domingo, 25 de setembro de 2016

Tempestade solar de 1967 colocou o mundo à beira de um conflito militar

O Sol a 23 de maio de 1967. A região brilhante visível acima do centro do disco solar corresponde ao local onde ocorreu a intensa fulguração solar.
Crédito: Arquivo Histórico do National Solar Observatory.

A 23 de maio de 1967, o mundo esteve à beira de um conflito militar de proporções desastrosas. No meio da enorme tensão política e económica que se instalou após a Crise dos Mísseis de Cuba, uma das maiores tempestades solares do século XX provocou subitamente o bloqueio quase simultâneo das comunicações de rádio no hemisfério diurno do planeta e dos três radares norte-americanos responsáveis pela vigilância militar das regiões polares. Localizados no Alasca, na Gronelândia e no Reino Unido, os radares tinham sido concebidos para detetar mísseis balísticos provenientes da União Soviética, pelo que a sua incapacitação foi interpretada como um ato de guerra.

Contando com um ataque eminente, a Força Aérea americana autorizou de imediato a descolagem de aviões munidos de mísseis nucleares para enfrentarem a potencial ameaça soviética. Felizmente, funcionários dos serviços militares de meteorologia espacial informaram a tempo o comando de Defesa Aérea dos Estados Unidos (o NORAD) acerca dos possíveis efeitos nefastos da tempestade solar nas comunicações de rádio e nos sistemas de radar. A ação militar foi cancelada, evitando assim um potencial conflito nuclear entre as duas maiores potências globais da época.

Em colaboração com um grupo de oficiais reformados da Força Aérea dos Estados Unidos envolvidos na previsão e no estudo desta tempestade solar, a investigadora Delores Knipp, da Universidade do Colorado, nos Estados Unidos, trouxe recentemente a público este incrível pedaço da história da Guerra Fria, num artigo publicado na revista Space Weather. O impacto potencial desta tempestade na história do século XX era até agora praticamente desconhecido, e é um exemplo clássico de como as geociências e a investigação espacial têm um papel fundamental na segurança nacional dos Estados Unidos.

"Se não fosse o facto de termos investido muito cedo na observação e previsão de tempestades solares e geomagnéticas, o impacto [desta tempestade] teria sido provavelmente muito superior", disse Knipp. "Esta foi uma lição aprendida no quão importante é estar preparados."

As forças militares americanas iniciaram a monitorização da atividade solar e de distúrbios no campo magnético da Terra e na alta atmosfera terrestre nos finais dos anos 1950. Na segunda metade dos anos 1960, um grupo do Serviço de Meteorologia Aeronáutica da Força Aérea dos Estados Unidos (o AWS) emitia já diariamente um boletim com informações acerca da ocorrência de fulgurações na superfície do Sol. Capazes de libertar quantidades imensas de energia numa vasta gama de radiações, as fulgurações solares produzem com frequências intensas perturbações eletromagnéticas no nosso planeta, que podem conduzir ao bloqueio temporário das comunicações de rádio e das redes de distribuição de energia elétrica.

A 18 de maio de 1967, os funcionários do AWS observaram o aparecimento de um enorme grupo de manchas solares, com intensos campos magnéticos, no extremo leste do disco solar. A 23 de maio, o complexo mostrava-se ativo e com possibilidades de produzir uma fulguração solar extremamente poderosa. No mesmo dia, os observatórios do AWS no Novo México e no Colorado observaram a olho nu uma gigantesca fulguração na superfície solar, pelas 19:40 (hora de Lisboa), ao mesmo tempo que o observatório radioastronómico de Massachusetts divulgava a deteção de ondas de rádio com origem no Sol, numa intensidade sem precedentes.

