14.043 – Supernova – A Morte Brilhante das Estrelas


supernova
Supernovas são objetos celestes pontuais com luz extremamente intensa e com duração de apenas alguns meses. Da antiguidade, há poucos registros desses objetos, que desafiavam a compreensão de seus observadores. Na Europa dominada pelo aristotelismo, nenhum astrônomo lhes deu maior atenção. Pois segundo Aristóteles, o céu era imutável, do que se deduzia que tanto cometas como supernovas eram fenômenos atmosféricos. Como mostraremos mais adiante, as supernovas são explosões de estrelas de grande massa que exauriram suas fontes convencionais de energia.

A luminosidade de uma supernova (SN) é gigantesca. Em seu pico, que ocorre poucas semanas após o seu aparecimento, a luminosidade pode atingir valores de dez bilhões de sóis e a SN pode competir em luminosidade com toda a galáxia em que se situa. A figura 1 mostra a foto da SN 1994D que explodiu nas bordas da galáxia espiral NGC 4526 situada à distância de 108 milhões de anos-luz. Uma supernova expele até cerca de 90% da sua massa para o espaço, e séculos depois essa massa de gás pode ser vista como uma nebulosa em forma esférica ou de anel. A figura 2 mostra os gases formados por uma supernova que Kepler notou pela primeira vez dia 17/10/1604. Esta foi a última supernova inquestionavelmente observada na Via Láctea. Ocorreu a 20 mil anos luz de distância e pôde ser vista durante o dia por 3 semanas. Mas exames recentes de restos de SN indicam que em nossa galáxia ocorre em média uma supernova a cada 50 anos, ou seja, a cada 1,5 bilhões de segundos. Como o universo visível tem cerca de mil bilhões de galáxias, a cada segundo nele explodem centenas de SN. Mas mesmo com o atual sistema de monitoramento por meio de poderosos telescópios, a grande maioria delas passa despercebida.
Os primeiros estudos teóricos sobre supernovas foram realizados pelo físico suíço Fritz Zwicky (1898 – 1974) que desde os 27 anos trabalhou no Instituto Tecnológico da Califórnia. Zwicky, que em 1926 cunhou o termo supernova, teorizou que elas eram geradas por explosões de estrelas anãs brancas (ver anãs brancas no artigo Evolução Estelar). Junto com seu colega Walter Baade, Zwicky também reconheceu dois tipos de supernovas: Tipo I, cujo espectro de emissão não contém raias de absorção por hidrogênio, e Tipo II, que mostram raias de hidrogênio muito alargadas. É fato reconhecido da sociologia da ciência que a aceitação inicial de idéias realmente pioneiras depende consideravelmente da personalidade dos seus proponentes. Ocorre que Zwicky tinha um caráter singularmente arrogante e áspero. Sobre seus colegas de ofício, dizia que eram idiotas esféricos. Esféricos porque pareciam igualmente idiotas, qualquer que fosse o ângulo de visão. Esse não é definitivamente o tipo que faz sucesso facilmente. Ele fez algumas descobertas de grande importância que só foram levadas a sério décadas mais tarde. Em 1933, descobriu a existência da matéria escura, mas foi ignorado até os anos 1970, quando a matéria escura foi redescoberta independentemente. Coisa algo semelhante ocorreu com suas descobertas e idéias pioneiras sobre SN.
Os estudos mais recentes exigiram uma classificação mais detalhada das SN. Há 3 classes de supernovas tipo I, que são Ia, Ib e Ic, e pelo menos 3 classes de SN tipo II. Essa classificação é feita com base no espectro de luz das SN e também na sua curva de luminosidade, ou seja, a maneira como a luminosidade aumenta e, após atingir seu pico, decresce até finalmente tornar-se talvez invisível. Somente as SN tipo Ia são explosões de estrelas anãs brancas. As outras são explosões de estrelas gigantes – com massa maior do que uns 9 sóis – que consomem rapidamente o hidrogênio do seu núcleo, entram em crise energética e explodem sem passar pelo estágio de anãs brancas. Supernovas Tipo Ia podem ser observadas tanto em galáxias elípticas, nas quais há muito não há formação de novas estrelas, quanto nas galáxias espirais. Os outros tipos de supernovas só ocorrem nos braços das galáxias espirais, onde a formação de novas estrelas ainda é freqüente. Isso ocorre porque uma estrela com massa de 10 sóis vive apenas uns 10 milhões de anos antes de explodir como supernova.

Por que anãs brancas podem explodir como supernovas

Como se pode ver no artigo Evolução Estelar, estrelas com massa na faixa aproximada de 1 a 9 sóis, uma vez exaurido o hidrogênio em seus núcleo, passam por um processo no qual se tornam gigantes vermelhas, expelem grande parte da sua massa externa e o núcleo remanescente se transforma em uma anã branca composta principalmente de carbono e oxigênio. Uma anã branca é capaz de se manter estável, evitando seu colapso gravitacional por meio da chamada pressão por degenerescência eletrônica, desde que sua massa seja inferior ao chamado limite de Chandrasekhar, cujo valor é cerca de 1,4 massas solares. Mas uma estrela anã branca pode ganhar massa adicional se for parte de um sistema binário (pelo menos metade das estrelas existentes são binárias) e se a sua companheira também vier a se tornar gigante vermelha. Nesse caso, a anã branca começa a absorver matéria da vizinha agigantada (ver figura 4) até que finalmente atinja o limite de Chandrashekhar. Ao atingir esse limite, ela se colapsa e seu núcleo atinge temperatura de bilhões de graus, o que inicia um processo explosivo de fusão de carbono e oxigênio. Em questão de segundos a SN emite (1-2) x 1044 joules de energia, o que, em ordem de grandeza, equivale ao que o Sol emitirá em toda a sua existência.
Supernovas Tipo Ia são usadas como velas padrão

Vimos que a energia emitida por supernovas Tipo Ia varia por um fator de apenas 2. O mesmo ocorre com sua luminosidade máxima, que ocorre cerca de 2 semanas após a explosão. Pelo exame do espectro da luz emitida pela supernova, os astrônomos aprenderam a reconhecer as que têm maior ou menor luminosidade. Assim, essas supernovas têm sido utilizadas como velas padrão (fontes de intensidade bem estabelecida). A comparação entre a luminosidade aparente e a luminosidade absoluta presumível tem possibilitado medidas de grandes distâncias astronômicas com incerteza de apenas 7%, o que é muito pouco comparado com os métodos tradicionais. Isso tem levado a importantes avanços em cosmologia observacional, que serão discutidos mais adiante.

Os outros tipos de supernovas são explosões de estrelas muito massivas

Estrelas com mais de 9 massas solares podem explodir como supernovas sem passar pelo estágio de anãs brancas. Elas têm uma evolução complexa e relativamente rápida. No início, como todas as estrelas, elas geram energia pela fusão de hidrogênio em hélio em seu núcleo. Quando o hidrogênio no núcleo se exaure, cessa a geração de calor, a pressão para fora gerada pelo núcleo diminui e este se contrai sobre a pressão gravitacional da região externa rica em hidrogênio. Essa compressão aquece o núcleo o bastante para que 3 núcleos de hélio sejam fundidos para formar carbono. Na camada adjacente a esse núcleo superaquecido a temperatura se eleva o bastante para que tenha início a fusão do hidrogênio. Mas essa etapa evolutiva também chega a um fim e a estrela sofre nova compressão. No núcleo, elementos mais pesados começam a ser gerados por fusão, na camada adjacente tem início fusão de hélio para gerar carbono e em uma terceira camada começa a fusão do hidrogênio. As etapas vão se sucedendo até que a estrela adquira uma estrutura tipo cebola como exibida na figura 5.

 

fig5

Figura 5 – Estrutura de cebola de uma estrela muito massiva ao final da sua vida na Sequência Principal.

Em dado momento, o calor gerado pelos processos de fusão não é mais capaz de gerar pressão para fora que suporte a compressão gravitacional. O núcleo central de ferro sofre um colapso com velocidade de até 70.000 km/s. Energia da ordem de 1046 joules é emitida na forma de neutrinos. Cerca de um centésimo da energia desses neutrinos é absorvida pelas camadas externas, o que gera a explosão de supernova. Material é expelido da estrela com velocidades de até 30.000 km/s, no que ela perde cerca de 90% da sua massa. O núcleo remanescente se transforma em uma estrela de nêutrons se a massa da estrela progenitora for menor do que cerca de 20 massas solares. Se for maior do que esse limite estimado, o núcleo se transforma em um buraco negro. Simulações em computador mostram que estrelas com massa maior do que 50 massas solares entram em colapso e convertem-se diretamente em buracos negros sem que haja uma explosão tipo supernova.

