Categoria: Ciência e Descobertas

Os astrônomos encontraram apenas o segundo exemplo de um Fast Radio Burst (FRB) altamente ativo e repetitivo com uma fonte compacta de emissão de rádio mais fraca, mas persistente entre as rajadas. A descoberta levanta novas questões sobre a natureza desses objetos misteriosos e também sobre sua utilidade como ferramentas para estudar a natureza do espaço intergaláctico. Os cientistas usaram o Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) da National Science Foundation e outros telescópios para estudar o objeto, descoberto pela primeira vez em 2019.

O objeto, chamado FRB 190520, foi encontrado pelo radiotelescópio esférico de abertura de quinhentos metros (FAST) na China. Uma explosão do objeto ocorreu em 20 de maio de 2019 e foi encontrada nos dados desse telescópio em novembro daquele ano. Observações de acompanhamento com o FAST mostraram que, ao contrário de muitos outros FRBs, ele emite rajadas frequentes e repetidas de ondas de rádio.

Observações com o VLA em 2020 identificaram a localização do objeto, e isso permitiu observações de luz visível com o telescópio Subaru no Havaí para mostrar que está nos arredores de uma galáxia anã a quase 3 bilhões de anos-luz da Terra. As observações do VLA também descobriram que o objeto emite constantemente ondas de rádio mais fracas entre as rajadas.

“Essas características fazem com que este se pareça muito com o primeiro FRB cuja posição foi determinada – também pelo VLA – em 2016”, disse Casey Law, da Caltech. Esse desenvolvimento foi um grande avanço, fornecendo as primeiras informações sobre o ambiente e a distância de uma FRB. No entanto, sua combinação de rajadas repetidas e emissão de rádio persistente entre rajadas, provenientes de uma região compacta, colocou o objeto de 2016, chamado FRB 121102, além de todos os outros FRBs conhecidos até agora.

“Agora temos dois como este, e isso levanta algumas questões importantes”, disse Law. Law faz parte de uma equipe internacional de astrônomos que relatam suas descobertas na revista Nature.

As diferenças entre o FRB 190520 e o FRB 121102 e todos os outros reforçam a possibilidade sugerida anteriormente de que pode haver dois tipos diferentes de FRBs.

“Aqueles que repetem são diferentes daqueles que não repetem? E quanto à emissão de rádio persistente – isso é comum?” disse Kshitij Aggarwal, estudante de pós-graduação da West Virginia University (WVU).

Os astrônomos sugerem que pode haver dois mecanismos diferentes produzindo FRBs ou que os objetos que os produzem podem agir de maneira diferente em diferentes estágios de sua evolução. Os principais candidatos para as fontes de FRBs são as estrelas de nêutrons superdensas que sobraram depois que uma estrela massiva explodiu como uma supernova, ou estrelas de nêutrons com campos magnéticos ultra-fortes, chamados magnetares.

Uma característica do FRB 190520 questiona a utilidade dos FRBs como ferramentas para estudar o material entre eles e a Terra. Os astrônomos geralmente analisam os efeitos do material interveniente nas ondas de rádio emitidas por objetos distantes para aprender sobre esse próprio material tênue. Um desses efeitos ocorre quando as ondas de rádio passam pelo espaço que contém elétrons livres. Nesse caso, as ondas de alta frequência viajam mais rapidamente do que as ondas de baixa frequência.

Esse efeito, chamado de dispersão, pode ser medido para determinar a densidade de elétrons no espaço entre o objeto e a Terra, ou, se a densidade de elétrons for conhecida ou presumida, fornecer uma estimativa aproximada da distância até o objeto. O efeito muitas vezes é usado para fazer estimativas de distância para pulsares.

Isso não funcionou para o FRB 190520. Uma medição independente da distância baseada no deslocamento Doppler da luz da galáxia causada pela expansão do Universo colocou a galáxia a quase 3 bilhões de anos-luz da Terra. No entanto, o sinal da explosão mostra uma quantidade de dispersão que normalmente indicaria uma distância de aproximadamente 8 a 9,5 bilhões de anos-luz.

“Isso significa que há muito material perto do FRB que confundiria qualquer tentativa de usá-lo para medir o gás entre as galáxias”, disse Aggarwal. “Se esse for o caso de outros, não podemos contar com o uso de FRBs como critérios cósmicos”, acrescentou.

