domingo, 31 de maio de 2015

Como criar um cometa "patinho de borracha"

O cometa 67P/Churyumov–Gerasimenko, visto pela sonda Rosetta a 21 de março de 2015.
Crédito: ESA/Rosetta/NavCam.

Antes de sabermos como eram os núcleos dos cometas, era frequente serem representados como corpos arredondados, ligeiramente irregulares. A passagem das primeiras sondas por estes objetos revelou, no entanto, uma realidade muito mais bizarra. Metade dos cometas até agora visitados apresentam estranhas formas bilobadas com evidências de estruturas internas estratificadas. Um dos casos mais notáveis é o do cometa 67P/Churyumov–Gerasimenko, atualmente a ser estudado pela sonda europeia Rosetta.

Recorrendo a simulações computorizadas tridimensionais, Martin Jutzi da Universidade de Berna, na Suíça, e Erik Asphaug da Universidade do Estado do Arizona, nos Estados Unidos, demonstraram como estas morfologias poderão ter sido criadas por colisões a baixas velocidades entre objetos de tamanhos ligeiramente diferentes. Este trabalho foi divulgado na semana passada num artigo publicado na revista Science Express.

Simulação de uma colisão a baixa velocidade entre duas esferas de gelo.
Crédito: M.Jutzi e E. Asphaug.

Os dois investigadores correram cerca de 100 simulações encenando a lenta aproximação de duas esferas de gelo com cerca de 1 km de diâmetro. O que descobriram foi que quando as colisões são ligeiramente descentradas, o objeto de tamanho mais pequeno deixa vestígios dos seus materiais na superfície do objeto maior, antes de progredir na direção oposta numa velocidade significativamente inferior. Presos numa dança gravitacional, os dois objetos acabam por se fundir cerca de um dia após a primeira colisão, criando um corpo com a típica morfologia bilobada.

Estas colisões deverão sido muito comuns no início da formação do Sistema Solar. "Os cometas e os seus percursores formaram-se na região dos planetas exteriores, possivelmente milhões de anos antes da formação dos planetas", explicou Martin Jutzi. "A reconstrução do processo de formação dos cometas poderá fornecer informações cruciais acerca da fase inicial de formação dos planetas, como por exemplo, o tamanho inicial dos blocos de construção dos planetas - os chamados planetesimais ou cometesimais do Sistema Solar exterior."



O modelo apresentado por Jutzi e Asphaug permite compreender os mecanismos básicos de acreção dos núcleos dos cometas e as respetivas implicações nas suas estruturas internas. As simulações indicam que as principais formações observadas na superfície destes objetos poderão ser reproduzidas por colisões de pares de cometesimais a baixas velocidades. Estas colisões resultariam numa compactação mínima da estrutura interna dos cometas, o que é compatível com as baixas densidades medidas nestes objetos.

"Estas lentas fusões poderão representar a fase inicial, mais tranquila, da formação dos planetas - antes de corpos de grandes dimensões excitarem o sistema ao ponto de se alcançarem velocidades disruptivas - o que suporta a ideia de que os núcleos cometários são remanescentes primordiais de uma primeira aglomeração de pequenos corpos", disse Martin Jutzi. Esta hipótese poderá vir a ser testada em futuras missões, usando instrumentos de radar com capacidade para observarem diretamente a estrutura interna destes objetos.

Podem encontrar todos os detalhes deste trabalho aqui.

sábado, 30 de maio de 2015

Dawn revela novos detalhes da superfície de Ceres

Ceres visto pela sonda Dawn, a 23 de maio de 2015 (resolução da imagem: 480 metros/píxel).
Crédito: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA.

Captada na semana passada pela sonda Dawn, esta nova imagem de Ceres revela detalhes sem precedentes da superfície do planeta anão, incluindo o que parecem ser numerosas cadeias de crateras secundárias alinhadas na direção leste-oeste. A imagem faz parte de uma sequência obtida pela sonda da NASA a uma distância de 5100 quilómetros.

A Dawn concluirá a sua descida em direção à segunda órbita de mapeamento de Ceres no próximo dia 03 de junho, quando atingir uma altitude de 4400 quilómetros. Esta nova órbita terá um período de 3,1 dias e permitirá à Dawn realizar, pela primeira vez, um estudo intensivo da geologia e composição mineralógica da superfície de Ceres.

quinta-feira, 28 de maio de 2015

New Horizons vê mais detalhes na superfície de Plutão

Plutão visto pela New Horizons a 08, 10 e 12 de maio de 2015.
Crédito: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute (anotações de Sérgio Paulino).