Os elementos pesados da tabela periódica são originários de supernovas

Não fossem as supernovas, a vida no universo seria impossível porque a química existente seria excessivamente simples. De fato, no Big Bang só foram produzidos hidrogênio, hélio e uma pitadinha de lítio. Todos os outros elementos são sintetizados em estrelas massivas e em algumas delas jogados no espaço em explosões de supernovas. Mesmo em estrelas com massa maior do que 9 massas solares, que dão origem a supernovas tipos Ib, Ic e II, os processos de fusão nuclear não são capazes de gerar elementos mais pesados do que o ferro. Isso porque a fusão nuclear do ferro com outros elementos consome energia em vez de gerá-la. Mas na explosão de supernovas, qualquer que seja o seu tipo, as ondas de choque do gás em expansão são capazes de suprir a energia suficiente para a síntese de todos os elementos da tabela periódica. Se uma nova estrela se forma em gás enriquecido desses elementos e essa estrela contém um sistema planetário, esses planetas podem apresentar uma química complexa o bastante para que nela se desenvolva a vida. Isso é exatamente o que ocorreu com o nosso Sol e seus planetas. A concentração de elementos pesados no Sol sugere que ele na verdade seja uma estrela de terceira geração. Com isso se quer dizer que ele foi gerado de gás produzido por uma (ou mais de uma) supernova cuja estrela progenitora (ou estrelas progenitoras) foram formadas de restos de supernovas. Eu e você, caro leitor, somos feitos de lixo atômico, somos filhos e netos de uma das maiores calamidades nucleares que se conhece no universo.

13.811 – O que é uma tempestade solar e como ela afeta a Terra


tempestadesolarnasa
Entendendo como funciona o fenômeno:

O Sol não é só uma estrela que influencia os planetas ao seu redor, ele também é um corpo em constante variação, com explosões violentas de radiação, e um exímio formador de energia em quantidades absurdas para os padrões terrestres.
Sua massa — de cerca de 330 mil vezes a da Terra — corresponde a 99,86% da massa do Sistema Solar. O apelido de Astro Rei não é mera força de expressão. Essa esfera gigante é composta, basicamente por Hidrogênio e Hélio, sendo que 3/4 de seu total é reservado ao primeiro elemento. Menos de 2% de sua composição consiste em elementos pesados, como oxigênio e carbono.
Diferente dos planetas que são considerados rochosos, como a Terra e Marte, ou gasosos, como Saturno e Júpiter, nossa fonte de calor é formada por plasma, gasoso na superfície e mais denso conforme se proxima do núcleo.
É exatamente ali, em seu coração, sob uma temperatura de 15 milhões de graus centígrados, que as reações químicas nucleares mais selvagens acontecem. São até 600 milhões de toneladas de hidrogênio convertidos em hélio por segundo. A diferença da massa dos dois elementos é expelida em forma de energia. Para sair do núcleo e chegar até a superfície da estrela, essa energia leva até um milhão de anos — um constraste bem grande com o tempo que as partículas do Sol levam para chegar até a Terra: 8 minutos.
Por isso, a camada mais externa do Sol, a Coroa, está sempre se expandindo, criando os ventos solares, por isso o nome “ejeções de massa coronal”. Quando explosões de grandes proporções acontecem nessa área, partículas solares são liberadas.
Os astrônomos estimam que o nosso Sol tenha 4,5 bilhões de anos.Considerando que uma estrela desta grandeza mantém seu brilho por até 10 bilhões de anos, ainda teremos muito com o que nos preocupar.
Os efeitos na Terra
Os aparelhos tecnológicos que usamos na Terra sofrem grande influência do clima espacial. Aparelhos como GPS e comunicadores que dependem de frequência de rádio, como aviões, podem ser impactados por estes presentes do Sol.
Em 1859, uma das maiores ejeções já lançadas pelo Sol atingiu o campo magnético da Terra, causando o colapso dos serviços telegráficos. Como dependemos muito mais da energia elétrica agora, se isso tivesse acontecido hoje os estragos poderiam ter sido maiores.
Na história, nenhuma tempestade solar jamais afetou uma missão espacial tripulada. Mas, em 1972, a NASA registrou rajadas solares que poderiam matar um ser humano desprotegido do campo magnético da Terra durante as missões Apollo 16 e 17.
Mas, calma, a NASA está sempre atenta às atividades solares. A agência espacial garante que mantém uma frota de naves heliofísicas que monitoram o ambiente espacial entre o Sol e a Terra. Além disso, existem eventos naturais impressionantes e maravilhosos só acontecem graças à influência do Sol, como a aurora boreal e a austral, que são o efeito mais visível do Astro Rei em nosso mundo.

13.776 – Aproveitando a energia das estrelas


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Somos todos parasitas do Sol, por mais que pouca gente tenha aderido à onda dos aquecedores solares para o chuveiro. Toda a comida que você consome, toda a energia que você gasta e o mero fato de que você tem um planeta onde morar – essas coisas são dádivas da nossa estrela mãe. Dá para fazer muita coisa com esse uso secundário da energia solar, como podemos comprovar simplesmente olhando para o mundo ao nosso redor. Mas que tal se a gente fosse direto à fonte? E se a nossa espécie usasse o Sol e/ou outras estrelas galáxia afora como gigantescas tomadas?
A ideia pertence à fronteira entre a ficção e a pesquisa de verdade, mas foi proposta pela primeira vez numa das mais importantes revistas científicas do mundo, a americana Science, há 50 anos. Seu principal mentor, o físico e matemático britânico Freeman Dyson, empresta seu nome ao conceito, que é conhecido como “esfera Dyson”.
Na publicação original, feita nas páginas da Science, Dyson partiu de um raciocínio simples: ao longo da história, a humanidade tem aumentado exponencialmente seu consumo de energia, da queima de poucas toneladas de gravetos por ano na Pré-História à construção de gigantescas usinas elétricas no século 20. Ora, se os seres humanos realmente se espalharem pelo sistema solar e pelos sistemas estelares vizinhos no futuro, vão precisar de quantidades ainda mais alucinadas de energia para sobreviver. Portanto, nada melhor do que organizar sistemas que captem diretamente a radiação estelar para o nosso uso.

Casca, bolha ou enxame?
O ponto em comum em todas as variantes já imaginadas é o uso de um grande conjunto de painéis solares, voltados na direção da estrela-tomada, os quais, de preferência, cobririam a totalidade, ou pelo menos a maior parte, do astro. Fora isso, o desacordo impera entre os teóricos.
O que parece quase certo é que seria absurdamente complicado construir uma esfera sólida em torno da coitada da estrela. O problema não é nem o calor, já que os proponentes dessa versão falam numa casca com raio de 1 UA (uma unidade astronômica, ou seja, a distância atual entre a Terra e o Sol). O que acontece é que uma estrutura desse naipe não teria interação gravitacional significativa com a estrela em seu interior – ou seja, precisaria de motores que a mantivessem no lugar o tempo todo, senão correria o risco de trombar com o astro. Por essas e outras, acredita-se que o melhor jeito de realizar o sonho da estrela-tomada envolva o uso de um arquipélago de satélites e estações espaciais, cobertos com sofisticados coletores de energia solar. Uma vez obtida a energia, ela poderia ser transmitida de um satélite para outro, e também para pontos distantes do espaço, por meio de potentes emissões de laser, digamos. Essa versão da ideia é conhecida como “enxame de Dyson”, mas ela tem outra desvantagem séria. A interação gravitacional entre o grande número de satélites poderia levar a frequentes trombadas, difíceis de evitar. Por isso, um terceiro conceito, a “bolha de Dyson”, propõe equipar os satélites em torno da estrela com gigantescas velas (isso mesmo, como as de barcos), as quais seriam impulsionadas pelo “vento” de partículas que a estrela sopra através do espaço. Com isso, os coletores de energia ficariam sempre na mesma posição. Se você está achando Dyson doidão, saiba que ele propôs a ideia, originalmente, como forma de buscar civilizações ETs avançadas, que já teriam feito suas esferas Universo afora.