À medida que a tempestade se desenrolava na superfície do Sol, a Terra era atingida por sucessivas vagas de partículas energéticas, provocando interferências nas comunicações de rádio e o bloqueio dos três radares que compunham a primeira linha do Sistema de Deteção Precoce de Mísseis Balísticos. Desconhecendo que o incidente tinha sido provocado por uma tempestade solar, oficiais das mais altas patentes do governo americano deram ordem para a Força Aérea dos Estados Unidos colocar os seus caças bombardeiros com ogivas nucleares em estado de alerta.

Nesse dia, encontrava-se em serviço no Centro de Previsão Solar do NORAD o agora reformado coronel Arnold L. Snyder. Um dos funcionários do centro informo-o que o comando central do NORAD queria saber se estava em progresso algum fenómeno de atividade solar. "Recordo-me especificamente de lhe responder com entusiasmo, 'Sim, metade do Sol explodiu!', e de depois lhe relatar de forma mais calma e quantitativa os detalhes do evento", explicou Snyder. Os dados recolhidos pelo AWS permitiram convencer o centro de comando do NORAD que os três radares se encontravam no hemisfério diurno no momento da fulguração, e que tinham sido incapacitados, não pelos soviéticos, mas por ondas de rádio provenientes do Sol.

"Esta foi uma situação grave", afirmou Knipp. "No entanto, foi aqui que a história deu uma volta: as coisas estavam a correr terrivelmente mal, mas entretanto algo correu louvavelmente certo." Os autores acreditam que foram as informações veiculadas pelo Centro de Previsão Solar que impediram os altos comandos das forças militares americanas de iniciar um ataque contra a União Soviética. Documentos estudados por Knipp sugerem que estas informações alcançaram os níveis mais elevados do governo dos Estados Unidos, incluindo possivelmente o Presidente Lyndon Johnson.

A tempestade geomagnética que se iniciou cerca de 40 horas após a fulguração solar, viria a provocar distúrbios de todas as formas concebíveis nas comunicações de rádio nos Estados Unidos, durante aproximadamente 1 semana, e atingiria uma intensidade suficientemente elevada para produzir auroras em regiões tão a sul como o estado do Novo México. Em última análise, o incidente levou as forças militares americanas a reconhecer a importância dos serviços de monitorização da atividade solar como uma ferramenta operacional em cenários de tensão militar, e conduziu à construção de sistemas de previsão de meteorologia espacial mais robustos.

Podem consultar todos os detalhes deste trabalho aqui.

sábado, 24 de setembro de 2016

Começou o Outono

Fim de uma longa noite de 6 meses no polo sul geográfico. Imagem obtida a 21 de setembro de 2008, na estação de investigação americana de Amundsen-Scott, na Antártida.
Crédito: Calee Allen.

Ocorreu na passada quinta-feira, pelas 15:21 (hora de Lisboa), o equinócio de outono. Este evento é assinalado pelo momento em que o Sol, no seu movimento aparente pelo céu, atravessa o equador celeste em direção a sul, e marca o início do outono no hemisfério norte e da primavera no hemisfério sul.

A palavra equinócio tem origem na expressão latina aequinoctĭum, que significa noite igual ao dia - uma alusão ao facto de nestas datas o dia e a noite terem aproximadamente a mesma duração. A nova estação vai prolongar-se por 89,81 dias até ao próximo solstício que ocorrerá no dia 21 de dezembro, pelas 10:44 (hora de Lisboa).

domingo, 18 de setembro de 2016

Cientistas resolvem mistério da calote polar vermelha de Caronte

Caronte em alta resolução. Imagem obtida pela Ralph/Multispectral Visual Imaging Camera (MVIC) da sonda New Horizons, a dia 14 de julho de 2015 (resolução aproximada: 1,5 km/píxel).
Crédito: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute.

Em julho do ano passado, quando as câmaras da New Horizons revelaram pela primeira vez detalhes da superfície de Caronte, os cientistas depararam-se com algo nunca antes visto no Sistema Solar. Na região do polo norte da lua de Plutão, a sonda da NASA observou uma espessa calote polar dominada por materiais de cor vermelha.