A New Horizons tem estado a enviar imagens com detalhes cada vez mais nítidos da superfície de Plutão. Ontem foi divulgado um novo conjunto de imagens captadas pela câmara telescópica LORRI (Long Range Reconnaissance Imager), entre os dias 8 e 12 de maio, a distâncias inferiores a 80 milhões de quilómetros. Nestas novas imagens, Plutão surge com o dobro dos píxeis que tinha nas imagens captadas em meados do mês de abril, quando a sonda da NASA se encontrava a pouco mais de 100 milhões de quilómetros de distância.

"Estas novas imagens mostram-nos que as diferentes faces de Plutão são distintas; provavelmente insinuando o que poderá ser uma superfície com uma geologia muito complexa ou variações na composição da superfície de região para região", disse o investigador principal da missão New Horizons Alan Stern. "Estas imagens continuam também a suportar a hipótese de que Plutão tem uma calote polar cuja extensão varia de acordo com a longitude. Iremos ser capazes de realizar uma determinação definitiva da quantidade de gelo nesta região polar brilhante quando em julho tivermos dados espetroscópicos que revelem a sua composição."

Faltam menos de 2 meses para o encontro da New Horizons com o sistema plutoniano, pelo que a resolução das imagens irá melhorar significativamente nas próximas semanas. "No final de junho, as imagens terão uma resolução 4 vezes superior à das imagens de 8 a 12 de maio, e na altura da maior aproximação, esperamos obter imagens com mais de 5000 vezes a atual resolução", acrescentou Hal Weaver, um dos cientistas do projeto.

As novas imagens foram processadas recorrendo a uma técnica matemática designada deconvolução. Esta técnica diminui o efeito das distorções óticas criadas pelas lentes e detetor CCD da LORRI, permitindo assim que se extraia o máximo de informação possível até ao limite de resolução imposto pelo sistema ótico. A deconvolução pode, no entanto, produzir ocasionalmente "falsos detalhes", pelo que os detalhes mais finos nestas novas imagens necessitarão de ser confirmados através das observações agendadas para as próximas semanas.

terça-feira, 26 de maio de 2015

Pôr do Sol na cratera Gale em tempo real

Façam uma pausa durante 6 minutos e apreciem um pôr do Sol na superfície de Marte!



Construída por Glen Nagle a partir de imagens captadas pelo robot Curiosity no passado dia 15 de abril, esta espetacular animação reproduz a magia de um pôr do Sol visto do interior da cratera Gale. As imagens originais cobriam um período aproximado de 6 minutos, contudo eram demasiado intermitentes para criarem só por si o efeito visual pretendido.

Usando a paisagem e o horizonte de uma das imagens e recriando o céu e o Sol com o Photoshop, Nagle recorreu ao Adobe Premiere para gerar a totalidade dos fotogramas necessários para construir uma sequência em tempo real. O resultado final é uma magnífica simulação de um pôr do Sol na superfície do planeta vermelho, ao som da assombrosa melodia de Lux Aeterna de György Ligeti (tema imortalizado no filme 2001: Odisseia no Espaço).

quarta-feira, 20 de maio de 2015

Marte poderá ter jazigos de metais base e metais preciosos

Sistema de escoadas lávicas no interior da cratera Persbo, na província vulcânica de Elysium Planitia, em Marte. Imagem captada pela sonda Mars Reconnaissance Orbiter, a 22 de janeiro de 2010.
Crédito: NASA/JPL/University of Arizona.

Cientistas descobriram fortes evidências de que as escoadas lávicas de Marte poderão albergar jazigos de metais base e metais preciosos. O trabalho foi publicado recentemente na revista Ore Geology Reviews e revela um inventário de recursos importantes para o futuro da exploração e colonização de Marte.