13.751 – Eta Carinae: os segredos da maior explosão estelar que não resultou em uma supernova


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Imagine viajar para a lua em apenas 20 segundos. É nessa velocidade que o material de uma erupção se afastou do instável e extremamente massivo sistema estelar Eta Carinae, 170 anos atrás.
Quando gás é lançado tão rápido assim, resulta na completa aniquilação da estrela. Eta Carinae sobreviveu, no entanto, o que torna esse o gás mais rápido já medido a partir de uma explosão estelar que não levou a uma supernova na história.
Eta Carinae é a estrela mais luminosa conhecida em nossa galáxia. A explosão liberou quase tanta energia quanto uma supernova típica, que teria deixado para trás um cadáver estelar.
Nos últimos sete anos, uma equipe de astrônomos liderada por Nathan Smith, da Universidade do Arizona, e Armin Rest, do Instituto de Ciência do Telescópio Espacial, nos EUA, têm determinado a extensão dessa explosão, observando ecos de luz de Eta Carinae e seus arredores.
Os ecos ocorrem quando a luz de eventos brilhantes e de curta duração é refletida por nuvens de poeira, que atuam como espelhos distantes redirecionando-a em nossa direção. Como um eco de áudio, o sinal de chegada da luz refletida tem um atraso após o evento original, devido à velocidade finita da luz.
No caso de Eta Carinae, o evento brilhante foi uma grande erupção que expeliu uma enorme quantidade de massa em meados do século XIX. O sinal tardio desses ecos permitiu que os astrônomos decodificassem a luz da erupção com telescópios e instrumentos astronômicos modernos, embora o episódio original tenha sido visto da Terra centenas de anos atrás.
A grande erupção promoveu temporariamente Eta Carinae para a segunda estrela mais brilhante visível em nosso céu noturno, superando a luz de todas as outras estrelas da Via Láctea. Material equivalente a cerca de dez vezes mais do que a massa do sol foi expelido, o que também formou a intensa nuvem de gás conhecida como Homunculus em torno da estrela.
Este remanescente é visível até por pequenos telescópios amadores a partir do hemisfério sul e das regiões equatoriais, mas é melhor observado em imagens obtidas com o Telescópio Espacial Hubble.
Para decodificar os ecos de luz da erupção em si, a equipe usou instrumentos do Observatório Gemini (Havaí), do Telescópio Blanco do Observatório Interamericano Cerro Tololo (Chile), e do Telescópio Magellan do Observatório Las Campanas (Chile).
Com os dados, os pesquisadores puderam fixar a velocidade da explosão: entre 10.000 e 20.000 quilômetros por segundo. “Nós vemos essas velocidades realmente altas o tempo todo em explosões de supernovas onde a estrela é obliterada. No entanto, neste caso, a estrela sobreviveu. Algo deve ter despejado muita energia nela em um curto espaço de tempo”, explicou Smith.
O material expulso por Eta Carinae está viajando até 20 vezes mais rápido do que o esperado de erupções típicas de uma estrela massiva. Os cientistas acreditam que a ajuda de duas estrelas parceiras pode explicar o fluxo extremo.
A maneira mais direta de explicar simultaneamente a ampla gama de fatos observados em torno da erupção e do sistema remanescente é uma interação de três estrelas, incluindo um evento dramático em que duas delas se fundiram em uma estrela monstro.
Compreender a dinâmica e o ambiente em torno das maiores estrelas da nossa galáxia é uma das áreas mais difíceis da astronomia. Estrelas muito massivas têm vidas curtas comparadas a estrelas como o nosso sol. Capturar uma no ato de uma grande etapa evolutiva é estatisticamente improvável. É por isso que um caso como o de Eta Carinae é tão importante.
Eta Carinae é um tipo de estrela instável conhecida como “variável luminosa azul”, localizada a cerca de 7.500 anos-luz. É uma das mais brilhantes da nossa galáxia, cerca de cinco milhões de vezes mais do que o sol, com uma massa cerca de cem vezes maior. Também tem a maior taxa conhecida de perda de massa antes de passar por uma explosão de supernova.
A quantidade de massa expelida na grande erupção de Eta Carinae no século XIX excede todas as outras conhecidas. Ela provavelmente sofrerá uma verdadeira explosão de supernova nos próximos meio milhão de anos, possivelmente muito mais cedo. Isso porque outras supernovas observadas passaram por erupções semelhantes apenas alguns anos ou décadas antes de sua morte.
Os resultados do estudo foram publicados em dois artigos na revista científica Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. [ScienceDaily]

13.511 – A estrela mais misteriosa da galáxia continua confundindo cientistas


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A estrela chamada KIC 8462852 já causou bastante agitação na comunidade científica, mas não vai ser desta vez (ainda) que solucionaremos seus mistérios.
Na verdade, eles acabaram de ficar ainda mais confusos.
Em 2015, os astrônomos ficaram intrigados devido a uma série de eventos de perda de brilho rápidos e inexplicados vistos na estrela, enquanto ela estava sendo monitorada pelo Telescópio Espacial Kepler, da NASA.
Para tentar entendê-la melhor, os pesquisadores Josh Simon e Benjamin Shappee e seus colaboradores decidiram fazer uma análise mais longa, acompanhando suas mudanças desde 2006.
Os astrônomos pensavam que a estrela estava apenas brilhando mais fraca com o tempo, mas o novo estudo mostrou que ela também se iluminou significativamente em duas ocasiões, em 2007 e 2014. Esses episódios inesperados complicam ou descartam quase todas as ideias propostas para explicar a estranheza observada em KIC 8462852.
Até agora, os cientistas já tentaram explicar suas diminuições de brilho com diversas hipóteses, desde que a estrela engoliu um planeta próximo a um grupo invulgarmente grande de cometas a orbitando, incluindo até uma megaestrutura alienígena.
Em geral, as estrelas podem parecer escurecer por breves períodos porque um objeto sólido (como um planeta ou uma nuvem de poeira e gás) passa entre ela e o observador, eclipsando seu brilho por um tempo.
Mas mesmo antes dessa evidência de dois períodos de brilho aumentado no passado da estrela, os períodos erráticos de escurecimento vistos na KIC 8462852 eram diferentes de qualquer coisa que os astrônomos já haviam observado.
No ano passado, Simon e Ben Montet, que também é coautor deste estudo, descobriram que, de 2009 a 2012, a KIC 8462852 diminuiu em brilho quase 1%. Seu brilho caiu 2% ao longo de apenas seis meses, o que é impressionante, permanecendo nesse nível pelos últimos seis meses de observações de Kepler.
Examinando cerca de 11 anos de dados, os pesquisadores concluíram que a estrela continuou a diminuir de brilho de 2015 até agora, e está 1,5% mais fraca do que em fevereiro desse ano. Além do escurecimento que a estrela experimentou de 2009 a 2013 e de 2015 até hoje, ela sofreu os já mencionados dois períodos de brilho aumentado também.

E agora?
“Até este trabalho, pensávamos que as mudanças de luz da estrela só estavam ocorrendo em uma direção – escurecendo”, afirmou Simon. “A percepção de que a estrela às vezes fica mais brilhante além de períodos de escurecimento é incompatível com a maioria das hipóteses para explicar o seu comportamento estranho”.
Um próximo passo importante da pesquisa será determinar como a cor da estrela muda com o tempo, especialmente durante as breves quedas de brilho. Essa informação pode ajudar a restringir as possíveis explicações sobre por que essa estrela age da forma que age.
Por exemplo, se o escurecimento for causado por poeira que obscurece a visão da estrela para nós, então ela deve parecer ficar mais vermelha à medida que escurece. Mas se objetos grandes estão bloqueando sua luz, nenhuma mudança de cor seria vista.
“Ainda não resolvemos o mistério. Mas entender as mudanças de longo prazo da estrela é uma peça chave do quebra-cabeça”, concluiu Simon. [Phys]

16.382 – O que é uma tempestade solar e como ela afeta a Terra


tempestadesolarnasa
O Sol não é só uma estrela que influencia os planetas ao seu redor, ele também é um corpo em constante variação, com explosões violentas de radiação, e um exímio formador de energia em quantidades absurdas para os padrões terrestres.
Sua massa — de cerca de 330 mil vezes a da Terra — corresponde a 99,86% da massa do Sistema Solar. O apelido de Astro Rei não é mera força de expressão. Essa esfera gigante é composta, basicamente por Hidrogênio e Hélio, sendo que 3/4 de seu total é reservado ao primeiro elemento. Menos de 2% de sua composição consiste em elementos pesados, como oxigênio e carbono.
Diferente dos planetas que são considerados rochosos, como a Terra e Marte, ou gasosos, como Saturno e Júpiter, nossa fonte de calor é formada por plasma, gasoso na superfície e mais denso conforme se proxima do núcleo.
É exatamente ali, em seu coração, sob uma temperatura de 15 milhões de graus centígrados, que as reações químicas nucleares mais selvagens acontecem. São até 600 milhões de toneladas de hidrogênio convertidos em hélio por segundo. A diferença da massa dos dois elementos é expelida em forma de energia. Para sair do núcleo e chegar até a superfície da estrela, essa energia leva até um milhão de anos — um constraste bem grande com o tempo que as partículas do Sol levam para chegar até a Terra: 8 minutos.
Por isso, a camada mais externa do Sol, a Coroa, está sempre se expandindo, criando os ventos solares, por isso o nome “ejeções de massa coronal”. Quando explosões de grandes proporções acontecem nessa área, partículas solares são liberadas.
Os astrônomos estimam que o nosso Sol tenha 4,5 bilhões de anos.Considerando que uma estrela desta grandeza mantém seu brilho por até 10 bilhões de anos, ainda teremos muito com o que nos preocupar.

