquisadores consideraram a criação de um magnetar com um período de 2 ms, um campo magnético de 2 × 10¹⁴ G (gauss), e um progenitor com 3 M_☉ (massas solares) fornece um melhor ajuste aos dados.

Dragão cósmico dá um novo sopro de vida no céu noturno

Se de algum modo conseguir enganar as leis da física e viajar mais rápido que a velocidade da luz, seriam necessários 160 mil anos para alcançar o objeto desta fotografia! Esta imagem explora nuvens coloridas de gás e poeira conhecidas por Nebulosa Cabeça de Dragão. As distâncias entre as estrelas é tão grande que se usarmos milhares de quilómetros como unidade de medida, os números tornar-se-ão muito grandes. Como exemplo, a estrela mais próxima do nosso sistema solar encontra-se a 38.000.000.000.000 quilómetros de distância!

 

E isto é a estrela mais próxima. Existem estrelas que estão milhares de milhões de vezes mais distantes. Ninguém quer escrever ou ler números com 20 dígitos!

Então para medirmos distâncias no espaço usamos uma unidade de medida diferente: o tempo que um raio de luz leva a viajar. Quando viaja através do espaço a luz move-se a uma velocidade de quase 300.000 quilómetros por segundo. Nada no universo conhecido viaja mais rápido que a luz.

 

Se de algum modo conseguir enganar as leis da física e viajar mais rápido que a velocidade da luz, seriam necessários 160 000 anos para alcançar o objeto desta fotografia! E esta nuvem está dentro de uma das vizinhas mais próximas da Via Láctea, a Grande Nuvem de Magalhães. Esta nova imagem explora nuvens coloridas de gás e poeira chamadas NGC 2035 (que podem ver-se à direita) também conhecidas por Nebulosa Cabeça de Dragão. As coloridas nuvens de gás e poeira estão cheias de estrelas quentes recém nascidas que fazem estas nuvens brilhar. São também regiões onde as estrelas terminaram as suas vidas como supernovas em terríveis esplendores de glória.

 

Olhando para esta imagem, pode ser difícil captar o tamanho destas nuvens; à distância que a luz percorre durante um ano chamamos “ano-luz” e cada uma destas nuvens está a algumas centenas de anos luz! A Grande Nuvem de Magalhães é enorme, mas quando comparada com a nossa galáxia parece muito humilde, alcançando apenas uns 14 000 anos-luz, o que a torna cerca de dez vezes mais pequena que a Via Láctea!

Curiosidade: Se olhar para o céu noturno estrelado, o objeto mais distante que consegue ver a olho nu é a Galáxia de Andrómeda, que está a cerca de dois milhões e meio de anos-luz de distância! Pense o quão grande deve ser, para estar tão distante e no entanto ser suficientemente brilhante para ser vista sem telescópio!

E se as luas de Júpiter substituíssem a nossa Lua?

A vida é uma confusão. É turbulenta e caótica. No entanto, em um mundo que está em constante evolução, há algumas coisas que podemos confiar – coisas que ajudam a manter a vida estável. Primeiro, há o sol. Levanta-se a cada dia, dando-nos a luz e energia que precisamos para sobreviver, e então lentamente desliza por trás do horizonte. O mesmo acontece com a lua. Cada noite, ela silenciosamente se arrasta pelo céu, agindo como um farol de luz em um mundo cada vez mais escuro. Então, o sol espreita de volta no horizonte, fazendo com que a presença da lua se torne cada vez menos evidente ao passar das horas – até que o ciclo começa novamente. 

Uma coisa é certa… a lua é muito mais do que um pedaço de rocha… é uma figura amigável e familiar. Mas e se a Lua não fosse a nossa lua? E se a Lua fosse substituída por outro corpo celeste? Como, uma das luas de Júpiter? Como você pode ver: Europa seria a lua galileana mais fabulosa para substituir a nossa. É um dos objetos mais reflexivos em nosso sistema solar.