Observações da superfície de Marte e de meteoritos provenientes da crusta marciana indicam que as províncias vulcânicas do planeta vermelho apresentam semelhanças fisicoquímicas distintivas a antigas rochas vulcânicas terrestres, como os ferropicritos proterozoicos de Pechenga, na Rússia, e os komatiitos arqueanos da cintura de Agnew–Wiluna, na Austrália. Na Terra, estas rochas encontram-se associadas à formação de mineralizações ortomagmáticas de sulfuretos de níquel (Ni), cobre (Cu) e elementos do grupo da platina (EGP) - metais preciosos extremamente raros, com aplicações especializadas na agricultura, na indústria automóvel, na eletrónica, na medicina e na indústria aerospacial.

"Descobrimos fortes evidências de que os mecanismos cruciais para a formação de depósitos de minério na Terra também actuam no nosso planeta vizinho, onde as escoadas lávicas poderão ter formado mineralizações ricas em metais base e metais preciosos", disse Raphael Baumgartner, investigador da Universidade da Austrália Ocidental, na Austrália, e primeiro autor deste trabalho. Os investigadores estimam que o manto de Marte deverá ter uma abundância de EGP semelhante à do manto terrestre, pelo que as condições de ascensão e cristalização dos magmas marcianos, e a sua interação com os vastos reservatórios de enxofre presentes na crusta do planeta, terão sido certamente favoráveis à segregação de fluídos imiscíveis de sulfuretos ricos em metais preciosos. Análises às rochas da cratera Gusev e a meteoritos marcianos revelam, no entanto, que o manto de Marte deverá possuir concentrações de Ni e Cu significativamente inferiores à do manto do nosso planeta, o que sugere que estas mineralizações poderão ter teores destes dois metais consideravelmente mais baixas.

"Compreender como e quando ocorreram potenciais processos de formação de minérios em Marte é um pré-requisito para o planeamento a longo termo de futuras missões espaciais ao planeta, e para a definição de critérios de exploração para determinados programas de obtenção de amostras", afirmou Kerim Sener, geólogo da Matrix Exploration Pty. Ltd., a empresa patrocinadora do projeto, e um dos coautores deste trabalho. O estudo de jazigos de metais noutros planetas representa ainda uma oportunidade de examinar à escala do Sistema Solar os processos que governam a formação de concentrações excecionalmente elevadas de certos elementos químicos.

Podem encontrar todos os detalhes deste trabalho aqui.

quarta-feira, 13 de maio de 2015

New Horizons observa Estige e Cérbero

Estige, Nix, Cérbero e Hidra, vistas pela sonda New Horizons entre 25 de abril e 01 de maio de 2015.
Crédito: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute.

A New Horizons fotografou, pela primeira vez, Estige e Cérbero - as mais pequenas e menos brilhantes luas de Plutão. Depois de ter detetado Caronte, em julho de 2013, e Nix e Hidra, em julho de 2014 e janeiro de 2015, respetivamente, a sonda da NASA consegue agora observar todos os membros conhecidos do sistema plutoniano.

As novas imagens foram obtidas pela câmara LORRI (Long Range Reconnaissance Imager), entre os dias 25 de abril e 01 de maio, quando a New Horizons se encontrava ainda a mais de 88 milhões de quilómetros de distância. Para detetar as duas pequenas luas foi necessário combinar 5 imagens diferentes, captadas cada uma com uma exposição de 10 segundos. As imagens resultantes foram depois processadas de forma a subtrair o intenso brilho de Plutão, Caronte e das inúmeras estrelas em segundo plano.

Cérbero e Estige foram descobertas, respetivamente, em 2011 e 2012, pelos membros da equipa da New Horizons, em imagens obtidas pelo telescópio espacial Hubble. Estige completa uma órbita em redor de Plutão a cada 20 dias e tem 7 a 21 km de diâmetro. Cérbero é ligeiramente maior (10 a 30 km de diâmetro) e tem uma órbita com um período de 32 dias. Ambas têm um brilho 20 a 30 vezes inferior ao de Nix e Hidra.

A pouco mais de 2 meses do seu encontro com Plutão, a New Horizons vai agora iniciar a sua primeira busca por novas luas ou anéis. Esta nova fase da missão terá como objetivo principal a deteção de objetos que possam ameaçar a integridade da sonda durante a sua rápida passagem pelo sistema.

segunda-feira, 11 de maio de 2015

Dawn completa primeira órbita de mapeamento da superfície de Ceres

O hemisfério norte de Ceres visto pela sonda Dawn, a 4 de maio de 2015.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA.