Os efeitos na Terra
Os aparelhos tecnológicos que usamos na Terra sofrem grande influência do clima espacial. Aparelhos como GPS e comunicadores que dependem de frequência de rádio, como aviões, podem ser impactados por estes presentes do Sol.
Em 1859, uma das maiores ejeções já lançadas pelo Sol atingiu o campo magnético da Terra, causando o colapso dos serviços telegráficos. Como dependemos muito mais da energia elétrica agora, se isso tivesse acontecido hoje os estragos poderiam ter sido maiores.
Na história, nenhuma tempestade solar jamais afetou uma missão espacial tripulada. Mas, em 1972, a NASA registrou rajadas solares que poderiam matar um ser humano desprotegido do campo magnético da Terra durante as missões Apollo 16 e 17.
Mas, calma, a NASA está sempre atenta às atividades solares. A agência espacial garante que mantém uma frota de naves heliofísicas que monitoram o ambiente espacial entre o Sol e a Terra. Além disso, existem eventos naturais impressionantes e maravilhosos só acontecem graças à influência do Sol, como a aurora boreal e a austral, que são o efeito mais visível do Astro Rei em nosso mundo.

13.264 – Astronomia – Estrela da ‘megaestrutura alienígena’ volta a piscar


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Astrônomos de todo o planeta se mobilizaram neste fim de semana, após detectarem que a estrela KIC 8462852, responsável pela emissão de uma luz misteriosa, voltou a piscar. Os cientistas apontaram seus telescópios para o corpo celeste, localizado a cerca de 1.500 anos-luz de distância (cada ano-luz equivale a 9,46 trilhões de quilômetros) da Terra, entre as constelações de Cisne e Lira, na esperança de, pela primeira vez, acompanhar a atividade da estrela em tempo real. Com isso, pretendem obter novas evidências que ajudem a decifrar os padrões incomuns de seu brilho.
A KIC 8462852, descoberta em 2011, exibe uma luz tão bizarra que, em 2015, os cientistas chegaram à conclusão de que a explicação científica mais plausível para seu comportamento seria uma incrível megaestrutura construída por alienígenas. A hipótese – levada a sério pelos astrônomos – foi levantada por pesquisadores liderados por Tabetha Boyajian, da Universidade de Yale, nos Estados Unidos, e pelo astrônomo Jason Wright, da Universidade Penn State. Por Tabetha estar à frente dos estudos, a estrela também recebe o nome de “Tabby’s Star”, ou Estrela de Tabby, na tradução em português.
Meses depois, cientistas da Nasa, afirmaram que um ‘enxame’ de cometas poderia estar por trás dos padrões incomuns do brilho da estrela: uma família deles estaria viajando em órbitas longas e bastante excêntricas a seu redor, causando estranha luminosidade. A ideia da estrutura construída por extraterrestres, no entanto, não foi descartada.
O maior enigma da Estrela de Tabby, segundo os astrônomos, é a grande diminuição de seu brilho, entre 15% e 25% – o mais comum é que esse número esteja entre 1% e 2%.
Em setembro de 2015, um artigo no periódico Monthly Notices of the Royal Astronomical Society descreveu a KIC 8462852, estrela observada pelo telescópio Kepler, o mais competente caçador de planetas fora do Sistema Solar, lançado em 2009. As lentes do poderoso instrumento captam o brilho das estrelas – quando há uma diminuição padronizada da luz emitida por elas, isso significa que algo está passando entre a estrela e o telescópio. Na maior parte das vezes, é um planeta (que costuma ter tamanho intermediário entre a Terra e Netuno). No entanto, a KIC 8462852 emitia um padrão luminoso inédito. Normalmente, quando um planeta passa por uma estrela, seu brilho diminui entre 1% e 2%. Mas, durante os quatro anos de observações do Kepler, a luz de KIC 8462852 diminuiu entre 15% e 25%, e em intervalos aleatórios. Ela tem 1,5 vezes o tamanho do Sol e, para escurecê-la dessa forma, seria necessário um objeto muito grande – bem maior que um planeta.
Após descartarem várias explicações, os cientistas passaram a considerar a hipótese de que o comportamento bizarro da estrela poderia ser consequência de uma incrível estrutura construída por alienígenas para captar a energia da estrela, chamada Esfera de Dyson (por ter sido proposta em 1960 pelo físico britânico Freeman Dyson). Ela seria composta por gigantescos painéis solares que, aos poucos, bloqueariam o brilho do corpo celeste. Em novembro do mesmo ano, o astrônomo Massimo Marengo, da Universidade do Estado de Iowa, nos Estados Unidos, afirmou que o padrão incomum poderia ser causado por cometas gelados que estariam rodeando a estrela e causando a sombra misteriosa – mas a nova explicação não foi suficiente para invalidar a hipótese da megaestrutura.
No fim da última sexta-feira, o Instituto de Astrofísica das Canárias, deu o alerta da atividade da estrela – ela estaria novamente se apagando e teria reduzido seu brilho em 2%. Com as novas observações, os cientistas pretendem recolher mais dados sobre a luz de KIC 8462852, que dariam suporte ou descartariam as hipóteses sobre as explicações de seu brilho.

12.986 – Astrofísica – A Densidade da Estrela de Nêutrons


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Estrelas de nêutrons são, indiscutivelmente, um dos objetos mais exóticos do Universo. Como um daqueles amigos irritantes que aparentemente se superestima em cada aspecto da vida, estrelas de nêutrons excedem em quase todas as categorias: gravidade; força do campo magnético; densidade; e temperatura.
“Mas espere”, eu ouvi dizer, “buracos negros são muito mais densos!” Em certo sentido, isso é verdade, mas não podemos realmente determinar a estrutura interna de um buraco negro, uma vez que ela está para sempre oculta por trás do horizonte de eventos.
Estrelas de nêutrons, com uma crosta sólida (e com até mesmo oceanos e atmosfera!) são os objetos sólidos mais densos que podemos observar, chegando algumas vezes a densidade de um núcleo atômico em seu núcleo. Uma amostra de material de estrela de nêutrons do tamanho de um grão de areia pesaria aproximadamente o mesmo que o maior navio que já navegou pelos nossos mares – mais de 500.000 toneladas.
Estrelas de nêutrons também oferecem uma riqueza de comportamento extremo que as tornam um alvo atraente para os astrofísicos.

Origem de uma estrela de nêutrons
Acredita-se que estrelas de nêutrons são formadas a partir da explosão de uma supernova que acaba com a vida de uma estrela de tamanho médio, com cerca de 8 a 20 vezes a massa do nosso sol. Uma vez que seu combustível nuclear é consumido, a estrela explode, perdendo a maior parte de seu material para o espaço.
O restante colapsa em um pequeno objeto (pelos padrões astronômicos) com cerca de 22 km de diâmetro, o tamanho de uma cidade média, mas ainda assim com cerca de 1,5 vezes a massa do nosso sol.
Enquanto a crosta é composta principalmente de ferro cristalino, tais átomos não podem sobreviver profundamente na estrela, e o material transita através de uma estranha “pasta nuclear” (região A na imagem, abaixo) para o fluido de nêutrons do núcleo (regiões B e C).
As condições no núcleo não podem ser reproduzidas em experiências terrestres, e a incerteza sobre esta região – talvez compreendendo exóticos híperons ou até mesmo a “matéria estranha” – é o principal motivador para o estudo desses objetos.
Estrelas de nêutrons emitem pouca luz visível, o que as tornam praticamente impossíveis de detectar pelos modos tradicionais. A maioria dos poucos 1.000 exemplos conhecidos foram descobertos através das suas pulsações de rádio.
Como faróis cósmicos, os feixes de rádio emparelhados por esses pulsares varrem todo o universo. Se o feixe atravessa a Terra, ele pode ser detectado com radiotelescópios. O pulsar mais próximo, PSR J0437-4715, está a cerca de 500 anos-luz de distância.
Magnetares são pulsares com campos magnéticos incrivelmente fortes.
Microquasares são pulsares com jatos que atingem velocidades relativistas.

Rotação alucinante
Típicas estrelas de nêutrons pulsantes giram cerca de 1 vez por segundo, o que é extremamente rápido para um objeto denso e massivo. Mas se a estrela têm uma companheira binária normal, a estrela de nêutrons pode “girar” a mais de 10 vezes a velocidade de uma máquina de lavar roupa comum.
O processo pelo qual isso ocorre é chamado de acreção. Ao longo dos bilhões de anos de vida desses objetos, a estrela companheira evolui (e amplia) até as camadas externas sentirem a força gravitacional da estrela de nêutrons.
O gás da estrela companheira pode então fluir para a estrela de nêutrons, a fazendo girar mais.
Este processo tem alguns efeitos secundários notáveis. O gás caindo na estrela de nêutrons é aquecido a dezenas de milhões de graus, e a estrela de nêutrons vai começar a brilhar intensamente em raios-X, em vez de ondas de rádio. Essa radiação é bloqueada pela atmosfera da Terra, mas pode ser detectada por telescópios em satélites.