Após analisarem as imagens e outros dados enviados pela New Horizons durante o último ano, os investigadores da missão pensam ter chegado agora a uma solução para este mistério. Num artigo publicado na semana passada na revista Nature, a equipa liderada por Will Grundy do Observatório de Lowell, nos Estados Unidos, sugere que a invulgar coloração da calote de gelo do polo norte de Caronte resulta do aprisionamento e processamento fotoquímico de gases provenientes da atmosfera de Plutão.

"Quem teria pensado que Plutão é um artista de graffiti capaz de pintar a sua companheira com uma mancha avermelhada que cobre uma área com o tamanho do Novo México?" - perguntou Grundy. "Cada vez que exploramos, encontramos surpresas. A natureza é incrivelmente inventiva em usar as leis básicas da física e da química para criar paisagens espetaculares."

Os investigadores combinaram a análise de imagens e de outros dados obtidos pela New Horizons com modelos computacionais da evolução das calotes polares de Caronte para demonstrar como o metano que escapa da atmosfera de Plutão é aprisionado no polo norte da lua e lentamente convertido em compostos orgânicos complexos de cor avermelhada denominados tolinas. Os dados fornecidos pela sonda da NASA permitiram confirmar que as condições na superfície de Caronte possibilitam a captura e o processamento do metano proveniente de Plutão, enquanto que os modelos desvendaram os padrões climáticos extremos que se formam nos polos de Caronte ao longo dos 248 anos que a lua leva a completar uma volta em redor do Sol.

Cada polo passa por períodos de cerca de 100 anos de contínua escuridão. Nesses longos invernos, as temperaturas na superfície alcançam mínimos de - 257 ºC, valores suficientemente baixos para o metano congelar. "As moléculas de metano vagueiam junto à superfície de Caronte até escaparem de volta ao espaço ou alcançarem o polo frio, onde congelam, formando uma fina camada de gelo de metano que dura até ao regresso da luz solar na primavera", disse Grundy.

O impacto da luz solar nesta fina camada desencadeia a rápida sublimação do metano, contudo, uma pequena fração é convertida em hidrocarbonetos mais complexos e menos voláteis que permanecem na superfície. Expostos à radiação ultravioleta do Sol e aos raios cósmicos provenientes do espaço interestelar, estes hidrocarbonetos reagem entre si para formarem macromoléculas orgânicas de cor avermelhada, que se vão acumulando em ambos os polos ao longo de milhões de anos.

Observações do hemisfério sul realizadas pela New Horizons permitem confirmar que este processo ocorre de igual forma nos dois polos. "Este estudo resolve um dos grandes mistérios que descobrimos em Caronte, a gigantesca lua de Plutão", explica o investigador principal da missão, Alan Stern. "E abre [também] a possibilidade de que outros pequenos planetas da Cintura de Kuiper possam criar uma 'transferência atmosférica' semelhante ou ainda mais extensa nas suas luas."

Podem encontrar mais detalhes sobre este trabalho aqui.

domingo, 11 de setembro de 2016

A espetacular paleta de cores de Mawrth Vallis

Depósitos de minerais hidratados junto a Mawrth Vallis, na superfície de Marte. Imagem obtida pela sonda Mars Reconnaissance Orbiter, a 30 de abril de 2016.
Crédito: NASA/JPL/University of Arizona.

A região de Mawrth Vallis alberga um dos três destinos candidatos para a missão europeia ExoMars 2020. A imagem de cima faz parte de um conjunto de imagens obtido pela câmara HiRISE com o propósito de avaliar o potencial científico deste local.