Os astrônomos especularam que FRB 190520 pode ser um “recém-nascido”, ainda cercado por material denso ejetado pela explosão da supernova que deixou para trás a estrela de nêutrons. À medida que esse material eventualmente se dissipa, a dispersão dos sinais de explosão também diminuiria. No cenário “recém-nascido”, eles disseram, as rajadas repetidas também podem ser uma característica de FRBs mais jovens e diminuir com a idade.

Animação da sequência de eventos que produzem a rajada rápida de rádio. Crédito: Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF

Repeating Fast Radio Burst from NRAO Outreach on Vimeo.

 

“O campo FRB está se movendo muito rápido agora e novas descobertas estão sendo lançadas mensalmente. No entanto, grandes questões ainda permanecem, e este objeto está nos dando pistas desafiadoras sobre essas questões”, disse Sarah Burke-Spolaor, da WVU.

O Observatório Nacional de Radioastronomia é uma instalação da National Science Foundation, operada sob acordo cooperativo pela Associated Universities, Inc.

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Com lançamento programado para o final da década de 2020, a missão DAVINCI da NASA investigará a origem, evolução e estado atual da missão DAVINCI na atmosfera de Vênus, que será projetada, fabricada, testada, operada e analisada por estudantes de graduação e pós-graduação como Estudante da missão. Experiência de Colaboração.

Planeada para ser lançada em 2029, a missão DAVINCI (Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble Gas, Chemistry, and Imaging) enviará uma espaçonave e uma sonda a Vênus para investigar vários mistérios não resolvidos do planeta. Antes de lançar sua sonda de descida na atmosfera de Vênus, a espaçonave realizará dois sobrevôos do planeta, medindo nuvens e absorção ultravioleta no lado diurno venusiano e medindo o calor que emana da superfície do planeta no lado noturno. Dois anos após o lançamento, a sonda da missão, chamada Descent Sphere, entrará na atmosfera de Vênus, ingerindo e analisando gases atmosféricos e coletando imagens à medida que desce à superfície do planeta na região de Alpha Regio.

A superfície de Vênus é completamente inóspita para a vida: estéril, seca, esmagada sob uma atmosfera cerca de 90 vezes a pressão da Terra e assada por temperaturas duas vezes mais quentes que um forno. Mas foi sempre assim? Poderia Vênus ter sido um gêmeo da Terra – um mundo habitável com oceanos de água líquida? Este é um dos muitos mistérios associados ao nosso mundo irmão encoberto. 27 anos se passaram desde que a missão Magellan da NASA orbitou Vênus pela última vez. Essa foi a missão mais recente da NASA ao planeta irmão da Terra e, embora tenhamos adquirido um conhecimento significativo de Vênus desde então, ainda existem inúmeros mistérios sobre o planeta que permanecem sem solução. A missão DAVINCI (Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble Gas, Chemistry, and Imaging) da NASA espera mudar isso. Crédito: Goddard Space Flight Center da NASA

O VfOx será montado na parte externa da Esfera de Descida, onde medirá a fugacidade do oxigênio – a pressão parcial do oxigênio – na atmosfera profunda sob as nuvens de Vênus, incluindo o ambiente próximo à superfície.

Ao analisar essas medições inovadoras de VfOx, os cientistas, pela primeira vez, procurarão identificar quais minerais são mais estáveis na superfície de Vênus nas terras altas e vincular a formação de rochas às suas recentes histórias de modificação. O VfOx medirá a quantidade de oxigênio presente perto da superfície de Vênus como uma “impressão digital” das reações da atmosfera da rocha que estão acontecendo hoje. O balanço da quantidade de oxigênio presente na atmosfera, em comparação com a quantidade de oxigênio capturada nas rochas de Vênus, fornecerá informações para uma nova compreensão dos minerais da superfície de uma região montanhosa de Vênus (conhecida como “tessera”) que nunca foi visitado por uma nave espacial.

Compreender quanto oxigênio está contido na atmosfera de Vênus será importante na preparação para caracterizar mundos semelhantes a Vênus além do nosso sistema solar com o JWST e futuros observatórios. A quantidade de oxigênio que Vênus tem em sua atmosfera mais profunda ajudará os cientistas que estudam esses mundos remotos a distinguir entre o oxigênio produzido pela vida, como o que acontece na Terra, do oxigênio produzido apenas por processos planetários químicos abióticos, como o que acontece em Vênus.