A fusão ocorre
O gás que se acumula na superfície da estrela de nêutron através do processo de acreção é semelhante à composição do nosso próprio sol – principalmente hidrogênio e hélio, com uma pequena porcentagem de outros elementos.
A enorme gravidade da estrela de nêutrons – algumas centenas de bilhões de vezes mais forte que a da Terra – irá comprimir e aquecer o gás, e depois de algumas horas ou dias a fusão nuclear pode ocorrer.
Mas essa queima não é tão bem comportada como em estrelas como o sol. Em vez disso, a queima é instável, e prossegue em apenas alguns segundos para envolver completamente a superfície da estrela de nêutrons, esgotando todo o combustível acumulado e dando origem a uma explosão de raios-X visível em toda a galáxia.
Estas explosões têm sido observados em cerca de 100 sistemas, desde os primeiras telescópios de raios-X serem lançados na década de 1960. Ocorrendo uma vez a cada poucas horas ou dias (dependendo da taxa de acreção), elas são de longe as mais frequentes explosões termonucleares no universo.
Claro que o fornecimento de gás a partir da companheira uma hora acaba. E quando isso ocorre, a estrela de nêutrons pode reprisar o seu papel como um pulsar de rádio, embora agora girando centenas de vezes a cada segundo. O recordista atual PSR J1748-2446AD gira 716 vezes por segundo! [IFLScience]

12.528 -Astronomia em Sampa – Os 3 Planetários de SP


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Está mais fácil ver as estrelas em São Paulo. Com a reabertura do planetário do Carmo, reformado depois de nove anos fechado por problemas estruturais, os paulistanos contam agora com duas opções na cidade para conhecer melhor os astros. Além dele, há também o planetário do Ibirapuera, no parque de mesmo nome, reinaugurado em janeiro.
Está mais fácil ver as estrelas em São Paulo, mas nem tanto. Com quatro sessões por dia, sempre aos sábados e domingos —e, no Carmo, também nos feriados—, os planetários têm atraído centenas de visitantes, e alguns acabam ficando de fora.
Os dois programas são gratuitos, com ingressos distribuídos sempre uma hora antes de cada sessão. No Ibirapuera, para as exibições mais procuradas, às 15h e às 17h, a orientação é que os visitantes cheguem com ao menos uma hora e meia de antecedência. No Carmo, o intervalo é ainda maior, de duas horas.
Para se ter uma ideia da procura, já passaram pelo planetário da zona sul, da abertura ao último dia 15, 55.236 pessoas —o suficiente para encher o estádio do Itaquerão, que tem capacidade para receber 48 mil.
As escolas que querem levar seus alunos para entender mais sobre o universo também não enfrentam tarefa simples. A fila para agendar uma excursão chega a quatro meses no Planetário do Carmo; no Ibirapuera, espera-se dois.
A promessa das atrações de aumentar a frequência de sessões em meses de férias escolares (janeiro, fevereiro, julho e dezembro) deve ajudar a reduzir a espera para quem se animou a conhecer os novos planetários.
Quem tem disposição para ir um pouco mais longe (e também para pagar ingresso) pode aproveitar ainda um terceiro espaço, o Parque Científico Sabina, em Santo André. O esforço vale a pena: com duas sessões diárias aos finais de semana, o planetário do ABC é considerado o mais moderno da América Latina. É o único que conta com capacidade de transformar-se, também, em teatro digital 180 graus.

FAIXA ETÁRIA
É preciso ficar atento às restrições de idade das atrações. Os planetários do Carmo e do Ibirapuera só aceitam visitantes com cinco anos ou mais —em Santo André, o limite é apenas uma recomendação, afirma a administração. Por isso, os pais devem levar RG ou certidão de nascimento da criança (que deve ser apresentada junto com os documentos dos pais) para que garantam a entrada.
Em visita da sãopaulo ao Ibirapuera, no final de semana dos dias 14 e 15, monitores avisavam aos adultos sobre o limite de idade. Miguel, 4, que tentou ir ao planetário com a avó, Christiane Teixeira, acabou ficando para fora da atração.

“Na fila, o monitor já me explicou [sobre a limitação]”, diz a avó. “Ele foi para o museu Afro Brasil, fez oficinas e se divertiu.”
A restrição surgiu após a reabertura dos planetários, neste ano. No passado, segundo a secretaria do Verde e do Meio Ambiente, responsável pela administração dos espaços, os funcionários dos planetários notavam que as crianças menores de cinco anos demonstravam certa impaciência no escuro em uma sessão que dura de 30 a 40 minutos.

planetário

Ibirapuera
Com quatro sessões diárias e capacidade para receber 305 visitantes, o planetário demonstra como é o céu da cidade sem fatores urbanos como a poluição luminosa —o excesso de luz da cidade difundida na atmosfera. Atenção para o limite de idade: apenas crianças de cinco anos ou mais podem entrar, e é preciso apresentar RG ou certidão de nascimento (acompanhada de documento dos pais) na bilheteria.
Planetário Prof. Aristóteles Orsini – Pq. Ibirapuera. av. Pedro Álvares Cabral, s/nº, Parque Ibirapuera, região sul, tel. 5575-5425. 320 lugares. Sáb. e dom.: 10h, 12h, 15h e 17h. Em janeiro, fevereiro, julho e dezembro, de ter. a dom.: 10h, 12h, 15h e 17h. 40 min. 5 anos. Retirar ingr. 60 min. antes. Estac. (sistema Zona Azul – portão 3). GRÁTIS

Carmo
As apresentações mostram constelações, planetas, tratam de estrelas e buracos negros e do Big Bang, a explosão que deu origem ao universo. Não se esqueça de levar os documentos dos pequenos, já que só é permitida a entrada de crianças com idade a partir de cinco anos. Dica: leve agasalho para não passar frio e chegue com duas horas de antecedência para as sessões da tarde.

Pq. do Carmo Olavo Egydio Setúbal. r. John Speers, 167, Jardim Helian, região leste, tel. 2522-4669. 230 lugares. Sáb. e dom.: 10h, 12h, 15h e 17h. Em janeiro, fevereiro, julho e dezembro, de qua. a dom.: 10h, 12h, 15h e 17h. 30 min. 5 anos. Retirar ingr. uma hora antes. Estac. grátis. GRÁTIS

Santo André
Considerado o mais moderno da América Latina, o Planetário e Teatro Digital de Santo André tem apresentações diferentes em cada uma das quatro sessões aos finais de semana. Não há restrição de idade, mas a administração não recomenda a presença de menores de quatro anos. Diferentemente dos outros, cobra entrada, de R$ 10 a R$ 40 (para duas sessões).
Sabina Escola Parque do Conhecimento. trav. da r. Juquiá, alt. do nº 135, Vila Eldízia, Santo André, tel. 4422-2000. 247 lugares. Sáb., dom. e feriados: 13h30 e 16h. 50 min. Idade recomendada: 4 anos. Ingr.: R$ 10 a R$ 40 (Sabina e Planetário; grátis p/ menores de 5 anos e pessoa com deficiência). Estac. grátis.

12.406 – O revolucionário projeto de viagem interestelar apoiado por Stephen Hawking


astrofisica estrela
O físico Stephen Hawking anunciou apoio a um projeto que pretende enviar uma pequena nave espacial – do tamanho de um chip usado em equipamentos eletrônicos – para uma viagem interestelar daqui a uma geração.
O veículo viajaria trilhões de quilômetros, muito mais distante do que qualquer outra nave.
Um programa de pesquisa de US$ 100 milhões (cerca de R$ 350 milhões) para o desenvolvimento das “naves estelares” do tamanho de pequenos chips eletrônicos foi lançado pelo milionário Yuri Milner e apoiado pelo fundador do Facebook, Mark Zuckerberg.

A viagem interestelar tem sido um sonho para muitos, mas ainda enfrenta muitas barreiras tecnológicas. Entretanto, Hawking disse à BBC News que a fantasia pode ser realizada mais cedo do que se pensa.
“Para que nossa espécie sobreviva, precisamos finalmente alcançar as estrelas”, disse. “Os astrônomos acreditam que haja uma chance razoável de termos um planeta parecido com a Terra orbitando um estrelas no sistema Alfa Centauri. Mas saberemos mais nas próximas duas décadas por intermédio de dados dos nossos telescópios na Terra e no espaço”.

Ainda de acordo com Hawking, “os avanços tecnológicos das últimas duas décadas e os avanços futuros tornarão (a viagem interestelar) possível dentro de uma geração”.
O físico está apoiando um projeto da Fundação Mr. Milner’s Breakthrough, uma organização privada que financia iniciativas de pesquisas científicas consideradas muito ambiciosas por fundos governamentais.

A organização reuniu um grupo de cientistas especialistas no assunto para avaliar a possibilidade de desenvolver naves espaciais capazes de viajar para outros sistemas estelares dentro de uma geração e ainda enviar informações de volta à Terra.
O sistema estelar mais próximo está distante 40 trilhões de quilômetros. Com a tecnologia disponível atualmente, chegar lá levaria cerca de 30 mil anos.

O grupo concluiu que com um pouco mais de pesquisa e desenvolvimento seria possível projetar uma aeronave espacial que reduziria esse tempo para somente 30 anos.
“Eu disse anteriormente que até poucos anos atrás viajar para outras estrelas nesse tipo de velocidade seria impossível”, disse o cientista Pete Worden, que lidera o projeto. Ele é o presidente da Fundação Breakthrough Prize e ex-diretor do centro de pesquisas Nasa Ames, no Vale do Silício, na Califórnia.