Como é tão reflexiva, Europa seria extremamente brilhante se estivesse localizada em nosso céu noturno. Calisto. Se você acha que a nossa lua é bonita de se olhar através de um telescópio, você se surpreenderia com Calisto. É uma das mais antigas e fortemente marcadas luas em nosso sistema solar. Além disso, uma vez que sua superfície é repleta de crateras, Calisto nos traz pistas importantes sobre o início do nosso sistema solar, então tê-la tão perto da Terra seria bastante útil. Io pode não parecer muito impressionante nesta imagem, mas seria fantástica também.

É o lar de cerca de 300 vulcões – com muita atividade geológica contínua. Caso você não sabia, 300 vulcões fariam da lua uma vista bastante surpreendente. Além disso, alguns de seus vulcões, que são pensados ​​para acolher corpos subsuperficiais de magma derretido, podem disparar lava a centenas de quilômetros para o espaço. Por último, Ganimedes, a maior lua em nosso sistema solar. Ela também pode hospedar um corpo subterrâneo de água, o que seria bastante interessante do ponto de vista astrobiológico. Então, qual das luas de Júpiter você gostaria de ver no nosso céu (se fosse possível, é claro)?

Primeira exolua é encontrada por astrônomos

A primeira exolua encontrada provavelmente circula em volta de um planeta errante, longe de qualquer estrela.[Imagem: Columbia Asstrobiology Center]
 

 

LUA EXTRASSOLAR 

 

Astrônomos afirmam ter encontrado os primeiros indícios de uma exolua, uma lua orbitando um planeta fora do nosso Sistema Solar. Assim como Europa (Júpiter) e Encélado (Saturno) apresentam ambientes interessantes para a pesquisa de vida microbiana, acredita-se que as exoluas podem ser mundos habitáveis, sobretudo se seus planetas estiverem mais perto das estrelas. Contudo, as perspectivas podem não ser tão entusiasmantes para a primeira exolua observadas, identificada por David Bennett e seus colegas Universidade de Notre Dame, nos Estados Unidos. As primeiras análises indicam que a exolua está em volta de um planeta errante, um planeta que não parece orbitar nenhuma estrela.

 

Os dois objetos - planeta e lua - foram identificados pela técnica de microlente gravitacional, enquanto a maioria dos mais de 1.000 exoplanetas conhecidos até agora foram descobertos por outro método, que analisa variações na luz da estrela quando o planeta passa à sua frente. Na microlente gravitacional, quando um objeto passa na frente de uma estrela distante, do ponto de vista da Terra, a gravidade do objeto curva a luz da estrela ao fundo, concentrando-a como uma lente. Isso faz a estrela temporariamente parecer mais brilhante. Bennett e seus colegas identificaram um evento de microlente em 2011, visto por inúmeros telescópios ao redor do mundo, no qual uma estrela teve seu brilho subitamente aumentado em 70 vezes. Cerca de uma hora depois, houve um segundo aumento no brilho, este menor.

 

PLANETA E LUA OU ESTRELA E PLANETA

 

O sistema identificado por microlente gravitacional, chamado MOA-2011-BLG-262, foi bem documentado por diversos telescópios, mas poderá nunca ser observado novamente. [Imagem: D.P. Bennett et al.]

 

Os astrônomos levantam duas possibilidades para explicar o evento.

Na primeira, o par de corpos celestes está relativamente próximo do Sistema Solar - cerca de 1.800 anos-luz - e consiste em um planeta com quatro vezes a massa de Júpiter e uma lua com metade da massa da Terra. A segunda possibilidade, que não pode ser descartada, é que o par de objetos está muito mais distante e consiste em uma estrela que já apagou, conhecida como anã marrom, orbitada por um planeta do tamanho de Netuno. O cenário do planeta e sua lua é preferido pelos pesquisadores: "Os dados se encaixam bem no modelo da exolua, mas se encaixam quase tão bem igualmente no modelo alternativo estrela+ planeta," afirmam eles.