O instrumento funcionará de forma semelhante ao sensor de oxigênio em muitos motores de automóveis, que mede a quantidade de oxigênio no sistema de combustível em relação a outros componentes do combustível. Como todos os instrumentos a bordo da DAVINCI Descent Sphere, o VfOx deve ser adaptado para sobreviver à atmosfera inóspita de Vênus. Mesmo que as temperaturas na superfície do planeta sejam quentes o suficiente para derreter chumbo, as temperaturas nos motores de carros de combustão interna são ainda mais quentes, então o VfOx operará em um ambiente comparativamente mais frio em Vênus. Além disso, o VfOx será construído em cerâmica, um material resistente a mudanças de temperatura.

O objetivo motivador do Student Collaboration Experiment da DAVINCI é educar e treinar jovens cientistas e engenheiros em ciências planetárias e habilidades de engenharia e fornecer uma aplicação no mundo real para essas habilidades. “Estamos tentando engajar e encorajar a próxima geração de cientistas e engenheiros planetários”, diz Dr. Noam Izenberg, principal equipe de pesquisa do Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins em Laurel, Maryland, e líder de colaboração estudantil do VfOx no DAVINCI.

Os alunos irão construir o instrumento VfOx, analisar os dados que ele retorna de Vênus e participar de atividades científicas com a equipe científica da DAVINCI. Os alunos envolvidos serão aconselhados pelo corpo docente da Universidade Johns Hopkins, em Baltimore.

A emoção de estar ativamente envolvido com uma missão de voo espacial real como estudante de graduação pode ser um dos melhores incentivos para atrair um grupo diversificado de estudantes para este projeto. “Queremos atrair mais estudantes de todas as origens, incluindo os menos favorecidos e os menos representados”, diz o Dr. Izenberg. “Haverá muitos mentores em todos os setores – no lado da missão e da ciência e no lado da engenharia – onde os alunos podem encontrar não apenas mentores das profissões que podem estar procurando, mas também mentores que se parecem com eles, porque o A própria equipe DAVINCI é bastante boa em sua própria diversidade.”

A Johns Hopkins trabalhará em colaboração com o Applied Physics Lab para planejar e implementar o experimento do aluno. A Johns Hopkins também trabalhará em colaboração com o Maryland Institute College of Arts em Baltimore, que possui um instituto de artes extremas que estará envolvido com uma interseção entre ciência e arte. O Hopkins Extreme Materials Institute em Baltimore ajudará a coordenar este projeto, e a Morgan State University em Baltimore é um parceiro pretendido.

O Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, é a principal instituição investigadora da DAVINCI e realizará gerenciamento de projetos e liderança científica para a missão, bem como engenharia de sistemas de projetos para desenvolver o sistema de voo de sonda. Goddard também lidera a equipe de suporte científico do projeto e fornece dois instrumentos-chave na sonda.

By BROOKE HESS, ​NASA’S GODDARD SPACE FLIGHT CENTER (08/06/2022)

Fonte

Mais de 20 tipos de aminoácidos foram detectados em amostras que a sonda espacial japonesa Hayabusa2 trouxe para a Terra de um asteroide no final de 2020, disse um funcionário do governo na segunda-feira, mostrando pela primeira vez que os compostos orgânicos existem em asteroides no espaço.

Com aminoácidos essenciais para que todos os seres vivos produzam proteínas, a descoberta pode conter pistas para entender as origens da vida, disse o Ministério da Educação.

Em dezembro de 2020, uma cápsula que havia sido transportada em uma missão de seis anos pela Hayabusa2 entregou mais de 5,4 gramas de material de superfície à Terra a partir do asteroide Ryugu, localizado a mais de 300 milhões de quilômetros de distância.

A sonda de Ryugu visava desvendar os mistérios da origem do sistema solar e da vida. Análises prévias das amostras sugeriram a presença de água e matéria orgânica.

A investigação completa da amostra foi lançada em 2021 pela Agência de Exploração Aeroespacial do Japão e instituições de pesquisa em todo o país, incluindo a Universidade de Tóquio e a Universidade de Hiroshima.

Embora não se saiba como os aminoácidos chegaram à Terra antiga, uma teoria diz que eles foram trazidos por meteoritos, com aminoácidos sendo detectados em um meteorito encontrado na Terra. Mas também existe a possibilidade de que eles estivessem presos no chão.

Os meteoros que chegam à Terra queimam quando atingem a atmosfera e rapidamente se contaminam com microorganismos terrestres.

Fonte – 06/06/2022

Montes Misteriosos
A lista de investigações científicas da NASA na Lua continua crescendo à frente de seus ambiciosos planos de devolver os astronautas à superfície lunar.