“Mas o grupo de especialistas descobriu que, por causa dos avanços em tecnologia, parece haver um conceito que pode funcionar”.

Esse conceito é reduzir o tamanho da aeronave para o de um chip usado em equipamentos eletrônicos. A ideia é lançar milhares dessas “mininaves” na órbita da Terra. Cada um teria um navegador solar.
Seria como uma vela em um barco – mas o sistema seria impulsionado pela luz, em vez de vento. Um laser gigante na Terra daria a cada uma das naves um poderoso empurrão que as ajudaria a alcançar 20% da velocidade da luz.
Tudo isso soa como ficção científica, mas Yuri Milner acredita que é tecnicamente possível desenvolver essa nave espacial e chegar a outro sistema estelar ainda nos próximos anos.

“A história humana tem grandes saltos. Há exatos cinquenta anos, Yuri Gagarin se tornou o primeiro homem no espaço. Hoje estamos nos preparando para o próximo salto: as estrelas”, disse o milionário.

Mas antes de projetar naves espaciais capazes de chegar a outras estrelas, há muitos problemas a serem superados.
Uma prioridade é desenvolver câmeras, instrumentos e sensores em miniatura capazes de caber em um chip, assim como projetar um navegador solar forte o suficiente para ser atingido por um laser poderoso por vários minutos e encontrar uma forma de captar imagens e informações do novo sistema estelar para serem enviados de volta à Terra.
O professor Martin Sweeting, pesquisador do Centro espacial de Surrey, na Inglaterra, e presidente da empresa de engenharia espacial especializada em pequenos satélites Surrey Satellite Technology, quer se envolver no projeto.
Ele fundou a empresa há 30 anos e foi responsável pela redução de custo e de tamanho dos satélites.

“Muito do que fizemos nos anos 80 foi considerado muito maluco, mas agora pequenos satélites estão na moda. Esse projeto (de viagem interestelar) parece uma ideia de maluco, mas novas tecnologias surgiram e agora isso não é mais maluquice, é só difícil”, disse ele à BBC News.
Andrew Coates, do laboratório de ciência espacial Mullard, que é parte da Universidade de Londres, concorda que o projeto é desafiador, mas não impossível.
“Teríamos muitas dificuldades a resolver, como mecanismos de resistência à radiação espacial e ao ambiente empoeirado, a sensibilidade dos instrumentos, a interação entre o poder dos lasers que impulsionariam as naves e atmosfera da Terra, a estabilidade na nave espacial e o fornecedor de energia”, afirma.
Mas, segundo ele, “devemos olhar com atenção para esse conceito se realmente quisermos alcançar outro sistema estelar dentro de uma geração”.
Stephen Hawking acredita que o que antes era um sonho distante pode e deve se tornar uma realidade dentro de três décadas.
“Não há alturas mais altas a serem alcançadas do que as estrelas. Não é sábio manter todos os novos ovos em uma cesta frágil”, disse ele. “A vida na Terra enfrenta perigos astronômicos como asteroides e supernovas”.

12.320 – Estudo com réplica do Sol jovem sugere que a vida na Terra esteve por um fio


sol jovem
Ao estudar uma estrela que é praticamente um réplica perfeita do Sol, só que bem mais jovem, um grupo de astrônomos com participação brasileira demonstrou que a existência da vida na Terra esteve por um fio. De acordo com eles, foi somente graças ao campo magnético do nosso planeta que a história teve final feliz.
O trabalho foi aceito para publicação no periódico “Astrophysical Journal Letters” e tem como primeiro autor José Dias do Nascimento, astrônomo da UFRN (Universidade Federal do Rio Grande do Norte) e pesquisador visitante do Centro Harvard-Smithsonian para Astrofísica, nos Estados Unidos. Do Brasil, também participa do estudo o astrônomo Gustavo Porto de Mello, do Observatório do Valongo da UFRJ (Universidade Federal do Rio de Janeiro).
O alvo dos pesquisadores foi a estrela Kappa¹ Ceti. Ela está localizada na constelação da Baleia, a uns 30 anos-luz de distância. E é igualzinha ao Sol, só que jovem. Enquanto a nossa estrela-mãe é uma senhora de meia-idade, com 4,6 bilhões de anos, os pesquisadores estimam que Kappa¹ Ceti seja uma adolescente, com entre 400 e 600 milhões de anos.
Não custa lembrar: as evidências mais antigas de vida na Terra remontam à época em que o Sol tinha essa idade aí.
Já se sabe que as estrelas, a exemplo dos seres humanos, são mais agitadas, instáveis e tempestuosas quando jovens. O passar dos anos vai tornando tanto umas como outros mais calmos, pacíficos e cordatos.
A questão é: quão mais raivoso era o Sol em sua juventude? Os pesquisadores puderam estudar isso usando a réplica Kappa¹ Ceti, medindo com precisão a magnetosfera da estrela. Dê uma olhada no naipe da modelagem das linhas de campo magnético.
Com esse campo magnético aí, Kappa¹ Ceti deve ser uma estrela cheia de manchas estelares gigantes, bem maiores que as do Sol de hoje, e capaz de supererupções, com energias milhões de vezes superiores às envolvidas naquelas ejeções de massa coronal da nossa estrela. O vento estelar dela, por sua vez, é cerca de 50 vezes maior que o solar atual. Isso é um caminhão de partículas altamente energéticas que a estrela está ejetando e soprando na direção dos planetas que por ventura estejam ao seu redor.
Decerto o Sol fez a mesmíssima coisa por aqui, 3,8 bilhões de anos atrás, banhando os planetas em altas doses de radiação. Hoje, em proporção bem menor, continua fazendo. Mas a Terra tem seu próprio campo magnético, que age efetivamente como um escudo.
O drama é que, naqueles tempos, a magnetosfera terrestre seria menor e mais fraca — talvez até mesmo metade do seu valor atual. “A Terra primitiva não tinha tanta proteção como tem agora, mas teve o suficiente”, diz Nascimento. “A sobrevivência da vida primitiva em nosso planeta esteve por um triz.”

12.287 – Sol – Bomba Atômica Gigante


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O Sol é movido a hidrogênio, que se funde no calor do seu núcleo numa reação parecida com um reator atômico. Ele transforma hidrogênio em hélio.
A estrela produz 40 trilhões de megatons de energia por segundo”, diz o astrônomo Augusto Damineli, do Instituto Astronômico e Geofísico da Universidade de São Paulo. Tudo isso é emitido em raios gama, uma radiação invisível e quentíssima. Esses raios queimariam o sistema solar, mas, ao atravessar as várias camadas do astro, são convertidos em raios de luz, mais suportáveis. Assim, a temperatura de 10 milhões de graus Celsius da radiação do núcleo é reduzida a 6 000 graus Celsius. Há 4,6 bilhões de anos, ao nascer, o Sol tinha hidrogênio suficiente para queimar durante 10 bilhões de anos. Hoje, a metade desse estoque já se acabou. Quando não restar nada, daqui a 5 bilhões de anos, ele vai queimar o hélio que gerou. Isso durará mais 1 bilhão de anos e será um inferno, pois a queima do hélio gera mais energia e calor que a do hidrogênio. Mas tudo bem. O mundo já vai estar torrado mesmo.

Vai gás aí?
Como o Sol converte hidrogênio em hélio.
1. Cada átomo de hidrogênio do Sol possui um próton e um elétron em órbita.
2. No núcleo do astro, o calor e a gravidade são tão grandes que os átomos se fundem, gerando imensa energia.
3. Depois da fusão, dois prótons viram nêutrons e dois elétrons somem. Surge assim o hélio.

11.070 – Estrelas são 100 milhões de anos mais jovens do que se acreditava


As primeiras estrelas são pelo menos 100 milhões de anos mais jovens do que os cientistas acreditavam. Um estudo feito a partir dos dados do telescópio Planck, da Agência Espacial Europeia (ESA, na sigla em inglês), mostrou que a formação delas se deu 550 milhões de anos após o Big Bang, a grande explosão que deu origem ao Universo há 13,8 bilhões de anos. Os primeiros cálculos dos astrônomos mostravam que as estrelas haviam nascido 440 milhões de anos depois do fenômeno.

enxame-de-estrelas

Antes desse período, o Universo era uma grande massa escura, o que só começou a mudar com o surgimento das primeiras galáxias, entre 300 milhões e 400 milhões de anos após o Big Bang. No entanto, os cientistas dispunham de indícios de que elas sozinhas não teriam força suficiente para tirar o Universo da escuridão antes de 450 milhões de anos após o Big Bang. As novas evidências trazidas pelo telescópio Planck diminuem o problema, pois indicam que inicialmente surgiram as galáxias e, em seguida, suas estrelas.