 

Contudo, com as técnicas atuais e os dados disponíveis, será quase impossível confirmar isso de forma inequívoca. A principal razão para isso é que o efeito da microlente gravitacional é um golpe de sorte orquestrado por um ajuste efêmero na dança de estrelas e planetas em relação à Terra. Assim, provavelmente nunca teremos a chance de observar o mesmo fenômeno novamente. Assim, os astrônomos continuam em busca de uma exolua que possa ser observada pelo método do trânsito, que passe junto com seu planeta em frente à estrela, o que permitirá sua observação periódica, avaliando seu tamanho, órbita e até atmosfera.

Primeira detecção de um exoplaneta "invisível" com base em previsões teóricas

Impressão artística do sistema Kepler-88. Crédito: Alexandre Santerne (CAUP)/ESO/Serge Brunier

Uma equipe de astrónomos europeus, incluindo o português Alexandre Santerne (Centro de Astrofísica da Universidade do Porto), membro da EXOEarths, usou o espectrógrafo SOPHIE no Observatório de Alta Provença (França) para confirmar a presença de Kepler-88 c, um planeta invisível anteriormente previsto graças à perturbação gravitacional que provoca no seu irmão, Kepler-88 b, planeta este que transita em frente da estrela hospedeira. O objectivo principal do telescópio espacial Kepler era procurar trânsitos periódicos em centenas de milhares de estrelas. Foram descobertos mais de 3500 destes trânsitos periódicos durante os 4 anos da missão. No entanto, nem todos os planetas localizados no campo de visão do Kepler transitam a sua estrela-mãe.

 

Na verdade, se o seu plano orbital está ligeiramente desalinhado (nem que seja por apenas poucos graus) com a linha de visão da Terra, o planeta não passa em frente da estrela e, portanto, é "invisível" ao Kepler.Os planetas que partilham a mesma estrela hospedeira interagem gravitacionalmente uns com os outros. Esta interacção entre planetas pode provocar perturbações nos tempos previstos para os trânsitos em sistemas multi-planetários. "A isto chamamos Variações no Tempo de Trânsito (TTV - Transit Timing Variations)," explica a primeira autora do artigo, Susana Barros, investigadora no LAM (Laboratoire d'Astrophysique de Marseille).

 

A técnica TTV é sensível a planetas em sistemas múltiplos até à massa da Terra e, portanto, pode ser usada para revelar a existência de planetas [que não transitam] que causam perturbações no movimento orbital de planetas em trânsito. Este é o caso do sistema Kepler-88, que alberga um planeta em trânsito (Kepler-88 b), descoberto pelo Kepler da NASA e que é fortemente perturbado por um planeta que não transita (Kepler-88 c). "Este sistema apresenta interacções tão fortes que ganhou o apelido de rei das variações de trânsito", acrescenta Rodrigo Diaz, pesquisador que trabalha no Observatório de Genebra (OAUG).

 

Uma análise cuidadosa da interacção dinâmica entre os planetas, previamente realizada por uma equipa liderada por David Nesvorny (SwRI - Southwest Research Institute ou Instituto de Pesquisa do Sudoeste), previu que este sistema tinha dois planetas perto de uma ressonância de 2 para 1 (o período orbital do planeta exterior invisível é exactamente duas vezes mais longo que o planeta interior em trânsito). Esta configuração é semelhante à da Terra e Marte no nosso Sistema Solar, em que Marte orbita o Sol quase a cada 2 anos. Usando o SOPHIE, a equipa mediu independentemente a massa de Kepler-88 c. "O SOPHIE é um instrumento capaz de medir a velocidade de estrelas com uma precisão equivalente à de medir a velocidade de uma bicicleta. Até agora foi usado para caracterizar quase 20 dos planetas do Kepler", realça Alexandre Santerne do Centro de Astrofísica da Universidade do Porto (CAUP), responsável pela observação dos alvos do Kepler com o SOPHIE.

 

A massa inferida para o planeta invisível está em perfeito acordo com o valor previsto com o método TTV. "Esta é a primeira vez que a massa de um exoplaneta 'invisível', calculada com base em Variações no Tempo de Trânsito, é confirmada de forma independente por outra técnica," comenta Susana Barros. Assim, este resultado confirma o TTV como uma técnica válida para detectar planetas invisíveis e explorar sistemas multiplanetários. A TTV já foi usada para determinar a massa de mais de 120 exoplanetas detectados pelo Kepler, em torno de 47 sistemas planetários, planetas estes com até uma massa várias vezes superior à da Terra.