As áreas em redor de Mawrth Vallis possuem algumas das mais espetaculares variações de cor de toda a superfície de Marte. Dados obtidos pela sonda Mars Express sugerem que estas variações de cor se devem à presença de antigos depósitos ricos numa variedade de minerais hidratados. Alterados pelo contacto com a água, estes depósitos proporcionam uma oportunidade única para os cientistas estudarem os vestígios de ambientes potencialmente habitáveis, que terão existido na superfície do planeta vermelho nas primeiras centenas de milhões de anos após a sua formação.

sexta-feira, 9 de setembro de 2016

NASA lança com sucesso a sonda OSIRIS-REx

Lançamento da missão OSIRIS-REx, a partir de Cabo Canaveral, nos Estados Unidos.
Crédito: NASA.

A NASA lançou esta madrugada com sucesso a Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security-Regolith Explorer (OSIRIS-REx), a sua primeira missão de recolha de amostras de um asteroide. O lançamento foi levado a cabo pelas 00:05 (hora de Lisboa), a partir do Complexo de Lançamento nº 41, em Cabo Canaveral, na Florida, Estados Unidos.

A OSIRIS-REx irá estudar em detalhe o asteroide 101955 Bennu, um asteroide carbonáceo com aproximadamente 492 metros de diâmetro. Descoberto pelo projeto LINEAR, a 11 de setembro de 1999, Bennu pertencente ao grupo Apollo - um grupo de asteroides com órbitas que cruzam a órbita da Terra, o que os transforma em potenciais candidatos a uma colisão com o nosso planeta.

Durante a missão de 2 anos, a sonda da NASA deverá mapear a química e a mineralogia do pequeno asteroide, medir a influência da radiação solar na sua trajetória em redor do Sol, recolher entre 60 a 2000 g de rocha e poeira da sua superfície e proceder ao envio dessas amostras dentro de uma cápsula de volta à Terra. A análise das amostras da sua superfície deverá permitir aos cientistas obter um vislumbre dos materiais que originalmente compunham a nuvem de gás e poeira responsável pela formação do nosso Sistema Solar, há mais de 4,5 mil milhões de anos.

A OSIRIS-REx irá inicialmente completar uma órbita em redor do Sol, antes de se aproximar de novo da Terra, a 22 de setembro de 2017, e usar o seu campo gravitacional para obter o impulso necessário para completar a viagem até Bennu. O encontro com o asteroide deverá ocorrer em agosto de 2018 e será seguido de uma série de intrincadas manobras que culminarão com uma sequência de sobrevoos a cerca de 240 metros de altitude. Estas passagens farão parte de uma campanha preliminar de mapeamento, que permitirá à sonda perscrutar em detalhe com os seus instrumentos a superfície do asteroide em busca dos locais mais propícios para a recolha de amostras.

Em julho de 2020, a OSIRIS-REx irá finalmente descer até à superfície de Bennu para recolher um conjunto de amostras com o seu braço robótico. Cumpridas as atividades planeadas no asteroide, a sonda iniciará em março de 2021 uma viagem de 2,5 anos de regresso à Terra para proceder à devolução da cápsula com as amostras no seu interior. A cápsula deverá separar-se da sonda cerca de 4 horas antes da sua reentrada na atmosfera terrestre, e deverá ser recolhida e analisada no Utah Test and Training Range, nos Estados Unidos. Depois da separação, a OSIRIS-REx executará uma última manobra para evitar a colisão com o nosso planeta, permanecendo assim numa órbita heliocêntrica.

Podem encontrar mais detalhes sobre esta missão aqui.

quinta-feira, 8 de setembro de 2016

Foi encontrado o robot Philae!

O robot Philae visto pela sonda Rosetta, a 02 de setembro de 2016, a uma distância de 2,7 km (escala da imagem: 5 cm/píxel).
Crédito: ESA/Rosetta/MPS para a equipa OSIRIS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA (imagem de contexto: ESA/Rosetta/NavCam).