“Essa diferença de 140 milhões de anos pode não parecer significativa no contexto de 13,8 bilhões de anos do cosmos, mas é uma grande mudança em nossa compreensão de como alguns eventos-chave se desenvolveram nas épocas mais remotas”, afirmou George Efstathiou, um dos líderes da equipe responsável pelo telescópio Planck, à BBC.
As informações para a descoberta foram coletadas por observações feitas entre 2009 e 2013 pelo telescópio espacial lançado pela ESA em 2009. Seu objetivo é estudar a chamada radiação cósmica de fundo, que são os primeiros raios de luz emitidos em toda a história. Nos primeiros momentos após o Big Bang, o Universo era composto por uma mistura muito quente de prótons, elétrons e fótons. Com o passar dos milênios, essa mistura foi se resfriando e, quando chegou a cerca de 2.700 graus Celsius, prótons e elétrons passaram a se juntar, formando os primeiros átomos de hidrogênio e hélio. Assim, os fótons, que são as partículas de luz, ficaram livres para percorrer o cosmos.
Essa mesma radiação primordial está até hoje, mais de 13 bilhões de anos depois, viajando pelas galáxias. No entanto, com a enorme expansão que o Universo sofreu durante esse tempo, esses raios de luz também tiveram seu comprimento de onda expandido. Eles são invisíveis ao olho humano e só podem ser observados por meio de radiotelescópios ou telescópios infravermelhos, como o telescópio Planck.
Apesar de essa radiação estar quase uniformemente distribuída pelo Universo, ela apresenta algumas flutuações pequenas de temperatura, que foram detectadas pelos instrumentos sensíveis do satélite. Essas flutuações representam pontos onde o Universo era mais denso e seriam como sementes das estruturas que formam o Universo hoje em dia, como as estrelas e galáxias de hoje. Trata-se de uma espécie de “luz-fóssil” que, pela primeira vez, pode ser vista em detalhes.

10.669 – Astrofísica – A Constelação de Gêmeos


gemeos constelação

O genitivo, usado para formar nomes de estrelas, é Geminorum. As constelações vizinhas, de acordo com as fronteiras modernas, são Lynx, Auriga, Taurus, Orion, Monoceros, Canis Minor e Cancer. O planeta-anão Plutão foi descoberto próximo a Wasat, δ Gem, em 1930, por Clyde Tombaugh.
Em Gemini se encontra M35, um aglomerado aberto de magnitude aparente 5,5 que fica próximo à fronteira das constelações de Gemini, Orion e Taurus. Em Gemini encontram-se também Geminga, uma estrela de nêutrons, e a Nebulosa do Esquimó (NGC 2392), uma nebulosa planetária.
A maneira mais fácil para localizar a constelação é encontrar suas duas estrelas mais brilhantes, Castor e Pólux a partir do prolongamento de uma linha imaginária saindo do cinturão de Órion e passando por Betelgeuse. Outra maneira de localizar a constelação é traçar uma linha a partir do aglomerado das Plêiades até a estrela mais brilhante de Leão, Regulus. Ao fazer essa projeção, a referida linha imaginária estará relativamente próxima à eclíptica que cruza, aproximadamente no meio, a constelação dos Gêmeos. A linha tracejada vermelha no mapa da constelação é uma representação gráfica da eclíptica.
O ícone da constelação é ♊ e tem origem no ideograma acadiano correspondente ao mês Kas, quando o Sol entrava em Gemini. Também pode ter vindo do algarismo romano correspondente a dois. A constelação de Gemini representa Castor (α) e Pólux (β), irmãos de Helena de Troia, na mitologia grega.
Certa feita, Zeus havia se apaixonado por Leda, esposa do rei de Esparta, Tíndaro. Para se aproximar dela, Zeus se transformou em um belo cisne. Dessa paixão foram gerados os gêmeos Castor e Pollux.
Os dois tiveram os melhores tutores da época. Castor se transformou num excepcional cavalheiro; o seu irmão Pollux em um verdadeiro guerreiro. Porém, certa vez os irmãos desafiaram dois jovens para um duelo pela mão de duas jovens que já estavam prometidas. Nessa batalha Castor foi morto. Desesperado pela perda do irmão, Pollux tentou se matar para encontrar o irmão, mas era imortal e não conseguia. O drama foi então imortalizado nos céus, onde os gêmeos aparecem abraçados.
No entanto, existe uma corrente mística que dá à constelação um simbolismo mais rico: os dois rapazes seriam, na verdade, Apolo, brilho e luz, e Hércules, força e coragem. É assim que, em muitos tratados, um dos gêmeos aparece segurando arco, flecha e lira, enquanto o outro aparece com uma clava.
Os egípcios faziam ali a representação do deus Hórus, sendo um o Hórus velho e o outro o Hórus novo.
Existem outros mitos concernentes aos gêmeos, e um deles teria dado origem ao mito do gado de Gerião, que constitui um dos Doze Trabalhos de Hércules.

10.623 – Astrofísica – Parte de água do Sistema Solar é mais antiga que o Sol


sol

Pelo menos é o que diz um estudo publicado nesta quinta-feira pela revista “Science”. A pesquisa abre a possibilidade que haja também vida nos exoplanetas que orbitam outras estrelas em nossa galáxia.
Durante anos, os pesquisadores tentaram determinar se a água que se encontra no sistema solar procede da nebulosa molecular que rodeava o Sol, da qual nasceram os planetas, ou se foi criada antes que uma nuvem fria de gás formasse o “astro rei”. A pesquisa, liderada por Lauren Cleeves, da Universidade de Michigan, recriou um modelo informático que analisa as condições químicas entre as moléculas de água formadas no sistema solar há 4,6 bilhões de anos. Em particular, os especialistas se centraram no estudo do deutério, um isótopo estável do hidrogênio, presente na água, em meteoritos e cometas.
A equipe determinou que os processos químicos dentro dos discos protoplanetários do Sistema Solar primitivo não podem ser responsáveis pelos índices de deutério encontrados atualmente na água achada em cometas, luas e oceanos desse sistema. Assim, uma parte notável de água do sistema solar não pôde ser formada depois do Sol e, portanto, uma quantidade de gelo interestelar sobreviveu à criação desse sistema.
Isso significa que, se outros sistemas planetários na galáxia se formaram da mesma maneira que a nossa, esses sistemas teriam tido acesso à mesma água que sistema solar, sustentam os pesquisadores. “A ampla disponibilidade de água durante o processo de formação de planetas abre uma perspectiva promissora sobre a existência de vida em toda a galáxia”, apontam os pesquisadores, que lembram que, até agora, o satélite Kepler da Nasa detectou mil planetas extra-solares confirmados.
“Este é um passo importante em nossa busca para saber se existe vida em outros planetas”, indicou Tim Harries, do Departamento de Física e Astronomia da universidade britânica de Exeter e membro da equipe de pesquisa.
Com a identificação da herança de água na Terra “podemos ver que a maneira como se formou nosso sistema solar não foi única, e que os exoplanetas surgem em ambientes com água abundante”, destacou Harries.
Neste cenário, acrescentou o especialista da Exeter, “se abre a possibilidade que alguns exoplanetas poderiam abrigar as condições adequadas e os recursos hídricos, para que a vida evolua”.

9217 – Astronomia – 22% das estrelas similares ao Sol têm planetas habitáveis


A cada cinco estrelas similares ao Sol, pelo menos uma deve ter um planeta como a Terra que seja potencialmente habitável.
Essa é a ousada –e empolgante– conclusão de um trabalho feito por pesquisadores nos EUA, baseado em dados do satélite Kepler.
A ousadia é proveniente do fato de que foi preciso realizar alguma ginástica estatística para chegar a esse número, em razão da pifada do telescópio da Nasa, em maio.
“Não podemos contar com nenhum dado adicional do Kepler para melhorar o baixo nível de completude da amostra de planetas análogos da Terra além do que reportamos aqui”, afirmam Geoff Marcy, da Universidade da Califórnia em Berkeley, e seus colegas, em trabalho publicado na última edição do periódico “PNAS”.
O Kepler observou cerca de 150 mil estrelas durante quatro anos, monitorando reduções de brilho que pudessem indicar a presença de planetas passando à frente delas.
Dessas, o grupo separou cerca de 42 mil que fossem similares ao Sol (tipos K e G) e menos ativas (o que facilita a detecção de planetas).