 

"Esta confirmação independente é uma contribuição muito importante para as análises estatísticas de sistemas multiplanetários do Kepler. Ajuda a melhor compreender as interacções dinâmicas e a formação de sistemas planetários. Permite também antecipar o futuro da exploração de sistemas de exoplanetas a partir do espaço com a missão PLATO," conclui Magali Deleuil, líder da equipa de exoplanetas do Laboratório de Astrofísica de Marselha.

 

Neptuno foi o primeiro planeta detectado com base na influência gravitacional que exercia sobre outro planeta (Úrano). O matemático francês Urbain Le Verrier calculou que as anomalias na órbita de Úrano eram devidas a uma ressonância de 2 para 1 de um planeta que ainda não tinha sido observado. Os seus cálculos levaram Johann Gottfried Galle a descobrir Neptuno a 23 de Setembro de 1846. O artigo científico foi publicado na edição de 17 de Dezembro da revista Astronomy & Astrophysics.

Os cálculos batem: nosso universo pode ser um holograma

Tudo o que você vê, ouve, toca ou cheira pode ser fruto das vibrações de cordas infinitamente finas que existem em um mundo de dez dimensões. Uma espécie de holograma – enquanto o mundo “real” seria um cosmo de uma dimensão e sem gravidade, ditado pelas leis da física quântica. Soa como loucura? Não para o físico teórico Juan Maldacena, que propôs o modelo em 1997.

 

Complexo (especialmente para quem não é da área), esse modelo pode ajudar a resolver incoerências entre a física quântica e a teoria da relatividade de Einstein, facilitando o diálogo entre físicos e matemáticos. Apesar de sua importância, ao longo de mais de quinze anos a proposta de Maldacena permaneceu sem comprovações consistentes. Pensando nisso, o físico Yoshifumi Hyakutake, da Universidade de Ibaraki (Japão), reuniu uma equipe para colocar o modelo a prova.

 

Por meio de simulações computacionais de alta precisão, os pesquisadores calcularam a energia interna de um buraco negro e a energia interna de um cosmo sem gravidade (que é parte fundamental do modelo de Maldacena). Os dois cálculos batem. Isso traz evidências de que há coerência entre o modelo teórico e o nosso universo percebido, apesar das diferenças, e dá base para expandir teorias da física quântica.

Conheça as 10 estrelas mais próximas da Terra

O sol é uma estrela entre milhões na nossa galáxia. Mas muitas outras estrelas próximas existem, inseridas nos seus próprios sistemas e possivelmente algumas delas até terão planetas a orbitá-las. A presente lista detalha as 10 estrelas mais próximas das Terra, cada uma com o seu próprio sistema solar e algumas pertencendo a sistemas binários. Algumas delas são anãs vermelhas, sendo que possuem uma magnitude tão baixa que apesar da sua proximidade à Terra não as conseguimos ver a olho nu.

 

1. O Sol Distância: 8 minutos/luz 

 

Obviamente, a estrela mais próxima da Terra é a estrela central no nosso sistema solar, nomeadamente o nosso sol. Ele ilumina diretamente a Terra durante o dia e é responsável pelo brilho da Lua durante a noite. Sem o Sol, a vida como a conhecemos não existiria aqui na Terra.

 

2. Alpha Centauri

Distância: 4,24 anos-luz 

Alpha Centauri é na verdade um sistema composto por três estrelas. As estrelas principais no sistema de Alpha Centauri, chamadas de Alpha Centauri A e Alpha Centauri B ficam a cerca de 4,37 anos-luz da Terra. A terceira estrela, chamada Alpha Centauri C está gravitacionalmente associada à primeiro, mas na verdade está um pouco mais perto da Terra. a 4,24 anos-luz de distância.