A agência espacial está anunciando uma nova prioridade máxima: a exploração de características geológicas intrigantes chamadas Gruithuisen Domes, dois misteriosos montes de rochas graníticas que os cientistas suspeitam serem formadas por magma rico em sílica.

O que os torna tão incomuns é o fato de que esse tipo de magma geralmente só se forma na Terra na presença de água e atividade vulcânica causada pela mudança de placas tectônicas – nenhuma das quais está presente na Lua.

Cúpulas de sondagem
A NASA já está planejando enviar dois conjuntos separados de instrumentos científicos para a superfície da Lua, um dos quais diz que dará uma olhada de perto nas misteriosas cúpulas.

A NASA espera alavancar suas conexões privadas da indústria espacial para lançar o Lunar Vulkan Imaging and Spectroscopy Explorer (Lunar-VISE), um conjunto de cinco instrumentos, dois dos quais serão montados em um módulo de pouso estacionário e os três restantes em um rover móvel.

O Explorer terá dez dias terrestres para escalar o cume de uma das duas cúpulas de Gruithuisen para explorar sua composição química, esperando descobrir suas origens misteriosas.

A agência espera que as descobertas do Lunar-VISE também possam ajudar futuras missões na superfície lunar.

A outra missão, chamada de Lunar Explorer Instrument for Space Biology Applications (LEIA) suíte científica, “vai estudar os efeitos da baixa gravidade e do ambiente de radiação da Lua na levedura, um organismo modelo usado para entender a resposta e o reparo de danos no DNA”, como Joel Kearns, vice-administrador associado para exploração na Diretoria de Missões Científicas da NASA, explicou em um comunicado.

A NASA espera lançar essas duas cargas úteis para a Lua até o ano de 2026 – isto é, se tudo correr conforme o planejado.

Autor: VICTOR TANGERMANN

Fonte

 

O que você precisa para fazer seu jardim crescer? Além de muito sol alternando com chuvas suaves – e abelhas e borboletas ocupadas para polinizar as plantas – você precisa de um solo bom e rico para fornecer minerais essenciais. Mas imagine que você não tem solo rico, nem chuva, nem abelhas e borboletas. E a luz do sol era muito forte e direta ou ausente – causando temperaturas congelantes.

As plantas poderiam crescer em tal ambiente – e, em caso afirmativo, quais? Esta é a questão que os colonos na Lua (e em Marte) teriam que resolver se (ou quando) a exploração humana de nossos vizinhos planetários for adiante. Agora, um novo estudo, publicado na Communications Biology, começou a fornecer respostas.

Os pesquisadores por trás do estudo cultivaram a planta Arabidopsis thaliana de rápido crescimento em amostras de regolito lunar (solo) trazidas de três lugares diferentes na Lua pelos astronautas da Apollo.

Solo seco e estéril
Esta não é a primeira vez que foram feitas tentativas de cultivar plantas no regolito lunar, mas é a primeira a demonstrar por que elas não prosperam.

O regolito lunar é muito diferente dos solos terrestres. Para começar, não contém matéria orgânica (vermes, bactérias, matéria vegetal em decomposição) que é característica do solo da Terra. Nem tem um conteúdo de água inerente.

Mas é composto dos mesmos minerais que os solos terrestres, portanto, supondo que a falta de água, luz solar e ar seja melhorada pelo cultivo de plantas dentro de um habitat lunar, o regolito poderia ter o potencial de cultivar plantas.

A pesquisa mostrou que isso realmente acontece. Sementes de A. thaliana germinaram na mesma proporção no material Apollo que no solo terrestre. Mas enquanto as plantas no solo terrestre passaram a desenvolver estoques de raízes e produzir folhas, as mudas de Apollo foram atrofiadas e tiveram um crescimento fraco das raízes.

O principal objetivo da pesquisa foi examinar as plantas no nível genético. Isso permitiu que os cientistas reconhecessem quais fatores ambientais específicos evocavam as respostas genéticas mais fortes ao estresse. Eles descobriram que a maior parte da reação de estresse em todas as mudas da Apollo veio de sais, metal e oxigênio altamente reativos (os dois últimos não são comuns em solo terrestre) nas amostras lunares.

As três amostras da Apollo foram afetadas em diferentes graus, com as amostras da Apollo 11 sendo as mais lentas para crescer. Dado que a composição química e mineralógica dos três solos da Apollo eram bastante semelhantes entre si e com a amostra terrestre, os pesquisadores suspeitavam que os nutrientes não eram a única força em jogo.