A Dawn concluiu no passado sábado uma órbita com um período de 15 dias dedicada às primeiras observações científicas da superfície de Ceres. Localizada a uma altitude de 13600 quilómetros, esta primeira órbita permitiu a realização de uma análise preliminar à variedade de formações geológicas identificadas pela equipa da missão durante a fase de aproximação.

A animação de cima foi criada com imagens captadas pela Dawn na semana passada e mostra as duas proeminentes manchas brilhantes do hemisfério norte de Ceres, numa resolução aproximada de 1,3 km/píxel. As imagens revelam que as duas estruturas são, na realidade, compostas por numerosas manchas mais pequenas. Permanece, contudo, por esclarecer a sua verdadeira natureza.

"Os cientistas da Dawn podem agora concluir que o intenso brilho destas manchas se deve à reflexão da luz solar por materiais altamente refletivos na superfície, possivelmente gelo", explica o investigador principal da missão Christopher Russell.

A Dawn viaja agora em direção à sua segunda órbita de mapeamento, que se iniciará a 6 de junho, quando a sonda atingir uma altitude de 4400 km. De acordo com os responsáveis da missão, a Dawn deverá efetuar duas pausas durante a descida para captar imagens ainda mais detalhadas da superfície de Ceres.

Os canhões brilhantes de Dione

A lua Dione vista pela sonda Cassini, a 09 de maio de 2015.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute/Sérgio Paulino.

Nesta imagem, captada no passado sábado pela sonda Cassini, podemos ver o complexo sistema de canhões que rasgam o extremo leste do hemisfério subsaturniano de Dione. Criadas por fraturas tectónicas, estas estruturas possuem encostas alcantiladas muito brilhantes, que contrastam com a coloração mais escura dos terrenos em redor.

A coloração desta região é provavelmente produzida pelo contínuo bombardeamento da superfície de Dione com partículas energéticas provenientes da magnetosfera de Saturno. O hemisfério oposto encontra-se coberto por uma fina camada de partículas de poeira do anel E, pelo que é significativamente mais brilhante. Estas partículas são formadas a partir de pequenos fragmentos de gelo ejetados do polo sul de Encélado.

sábado, 9 de maio de 2015

Pôr do Sol na cratera Gale

Um pôr do Sol visto pelo robot Curiosity, a 15 de abril de 2015 (sol 956 da missão).
Crédito: NASA/JPL-Caltech/MSSS.

Esta magnífica imagem mostra um pôr do Sol visto pelo robot Curiosity a partir do interior da cratera Gale, na superfície de Marte. Captada em plena época de tempestades de areia, a imagem revela uma intensa matiz azulada no céu vespertino junto ao Sol - um efeito resultante da dispersão de Mie provocada pela presença de finas partículas de poeira em suspensão na atmosfera.

Processos geoquímicos favoráveis à vida em Encélado?

A lua Encélado, vista pela sonda Cassini a 14 de abril de 2012.
Crédito: NASA/JPL/SSI/Gordan Ugarkovic.

Uma equipa de cientistas norte-americanos usou dados recolhidos pela sonda Cassini para construir um novo modelo químico do oceano interior de Encélado. O modelo demonstra que os géiseres de Encélado têm origem num reservatório de água com um pH de 11 a 12, e uma concentração de cloreto de sódio (NaCl) idêntica à dos oceanos terrestres. No entanto, a presença de concentrações substanciais de carbonato de sódio (Na2CO3) sugere que o oceano da pequena lua de Saturno tem uma composição química mais semelhante à das águas alcalinas do lago Mono, nos Estados Unidos, e do lago Magadi, no Quénia. Este trabalho foi publicado no passado mês de abril na revista Geochimica et Cosmochimica Acta e traça o esboço de um ambiente extraterrestre potencialmente favorável ao desenvolvimento da vida tal como a conhecemos.

"A determinação do pH melhora a nossa compreensão acerca dos processos geoquímicos [que ocorrem] no oceano de Encélado", explica Christopher Glein, investigador do Instituto Carnegie, nos Estados Unidos, e primeiro autor deste trabalho.

O modelo criado por Glein e colegas sugere que o elevado pH do oceano de Encélado resulta de um processo geoquímico conhecido por serpentinização. Na Terra, este processo ocorre quando rochas ígneas pobres em sílica e ricas em ferro e magnésio ascendem desde as camadas superiores do manto até ao fundos oceânicos, locais onde interagem quimicamente com a água. Esta interação produz alterações profundas na estrutura e composição mineralógica destas rochas, e conduz à formação de fluídos aquosos extremamente alcalinos.