 

3. Estrela de Barnard

Distância: 5,96 anos-luz 

Esta é uma anã vermelha ténue que fica a cerca de 5,96 anos-luz da Terra. No passado os cientistas acreditavam que a estrela de Barnard podia conter planetas ao seu redor, mas as tentativas de detectar tais objetos não resultaram em nenhuma observação. A estrela de Barnard fica situada se na constelação Ophiuchus.

 

4. Estrela Wolf 359

Distância: 7,78 anos-luz 

Wolf 359 está muito próxima, localizada a apenas 7,78 anos-luz da Terra, mas é tão fraca que não é visível a olho nu a partir do nosso planeta. É também uma anã vermelha fraca, e está localizada na constelação de Leão. Um fato interessante associado a esta estrela é que ela foi o local de uma batalha épica na série de televisão Star Trek: The Next Generation.

 

5. Lalande 21185

Distância: 8,29 anos-luz 

Lalande 21185 fica na constelação da Ursa Maior, e também é uma anã vermelha ténue que, como muitas das estrelas nesta lista, é muito fraca para ser vista a olho nu da Terra. Apesar disso, esta estrela tem suscitado particular interesse nos astrónomos, pois acredita-se que a mesma tem planetas a orbitá-la. No entanto, uma vez que se situa a uma distância de 8,29 anos-luz, não é provável que sejamos capazes de viajar para lá nas nossas vidas.

 

6. Sirius (α Canis Majoris)

Distância: 8,58 anos-luz  

O sistema binário de estrelas Sírius, composto por Sirius A e Sirius B está localizado a cerca de 8,58 anos-luz da Terra, nomeadamente na constelação de Canis Major. Mais comummente conhecida como a Estrela do Cão, a produção combinada de ambas as estrelas fazem de Sirius a estrela mais brilhante no céu. No entanto, tecnicamente Sirius B não é uma estrela, mas um remanescente estelar. Especificamente, é uma anã branca.

 

7. Luyten 726-8

Distância: 8,73 anos-luz 

Localizado na constelação de Cetus, Luyten 726-8 (também conhecida como Gliese 65) é um sistema estelar binário que fica a 8,73 anos-luz da Terra. Luyten 726-8B é também conhecida sob a designação de estrela variável UV Ceti, sendo o arquétipo para a classe de estrelas de flare.

 

8. Ross 154 (V1216 Sagittarii)

Distância: 9,68 anos-luz  

A cerca de 9,68 anos-luz da Terra esta anã vermelha é um estrela que pode aumentar o seu brilho de superfície por toda uma ordem de magnitude, em questão de minutos, e depois reverter rapidamente aos seus níveis normais. Está localizada na constelação de Sagitário é uma vizinha próxima da estrela de Barnard.

 

9. Ross 248 (HH Andromedae)

Distância: 10,32 anos-luz  

Ross 248, fica a cerca de 10,32 anos-luz da Terra, e está realmente movendo-se tão rapidamente que daqui a cerca de 36 mil anos ela vai assumir o título de estrela mais próxima da Terra (além do nosso Sol). No entanto, ele vai começar se afastar-se novamente e abandonar o título cerca de 9000 anos mais tarde. Esta anã vermelha, é alvo de estudo científico intenso, e a sonda Voyager 2 vai passar a cerca de 1,7 anos-luz da estrela daqui a cerca de 40.000 anos. A estrela está localizada na constelação de Andrômeda.

 

10. Epsilon Eridani (BD-09 ° 697)

Distância: 10,52 anos-luz  

Epsilon Eridani, fica a 10,52 anos-luz da Terra, localizada na constelação Eridanus. Esta é a estrela mais próxima que pode de ter planetas a orbitar em torno de si. Em termos de percepção visual, é a terceira estrela mais próxima que é visível a olho nu da Terra.

Os Dez Planetas Mais Aterrorizantes Do Universo

10. Planeta de carbono

1. 