O solo terrestre, chamado JSC-1A, não era um solo regular. Era uma mistura de minerais preparada especificamente para simular a superfície lunar e não continha matéria orgânica.

O material de partida foi basalto, assim como no regolito lunar. A versão terrestre também continha vidro vulcânico natural como análogo dos “aglutinados vítreos” – pequenos fragmentos minerais misturados com vidro derretido – que são abundantes no regolito lunar.

Os cientistas reconheceram os aglutinados como uma das possíveis razões para a falta de crescimento das mudas no solo Apollo em comparação com o solo terrestre, e também para a diferença nos padrões de crescimento entre as três amostras lunares.

Os aglutinados são uma característica comum da superfície lunar. Ironicamente, eles são formados por um processo conhecido como “jardinagem lunar”. É assim que o regolito muda, através do bombardeio da superfície da Lua por radiação cósmica, vento solar e meteoritos minúsculos, também conhecidos como intemperismo espacial.

Como não há atmosfera para desacelerar os minúsculos meteoritos que atingem a superfície, eles impactam em alta velocidade, causando derretimento e, em seguida, extinção (resfriamento rápido) no local do impacto.

Gradualmente, pequenos agregados de minerais se acumulam, mantidos juntos pelo vidro. Eles também contêm pequenas partículas de ferro metálico (ferro nanofásico) formadas pelo processo de intemperismo espacial.

É este ferro que é a maior diferença entre os aglutinados vítreos nas amostras da Apollo e o vidro vulcânico natural na amostra terrestre. Essa também foi a causa mais provável do estresse associado ao metal reconhecido nos perfis genéticos da planta.

Assim, a presença de aglutinados nos substratos lunares fez com que as mudas da Apollo sofressem em comparação com as mudas cultivadas em JSC-1A, particularmente as da Apollo-11. A abundância de aglutinados em uma amostra de regolito lunar depende do tempo que o material ficou exposto na superfície, o que é chamado de “maturidade” de um solo lunar.

Solos muito maduros estão na superfície há muito tempo. Eles são encontrados em lugares onde o regolito não foi perturbado por eventos de impacto mais recentes que criaram crateras, enquanto solos imaturos (de baixo da superfície) ocorrem ao redor de crateras frescas e em encostas íngremes de crateras.

As três amostras da Apollo tinham maturidades diferentes, sendo o material da Apollo 11 o mais maduro. Ele continha mais ferro nanofásico e exibia os marcadores de estresse associados a metais mais altos em seu perfil genético.

A importância do solo jovem
O estudo conclui que o regolito mais maduro foi um substrato menos eficaz para o cultivo de mudas do que o solo menos maduro. Esta é uma conclusão importante, pois demonstra que as plantas podem ser cultivadas em habitats lunares usando o regolito como recurso. Mas que a localização do habitat deve ser pautada pela maturidade do solo.

E um último pensamento: me ocorreu que as descobertas também podem se aplicar a algumas das regiões empobrecidas do nosso mundo. Não quero repetir o velho argumento de “Por que gastar todo esse dinheiro em pesquisa espacial quando poderia ser melhor gasto em escolas e hospitais?”. Isso seria assunto para outro artigo.

Mas existem desenvolvimentos tecnológicos que surgem dessa pesquisa que podem ser aplicáveis ​​na Terra? O que foi aprendido sobre mudanças genéticas relacionadas ao estresse poderia ser usado para desenvolver culturas mais resistentes à seca? Ou plantas que poderiam tolerar níveis mais altos de metais?

Seria uma grande conquista se fazer plantas crescerem na Lua fosse fundamental para ajudar os jardins a crescerem mais verdes na Terra.

As três amostras da Apollo foram afetadas em diferentes graus, com as amostras da Apollo 11 sendo as mais lentas para crescer. Dado que a composição química e mineralógica dos três solos da Apollo eram bastante semelhantes entre si e com a amostra terrestre, os pesquisadores suspeitavam que os nutrientes não eram a única força em jogo.

O solo terrestre, chamado JSC-1A, não era um solo regular. Era uma mistura de minerais preparada especificamente para simular a superfície lunar e não continha matéria orgânica.

O material de partida foi basalto, assim como no regolito lunar. A versão terrestre também continha vidro vulcânico natural como análogo dos “aglutinados vítreos” – pequenos fragmentos minerais misturados com vidro derretido – que são abundantes no regolito lunar.

Os cientistas reconheceram os aglutinados como uma das possíveis razões para a falta de crescimento das mudas no solo Apollo em comparação com o solo terrestre, e também para a diferença nos padrões de crescimento entre as três amostras lunares.