Terminou a longa busca pelo robot Philae na superfície do cometa 67P/Churyumov–Gerasimenko! Imagens obtidas na semana passada pela sonda Rosetta mostram que o pequeno robot repousa inclinado numa fenda escura, junto à fronteira entre as regiões de Hatmehit, Bastet e Wosret. A sua orientação explica porque foi tão difícil reestabelecer as comunicações, depois de ter pousado na superfície do cometa, a 12 de novembro de 2014.

"A apenas um mês do final da missão Rosetta, estamos tão felizes por termos finalmente fotografado o Philae, e vê-lo em tão fabuloso detalhe", disse Cecilia Tubiana, investigadora da equipa da câmara OSIRIS e a primeira pessoa a observar as imagens logo após terem sido transmitidas pela Rosetta.

Esta foi a primeira vez que o pequeno robot foi fotografado desde que tocou na superfície do cometa em Algikia e depois ressaltou para um voo atribulado de mais de duas horas até a um local mais tarde denominado Abydos. Após três dias de atividade, os níveis de energia na bateria primária desceram para valores muito baixos, o que fez com que o Philae entrasse em modo de hibernação, acordando apenas para comunicar brevemente com a Rosetta em junho e julho de 2015, pouco antes do cometa alcançar o periélio da sua órbita.

Os sinais de rádio emitidos pelo pequeno robot sugeriam que se encontrava numa área com um comprimento de apenas algumas dezenas de metros, contudo as imagens de baixa resolução tiradas a partir de distâncias relativamente elevadas permitiam apenas identificar um número de potenciais objetos candidatos. As novas imagens confirmam que o Philae se encontra nesta localização, o que permite aos cientistas contextualizar definitivamente com precisão os dados enviados pelo robot a partir da superfície do cometa.

"Esta notícia maravilhosa significa que possuímos agora a informação 'verdadeira' que nos faltava para colocar num contexto apropriado os três dias de ciência do Philae (...)!" disse Matt Taylor, cientista responsável da missão Rosetta.

Esta descoberta surge menos de um mês antes da descida final da Rosetta até à superfície do cometa. A 30 de setembro, a sonda será enviada numa última viagem só de ida para investigar de perto a superfície do cometa, incluindo os poços a céu aberto da região de Ma'at, onde se espera que as observações possam ajudar a revelar os segredos da estrutura interna do núcleo do cometa.

quinta-feira, 1 de setembro de 2016

Neve de metano no topo das montanhas a sul de Cthulhu Regio

Terrenos a sul de Cthulhu Regio, na superfície de Plutão. Imagem obtida pela Multispectral Visible Imaging Camera (MVIC) da sonda New Horizons, a 14 de julho de 2015, a aproximadamente 33,9 mil quilómetros de distância (resolução aproximada: 680 metros por píxel).
Crédito: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute.

Os terrenos visíveis na imagem de cima albergam um possível vislumbre do que poderá esconder-se nas regiões do hemisfério sul de Plutão, que se encontravam envoltas pela longa escuridão hibernal durante a visita da New Horizons, em julho de 2015.

Na porção ocidental da imagem podemos ver uma cadeia de montanhas com picos brilhantes que se estende em direção a norte, até aos domínios mais meridionais dos terrenos escuros de Cthulhu Regio. Dados obtidos pela sonda da NASA revelam que o topo destes picos é composto, não por gelo de água, mas por partículas de gelo de metano que se formam a partir da fina atmosfera plutoniana. Estas montanhas são separadas por uma série de vales escarpados, alguns com dezenas de quilómetros de comprimento.

Nas planícies mais a leste são visíveis sistemas de vales semelhantes, por vezes com uma estrutura mais ramificada. Os cientistas pensam que estes vales foram esculpidos pelos glaciares de gelo de azoto que outrora cobriam esta região. Nalgumas áreas, as planícies dão lugar a uma série de depressões planas e irregulares, algumas com mais de 80 km de comprimento e quase 3 km de profundidade. A forma e dimensão destas estruturas sugere que foram criadas pelo abatimento da superfície.