O carbono forma apenas cerca de 0,1% da massa da Terra (daí a escassez de materiais à base de carbono, como os combustíveis fósseis e diamantes). Perto do centro da nossa galáxia, no entanto, onde o carbono é mais abundante do que o oxigênio, a formação de planetas é muito diferente. É aqui que você encontra o que os cosmólogos chamam de planetas de carbono. O céu da manhã em um mundo de carbono não seria nada claro nem azul. Imagine uma névoa amarela com nuvens negras de fuligem. À medida que você desce para a superfície, você encontra mares feitos de compostos como o petróleo e alcatrão. A superfície do planeta possui poços de metano borbulhantes e lama negra. A previsão do tempo não parece boa: está chovendo gasolina e asfalto. Mas veja o lado bom disso tudo: pelo menos um planeta de carbono é dominado por diamantes.

09. Netuno 

Em Netuno, pode-se encontrar fluxos de ventos constantes que chicoteiam ao redor do planeta em velocidades assustadoras. Os ventos de Netuno empurram nuvens congeladas de gás natural a partir da Grande Mancha Escura do planeta, um furacão do tamanho da Terra, em uma velocidade que pode atingir os 2.500 km/h. Isso é mais que o dobro da velocidade necessária para quebrar a barreira do som. Tais forças eólicas são claramente além do que um ser humano poderia suportar. Uma pessoa que pousasse em Netuno seria rasgada e se perderia para sempre nessas correntes violentas de vento. Permanece um mistério a forma como o planeta recebe a energia necessária para conduzir os ventos mais rápidos do sistema solar, apesar de estar tão longe do sol, e ter um calor interno relativamente fraco.

08. 51 Pegasi b

Apelidado de Belerofonte, em homenagem ao herói grego que domou o cavalo alado Pégaso, este gigante de gás tem mais de 150 vezes a massa da Terra e é composto principalmente de hidrogênio e hélio. O problema é que Bellerophon é assado à luz da sua estrela em mais de 1.000 graus Celsius. A estrela está mais de 100 vezes mais perto de Bellerophon do que o Sol está da Terra. Por um lado, este calor cria uma atmosfera extremamente ventosa. Conforme o ar quente sobe, o ar frio apressa-se a substituí-lo criando ventos de mais de 1.000 km/h. O calor também garante que nenhum vapor d’água exista. No entanto, isso não significa que não há chuva. Isso nos leva a principal peculiaridade de Belerofonte. Esse calor intenso permite que o ferro que compõem o planeta seja vaporizado. À medida que o vapor sobe, ele forma nuvens de vapor de ferro, semelhante ao conceito de nuvens de vapor de água aqui na Terra. A diferença, porém, é que essas nuvens procedem uma chuva implacável de ferro fundido sobre o planeta (não se esqueça de seu guarda-chuva…).

07. COROT exo-3b 

O exoplaneta mais denso e maciço já descoberto é um mundo conhecido como Corot-exo-3b. É do tamanho de Júpiter, mas 20 vezes mais massivo que o nosso vizinho cósmico. Isso faz com que COROT-exo-3b seja cerca de duas vezes tão denso como chumbo. O grau de pressão exercida sobre um ser humano que anda sobre a superfície do tal planeta seria insuperável. Com uma massa 20 vezes maior do que Júpiter, um ser humano pesaria quase 50 vezes o que ele pesa na Terra. Essa enorme pressão iria esmagar o sistema esquelético de uma pessoa quase que instantaneamente. Seria o equivalente a um elefante sentando em seu peito.

06. Marte 

Em Marte, uma tempestade de poeira pode se desenvolver em questão de horas e envolver todo o planeta dentro de alguns dias. Elas são as maiores e mais violentas tempestades de poeira em nosso sistema solar. Os ventos dessas tempestades podem superar os 300 km/h. Após ela surgir, pode levar meses para que se dissolva
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05. WASP-12b 

Simplificando, este planeta é o mais quente já descoberto. Com uma temperatura média de 2.200 ºC, ele orbita sua estrela mais perto do que qualquer outro mundo conhecido. Desnecessário dizer que tudo o que o homem conhece, inclusive o próprio homem, derreteria instantaneamente em tal atmosfera. Para colocar isso em perspectiva, a superfície do planeta tem cerca da metade da temperatura da superfície do nosso Sol e é duas vezes mais quente do que a lava. Ele também orbita a sua estrela em um ritmo alucinante. Ele completa uma órbita completa a cada dia terrestre.