Os aglutinados são uma característica comum da superfície lunar. Ironicamente, eles são formados por um processo conhecido como “jardinagem lunar”. É assim que o regolito muda, através do bombardeio da superfície da Lua por radiação cósmica, vento solar e meteoritos minúsculos, também conhecidos como intemperismo espacial.

Como não há atmosfera para desacelerar os minúsculos meteoritos que atingem a superfície, eles impactam em alta velocidade, causando derretimento e, em seguida, extinção (resfriamento rápido) no local do impacto.

Gradualmente, pequenos agregados de minerais se acumulam, mantidos juntos pelo vidro. Eles também contêm pequenas partículas de ferro metálico (ferro nanofásico) formadas pelo processo de intemperismo espacial.

É este ferro que é a maior diferença entre os aglutinados vítreos nas amostras da Apollo e o vidro vulcânico natural na amostra terrestre. Essa também foi a causa mais provável do estresse associado ao metal reconhecido nos perfis genéticos da planta.

Assim, a presença de aglutinados nos substratos lunares fez com que as mudas da Apollo sofressem em comparação com as mudas cultivadas em JSC-1A, particularmente as da Apollo-11. A abundância de aglutinados em uma amostra de regolito lunar depende do tempo que o material ficou exposto na superfície, o que é chamado de “maturidade” de um solo lunar.

Solos muito maduros estão na superfície há muito tempo. Eles são encontrados em lugares onde o regolito não foi perturbado por eventos de impacto mais recentes que criaram crateras, enquanto solos imaturos (de baixo da superfície) ocorrem ao redor de crateras frescas e em encostas íngremes de crateras.

As três amostras da Apollo tinham maturidades diferentes, sendo o material da Apollo 11 o mais maduro. Ele continha mais ferro nanofásico e exibia os marcadores de estresse associados a metais mais altos em seu perfil genético.

A importância do solo jovem
O estudo conclui que o regolito mais maduro foi um substrato menos eficaz para o cultivo de mudas do que o solo menos maduro. Esta é uma conclusão importante, pois demonstra que as plantas podem ser cultivadas em habitats lunares usando o regolito como recurso. Mas que a localização do habitat deve ser pautada pela maturidade do solo.

E um último pensamento: me ocorreu que as descobertas também podem se aplicar a algumas das regiões empobrecidas do nosso mundo. Não quero repetir o velho argumento de “Por que gastar todo esse dinheiro em pesquisa espacial quando poderia ser melhor gasto em escolas e hospitais?”. Isso seria assunto para outro artigo.

Mas existem desenvolvimentos tecnológicos que surgem dessa pesquisa que podem ser aplicáveis ​​na Terra? O que foi aprendido sobre mudanças genéticas relacionadas ao estresse poderia ser usado para desenvolver culturas mais resistentes à seca? Ou plantas que poderiam tolerar níveis mais altos de metais?

Seria uma grande conquista se fazer plantas crescerem na Lua fosse fundamental para ajudar os jardins a crescerem mais verdes na Terra.

Autor: Monica Grady, Professor of Planetary and Space Sciences, The Open University

This article is republished from The Conversation under a Creative Commons license. Read the original article.

As erupções podem ter produzido várias atmosferas transitórias.

Quatro bilhões de anos atrás, a lava se derramou na crosta da lua, gravando o homem na lua que vemos hoje. Mas os vulcões também podem ter deixado um legado muito mais frio: gelo.

Dois bilhões de anos de erupções vulcânicas na Lua podem ter levado à criação de muitas atmosferas de vida curta, que continham vapor de água, sugere um novo estudo. Esse vapor poderia ter sido transportado pela atmosfera antes de se estabelecer como gelo nos pólos, relatam pesquisadores no May Planetary Science Journal.

Desde que a existência de gelo lunar foi confirmada em 2009, os cientistas debateram as possíveis origens da água na Lua, que incluem asteróides, cometas ou átomos carregados eletricamente transportados pelo vento solar (SN: 13/11/09). Ou, possivelmente, a água se originou na própria lua, como vapor expelido pela erupção de erupções vulcânicas de 4 bilhões a 2 bilhões de anos atrás.

“É uma questão realmente interessante como esses voláteis [como a água] chegaram lá”, diz Andrew Wilcoski, cientista planetário da Universidade do Colorado Boulder. “Ainda não temos uma boa noção de quanto há e onde exatamente eles estão.”