"Porque é a serpentinização [um processo] de tão grande interesse? Porque as reações entre as rochas ricas em metais e a água do oceano produzem também hidrogénio molecular (H2), [uma molécula] que constitui uma fonte de energia química essencial para a manutenção de biosferas profundas na ausência de luz no interior de luas e planetas", afirma Glein. "Este processo é central para uma ciência emergente como a astrobiologia, porque o hidrogénio molecular tanto pode levar à formação de compostos orgânicos, como os aminoácidos, que podem conduzir à origem da vida, como pode também servir de [fonte de] alimento para a vida microbiana (exemplo: bactérias metanogénicas). Como tal, a serpentinização providencia uma ligação entre os processos geológicos e os processos biológicos. A descoberta da serpentinização torna Encélado um candidato ainda mais promissor para uma génese independente da vida."

Uma génese independente não implica, porém, necessariamente, uma continuidade da vida até aos dias de hoje. A verdade é que os cientistas nada sabem acerca da atual disponibilidade de H2 no interior de Encélado, pelo que é possível que o sistema tenha atingido no passado um estado de completo equilíbrio químico, o que inviabilizaria a sobrevivência de uma biosfera baseada neste processo. Esta será certamente uma questão importante a ter em conta na avaliação da habitabilidade de oceanos interiores em pequenos mundos como Encélado e Europa.

Podem encontrar todos os detalhes deste trabalho aqui.

segunda-feira, 4 de maio de 2015

A última imagem da MESSENGER

O interior da cratera Jókai, vista pela sonda MESSENGER, a 30 de abril de 2015 (resolução: 2,1 metros/pixel).
Crédito: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington.

A MESSENGER terminou a sua missão na passada quinta-feira com um violento impacto na superfície de Mercúrio. Originalmente planeada para orbitar o planeta por apenas um ano, a missão acabou por se prolongar por mais de 4 anos, completando um total de 4105 órbitas e recolhendo mais de 10 terabytes de dados acerca de Mercúrio, incluindo mais de 270 mil imagens da sua superfície.

A imagem de cima foi a última a ser captada e transmitida para a Terra, e mostra uma pequena área no interior de Jókai, uma cratera com 93 km de diâmetro localizada a norte de Suisei Planitia, no hemisfério norte do planeta.

New Horizons observa primeiros detalhes da superfície de Plutão

Plutão e Caronte numa animação construída com 13 imagens captadas pela sonda New Horizons, entre 12 e 18 de abril de 2015.
Crédito: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute.

Imagens divulgadas na semana passada pela equipa da missão New Horizons mostram, pela primeira vez, variações de brilho na superfície de Plutão. Ainda com apenas alguns pixels de diâmetro, Plutão revela já detalhes desconcertantes no hemisfério norte, incluindo o que poderá ser uma calote polar!

As novas imagens foram captadas pelo sistema de imagem LORRI (Long Range Reconnaissance Imager), a uma distância de pouco mais de 100 milhões de quilómetros, durante aproximadamente 6 dias e meio - um período correspondente a uma rotação completa de Plutão. A equipa da missão usou uma técnica matemática de pré-processamento de imagem, designada deconvolução, que permite diminuir o efeito das distorções óticas criadas pelas lentes e detetor CCD da LORRI, extraindo assim o máximo de informação possível até ao limite de resolução imposto pelo sistema ótico. Com a aplicação desta técnica, as imagens ficam com uma resolução superior à das melhores imagens de Plutão captadas a partir da Terra, pelo telescópio espacial Hubble.

A mancha brilhante observada na região do polo norte de Plutão deverá ter centenas de quilómetros de diâmetro. A sua composição é ainda desconhecida, mas deverá ser revelada pelo espetrómetro da New Horizons, quando a sonda sobrevoar a região dentro de pouco mais de dois meses. Estudos anteriores sugerem que a fina atmosfera de Plutão é constituída por azoto (N2), metano (CH4) e monóxido da carbono (CO), pelo que é possível que estes compostos se encontrem em abundância sob a forma de cristais de gelo altamente refletivos, em algumas regiões da superfície plutoniana.