04. Júpiter 

A atmosfera de Júpiter fabrica tempestades duas vezes maiores do que a Terra. Estas tempestades geram ventos de até 640 km/h e relâmpagos titânicos 100 vezes mais brilhantes do que os do nosso planeta. Por baixo dessa atmosfera assustadora e escura, está um oceano de 40 mil quilômetros de profundidade, feito de hidrogênio metálico líquido. Aqui na Terra, o hidrogênio é um gás incolor e transparente, mas no núcleo de Júpiter, o hidrogênio se transforma em algo nunca visto em nosso planeta. Em camadas exteriores do gigante gasoso, o hidrogênio é um gás, assim como na Terra. Mas, conforme você vai mais fundo, a pressão atmosférica aumenta. Eventualmente, a pressão se torna tão grande que ela chega a comprimir os elétrons dos átomos de hidrogênio. Sob tais condições extremas, o hidrogênio se transforma em um metal líquido, condutor de eletricidade, bem como de calor. Além disso, como um espelho, ele reflete a luz.

03. Plutão 

(Nota: Plutão já não é tecnicamente classificado como um planeta). Não deixe a imagem enganá-lo – Plutão não é uma das maravilhas do inverno, e sim um mundo extremamente frio, onde o nitrogênio, monóxido de carbono e metano cobrem a superfície como a neve durante a maior parte do seu ano que equivale a 248 anos terrestres. Esses sorvetes foram transformados do branco para um rosa-marrom devido às interações com raios gama a partir do espaço profundo e do Sol distante. Em um dia claro, o Sol fornece tanto calor quanto a lua cheia fornece para a Terra. A temperatura varia de -228 a -238 ºC. Não é difícil imaginar que seu corpo iria congelar instantaneamente.

02. CoRoT-7b

A temperatura neste planeta é tão quente que pode vaporizar rochas. Cientistas que modelaram a atmosfera de CoRoT-7b determinaram que o planeta provavelmente não tem gases voláteis (dióxido de carbono, vapor de água, nitrogênio), e em vez disso, é provável que ele seja composto do que poderia ser chamado de rocha vaporizada. A atmosfera de CoRoT-7b pode ter sistemas meteorológicos que, ao contrário do clima úmido da Terra, produzem chuvas de rocha vaporizada sobre uma superfície da lava derretida. E se o planeta ainda não lhe parece inóspito, saiba que ele também pode ser um pesadelo vulcânico.

01. Vênus 

Quem deu a Vênus, o segundo planeta a partir do sol, o apelido de “gêmeo da Terra”, estava totalmente errado. Exceto em seu tamanho, Vênus não é nada parecido com a Terra. Para começar, a atmosfera de Vênus é cheia de gases de efeito estufa, como o dióxido de carbono. Esses gases são responsáveis ​​por fazer este planeta um verdadeiro “inferno”. Nossa atmosfera, que é a principal responsável pela distribuição da energia (e calor) que recebemos do sol, tem o efeito oposto de Vênus. Em vez de controlar a temperatura para que ele tenha um clima mais tropical, a atmosfera de Vênus super-aquece o planeta. É tão quente que é totalmente inóspito para qualquer tipo de vida que estamos familiarizados.

Além disso, o dia de Vênus é mais longo que o seu ano. Sim, você leu certo. É preciso mais do que 243 dias terrestres para Vênus completar uma rotação inteira sobre o seu eixo, enquanto leva mais de 225 dias terrestres para fazer uma órbita completa em torno do sol. Então, como seria viver em Vênus? Nada divertido. Você seria sufocado pelo ar tóxico quase que instantaneamente… e esmagado pela colossal pressão atmosférica – tão densa que caminhar sobre a superfície de Vênus seria como andar abaixo de 3.000 metros de água aqui na Terra.

Fonte:http://astronomy-universo.blogspot.com.br/