Wilcoski e seus colegas decidiram começar abordando a viabilidade do vulcanismo como fonte de gelo lunar. Durante o auge do vulcanismo lunar, as erupções aconteciam uma vez a cada 22.000 anos. Assumindo que o H2O constituía cerca de um terço dos gases vulcânicos – com base em amostras de magma lunar antigo – os pesquisadores calculam que as erupções liberaram mais de 20 quatrilhões de quilos de vapor de água no total, ou aproximadamente a massa de toda a água na Grande Lagos.

Parte desse vapor teria se perdido no espaço, à medida que a luz do sol quebrava as moléculas de água ou o vento solar soprava as moléculas para fora da lua. Mas nos pólos gelados, alguns podem ter ficado na superfície como gelo.

Para que isso acontecesse, porém, a taxa na qual o vapor de água se condensou em gelo teria que superar a taxa na qual o vapor escapou da lua. A equipe usou uma simulação de computador para calcular e comparar essas taxas. A simulação levou em conta fatores como temperatura da superfície, pressão do gás e a perda de algum vapor para mera geada.

Cerca de 40% do total de vapor de água em erupção pode ter se acumulado como gelo, com a maior parte desse gelo nos pólos, descobriu a equipe. Ao longo de bilhões de anos, parte desse gelo teria se convertido novamente em vapor e escapado para o espaço. A simulação da equipe prevê a quantidade e distribuição de gelo que resta. E não é pouca coisa: os depósitos podem atingir centenas de metros em seu ponto mais espesso, com o polo sul sendo cerca de duas vezes mais gelado que o polo norte.

Os resultados se alinham com uma suposição de longa data de que o gelo domina nos pólos porque fica preso em armadilhas frias que são tão frias que o gelo permanecerá congelado por bilhões de anos.

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• Gelo Lunar
  Esses resultados de uma simulação de computador retratam a potencial distribuição atual e a espessura do gelo nos pólos lunares após erupções vulcânicas de 4 bilhões a 2 bilhões de anos atrás. O pólo sul (esquerda) retém mais gelo porque tem mais armadilhas frias do que o pólo norte (direita). As linhas pontilhadas representam a longitude e a latitude.

Potenciais depósitos de gelo nos pólos da lua

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“Existem alguns lugares nos pólos lunares que são tão frios quanto Plutão”, diz a cientista planetária Margaret Landis, da Universidade do Colorado Boulder.

O vapor de água de origem vulcânica que viaja para os pólos, no entanto, provavelmente depende da presença de uma atmosfera, dizem Landis, Wilcoski e seu colega Paul Hayne, também cientista planetário da Universidade do Colorado Boulder. Um sistema de trânsito atmosférico teria permitido que as moléculas de água viajassem ao redor da lua, além de dificultar a fuga para o espaço. Cada erupção desencadeou uma nova atmosfera, indicam os novos cálculos, que então permaneceu por cerca de 2.500 anos antes de desaparecer até a próxima erupção, cerca de 20.000 anos depois.

Esta parte da história é mais cativante para Parvathy Prem, uma cientista planetária do Laboratório de Física Aplicada Johns Hopkins em Laurel, Maryland, que não esteve envolvida na pesquisa. “É um ato de imaginação realmente interessante… Como você cria atmosferas do zero? E por que eles às vezes vão embora?” ela diz. “Os gelos polares são uma maneira de descobrir.”

Se o gelo lunar foi expelido dos vulcões como vapor de água, o gelo pode reter uma memória daquele tempo distante. O enxofre no gelo polar, por exemplo, indicaria que veio de um vulcão em oposição a, digamos, um asteróide. Futuras missões lunares planejam perfurar núcleos de gelo que possam confirmar a origem do gelo.

A procura de enxofre será importante quando se pensa em recursos lunares. Essas reservas de água podem um dia ser colhidas por astronautas para água ou combustível de foguete, dizem os pesquisadores. Mas se toda a água lunar estiver contaminada com enxofre, Landis diz, “isso é uma coisa muito importante para saber se você planeja levar um canudo com você para a lua”.

Autor: Anna Gibbs 24/05/2022

Fonte

A missão se concentraria em encontrar mundos “próximos” com potencial para hospedar vida.

Uma sugestão para uma missão Chinesa procuraria mundos alienígenas próximos, potencialmente habitáveis, lançando uma nave para fazer medições ultra precisas de como os planetas em órbita fazem uma estrela oscilar.

Para esta missão, chamada Closeby Habitable Exoplanet Survey (CHES), os cientistas usariam um método chamado astrometria relativa de micro-segundo de arco. Esta técnica envolve fazer medições ultraprecisas das posições e movimentos das estrelas em comparação com um conjunto de estrelas de referência de fundo para detectar as perturbações de uma estrela resultantes da influência gravitacional de exoplanetas enquanto orbitam as suas estrelas.

Esse método forneceria estimativas das massas dos exoplanetas e da distância em que orbitam as suas estrelas, o que, por sua vez, pode revelar se esses exoplanetas têm potencial para hospedar vida. O telescópio espacial Gaia da Agência Espacial Europeia está a usar o mesmo método para criar um mapa 3D de um bilião de estrelas na Via Láctea. (Outras missões de busca de planetas, como o Transiting Exoplanet Survey Satellite da NASA, usam uma técnica diferente, chamada método de trânsito, que procura por quedas na luminosidade de uma estrela à medida que os planetas a atravessam. em relação ao observador.)

O CHES seria muito mais focado que o Gaia, visando 100 estrelas semelhantes ao Sol a 10 parsecs, ou 33 anos-luz, da Terra e seria capaz de detectar planetas potencialmente semelhantes à Terra nas zonas habitáveis ​​em torno dessas estrelas.

Ao pesquisar uma seleção relativamente estreita de estrelas, o CHES seria capaz de estudar de forma abrangente esses sistemas para exoplanetas.

“A busca por mundos habitáveis ​​em torno de estrelas semelhantes ao Sol próximas será um grande avanço para a humanidade e também ajudará os humanos a visitar esses gêmeos da Terra e expandir nosso espaço de vida no futuro”, Ji Jianghui, professor de pesquisa do Observatório da Montanha Roxa. na Academia Chinesa de Ciências (CAS) e investigador principal da missão CHES, disse ao Space.com. “Até hoje, mais de 5.000 exoplanetas foram descobertos e confirmados até agora, incluindo cerca de 50 planetas semelhantes à Terra na zona habitável, mas a maioria deles está a centenas de anos-luz de distância da Terra”.

O CHES realizaria o seu trabalho a partir do Ponto 2 Lagrange Sol-Terra, a cerca de 1,5 milhões de quilómetros da Terra, onde Gaia, Spektr-RG e o Telescópio Espacial James Webb estão operando atualmente.

“CHES seria uma adição fabulosa à exploração de exoplanetas”, disse Elizabeth Tasker, professora associada da Agência de Exploração Aeroespacial do Japão. “Embora o número potencial de alvos seja pequeno, a medição da massa do planeta para mundos que orbitam nossas estrelas vizinhas do tipo K, G e F seria uma adição valiosa aos nossos dados atuais e um passo para identificar mundos habitáveis”.

Medir as massas dos planetas forneceria dados valiosos sobre a diversidade e formação de nossos vizinhos planetários, disse Tasker.

“Embora o CHES não possa sondar a superfície desses planetas para ver se eles hospedam um ambiente semelhante à Terra, a medição direta da massa fornece um indicador importante de quais planetas podem ou definitivamente não podem ser semelhantes à Terra”, disse Tasker ao Space. .com. “Planetas de massa mais alta atrairão uma atmosfera mais espessa do que a Terra, potencialmente contendo gases como hidrogênio e hélio, que são excelentes para reter calor.”

A habitabilidade potencial de planetas terrestres a partir de descobertas feitas pelo CHES pode ser investigada por outras equipas. Para um planeta que faz trânsitos observáveis em sua estrela, os espectros de luz que passam pela atmosfera de um exoplaneta podem ser analisados para revelar informações sobre sua composição.

A missão parece estar a competir com outra proposta de exoplaneta do Observatório Astronômico de Xangai, também sob o CAS. Essa missão, chamada Terra 2.0, usaria o método de trânsito para monitorizar 1,2 milhões de estrelas anãs, na tentativa de detectar exoplanetas e restringir a busca por potenciais gêmeos da Terra. Esta missão também operaria a partir do Ponto 2 de Lagrange Sol-Terra.

Ambas as propostas fazem parte de uma terceira ronda do Programa de Pesquisa Estratégica Prioritária sob o CAS. Essas duas propostas, juntamente com propostas de missão em outras áreas – incluindo física de energia extrema, ciência planetária, heliofísica e observação da Terra – devem passar por revisão em breve.

Autor: Andrew Jones 

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Crédito Imagem Destaque: ESO/VEJA