Uma Terra a cada 5 estrelas
Uma Terra a cada 5 estrelas

Então procuraram planetas com um software que analisa os dados do Kepler. Localizaram 603, dos quais dez tinham o mesmo porte da Terra. Nenhum deles com a mesma órbita do nosso planeta.
A partir desses dados, os pesquisadores procederam com uma análise estatística para eliminar qualquer viés de observação e extrapolar os resultados para todas as estrelas da Via Láctea.
O resultado foi entusiasmante. Cerca de 22% das estrelas do tipo solar devem ter um planeta na chamada zona habitável (região do sistema onde um planeta poderia conservar água em estado líquido em sua superfície).
Nesse caso, os pesquisadores adotaram uma definição de zona habitável que inclui mundos que recebem de um quarto a quatro vezes a radiação que a Terra ganha do Sol.
Em nosso sistema planetário, essa região incluiria Vênus, Terra e Marte. Desses, sabemos que hoje só o nosso mundo conserva água em estado líquido de forma estável. Mas sabe-se que no passado Marte teve água líquida, e essa possibilidade não está descartada para Vênus.
Levando em conta a densidade de estrelas em nossa região da Via Láctea, Marcy e colegas calculam que o mundo habitável mais próximo deve estar num raio de “meros” 12 anos-luz de distância.
Agora, se a busca se restringir a planetas com órbitas bem semelhantes à da Terra, de 200 a 400 dias, os números caem. Apenas 5,7% das estrelas de tipo solar deveriam ter um mundo assim.
Ainda assim, é uma ótima perspectiva, levando em conta os 200 bilhões de estrelas que tem a nossa galáxia.

8891 – Astrofísica – A Calma de um Gigante


O Sol brilha sem mudanças significativas há cerca de 5 bilhões de anos, numa desconcertante demonstração de estabilidade. O astrônomo e matemático inglês Arthur Eddington (1822-1944) investigou sobre o assunto em 1920. Duas décadas depois, o alemão naturalizado americano Hans Bethe, nascido em 1902, resolveria o mistério. Eles demonstraram que no núcleo da estrela ocorrem as reações que vêm a produzir a luz. Escapando para a superfície, aquece as massas gasosas que encontra no caminho, criando forte pressão de dentro para fora.Tal equilíbrio dura enquanto há hidrogênio para alimentar as reações, que geralmente acontece por alguns bilhões de anos. As tempestades solares passam por nós, terráqueos, despercebidas, ele permanece estável e ainda vai durar uns 6 bilhões de anos.

8795 – A Ciência confirma: Somos o pó das estrelas…


Em 1929, o astrônomo Harlow Shapley, da Universidade Harvard, afirmou: “Nós, seres orgânicos que nos descrevemos como humanos, somos feitos da mesma matéria que as estrelas”.
Foi uma observação surpreendente, considerando que, na época, ninguém nem sequer sabia o que fazia as estrelas brilharem.
Trinta anos ainda se passariam até Geoffrey e Margaret Burbidge, William Fowler e Fred Hoyle, em artigo que se tornaria clássico, demonstrarem que os átomos que nos compõem não apenas são os mesmos que os das estrelas: a maioria deles foi, na verdade, produzida em estrelas. Começando pelos primordiais hidrogênio e hélio, elementos mais densos como ferro, oxigênio, carbono e nitrogênio foram gerados numa série de reações termonucleares e então espalhados pelo espaço quando essas estrelas morreram e explodiram como supernovas, num frenesi termonuclear final.
Notícias divulgadas recentemente me lembraram disso. Uma delas envolvia escaravelhos, que, aparentemente, orientam-se pela luz da Via Láctea.
A outra foi o anúncio de que astrônomos identificaram a origem da existência do ouro no Universo em um cataclismo conhecido como explosão de raios gama.
Edo Berger, do Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica, no Massachusetts, disse que a explosão pode ter criado uma quantidade de ouro equivalente à massa de 20 Luas da Terra.
As próprias estrelas de nêutrons são frutos de cataclismos: explosões de supernovas que podem espremer o espaço para fora de átomos e comprimir uma massa maior que o Sol numa bola de 32 quilômetros de diâmetro.
Berger sugeriu que, de fato, é possível que todo o ouro do universo tenha sido produzido por colisões entre estrelas de nêutrons.
Isso nos traz de volta ao escaravelho, o humilde rola-bosta.
Esses seres, que vivem das fezes de animais maiores, têm um problema. A partir do momento em que um escaravelho encontrou esterco e rolou um pouco para formar uma bola, ele precisa tirar a bola do local, rolando-a em linha reta para longe da pilha de esterco, senão outros escaravelhos virão roubá-la.
Como os besouros fazem isso, mesmo em noites sem luar, têm sido um mistério.
Em janeiro, uma equipe de pesquisadores suecos e sul-africanos revelou que os escaravelhos coprófagos africanos podem usar a Via Láctea para se orientar.
Os pesquisadores descobriram que, quando eram colocados pequenos “chapéus” nos escaravelhos, impedindo-os de enxergar o céu, ou quando nuvens ocultavam as estrelas, os escaravelhos andavam a esmo.
Mas eles não se desviam do caminho em noites estreladas.
Seria difícil imaginar uma conexão entre o microscópico e o macroscópico e entre o espaço interno e o sideral mais bela que essa ou que tão bem induz um sentimento de humildade.
Os antigos egípcios consideravam os escaravelhos sagrados por sua capacidade de gerar vida a partir de dejetos.
O escaravelho era símbolo da renovação eterna e da vida que nasce da morte.
Os egípcios usavam representações de escaravelhos como amuletos.
Em um dos símbolos máximos de reciclagem, alguns desses amuletos eram feitos de ouro.

8755 – Candidatos ao IgNobel – Explodir o Sol com uma bomba nuclear? Dupla de pesquisadores tem a receita


A Ideia Maluca do Dia

Que tal explodir o Sol? Uma dupla de pesquisadores pensou nisso, e se atreveu a publicar um estudo detalhando a técnica, que consumiria todo o Sistema Solar — incluindo a Terra e a vida em sua superfície — em uma imensa bola de fogo. Para isso, a dupla formada por Alexander Bolonkin e Joseph Friedlander imaginou o lançamento de uma bomba nuclear capaz de percorrer toda a distância que separa a Terra do Sol, resistir ao calor e à radiação local e chegar ao coração do astro. Ali, uma explosão atômica daria início a uma reação em cadeia, levando a estrela a gastar todo o seu combustível em instantes e explodir em uma espécie de supernova artificial. A ideia parece fruto da mais pura ficção científica e, segundo outros cientistas, é simplesmente disso que se trata: pura especulação.
Os dois pesquisadores que escreveram o artigo não são conhecidos por estudar o funcionamento do Sol, das estrelas ou das bombas nucleares. Ao contrário, Alexander Bolonkin possui um doutorado em engenharia aeronáutica, com especialização em ciências da computação e matemática, enquanto Joseph Friedlander é um empresário com conhecimentos de computação. A pesquisa foi publicada na revista Computational Water, Energy, and Environmental Engineering, um periódico chinês que é conhecido por não seguir os mais rigorosos processos de revisão. Às vezes encontra-se algo interessante por ali, mas na maioria das vezes o joio supera o trigo.
Ainda assim, a pesquisa chamou atenção quando foi publicada, principalmente por causa da ideia que é esboçada: os seres humanos seriam capazes de provocar uma explosão definitiva e arrasadora no Sol. “A humanidade tem temores, alguns mais e outros menos justificados, sobre a queda de asteroides, o aquecimento global e extinções. Todos esses cenários, no entanto, podem deixar alguns sobreviventes — mas ninguém pensa que a aniquilação completa do Sistema Solar não deixaria uma única pessoa viva”, escrevem os pesquisadores, conscientes do impacto de sua ideia.
Sabe-se que 75% da massa do Sol é composta por átomos de hidrogênio. Sob a imensa gravidade e o calor no centro do astro, essas partículas se fundem, criando átomos de hélio e liberando uma enorme quantidade de energia (a reação é semelhante à que acontece no lançamento das bombas de hidrogênio, milhares de vezes mais poderosas que a bomba lançada sobre Hiroshima). É esse processo que fornece todo calor e luz liberados pelo Sol e que permite que haja vida na Terra.

Acontece que, segundo o estudo, a taxa de fusão dos átomos de hidrogênio é maior conforme aumenta a densidade e a temperatura da estrela. Assim, a queima do combustível estelar segue uma espécie de equilíbrio: quando o núcleo do Sol se aquece demais, ele também se expande, diminuindo a taxa de fusão do hidrogênio. A menor taxa de fusão provoca uma diminuição da temperatura e um aumento da densidade, levando, novamente, uma aceleração nas fusões. A ideia dos pesquisadores é que esse equilíbrio estelar pode ser perturbado.
Eles propõem que a explosão de uma bomba nuclear no interior do Sol poderia criar uma região de temperatura e densidade muito altas, capaz de dar início a uma cadeia de reações nucleares autossustentáveis, que se espalhariam pelo interior e superfície solar. O aquecimento resultante poderia fazer a temperatura da estrela atingir mais de um bilhão de graus Celsius, o que levaria à sua explosão completa.
A justificativa dada pela dupla para a pesquisa foi a de alertar quanto ao perigo de alguma mente diabólica ou de um ditador com os recursos necessários poder colocar em prática a implausível ideia. Em 2007, o diretor Danny Boyle (vencedor do Oscar pelo filme Quem quer ser um milionário?), retratou algo semelhante no filme Sunshine, mas com o objetivo contrário. Em um futuro no qual o problema é uma glaciação global causada pela baixa atividade solar, a única esperança da humanidade é lançar uma gigantesca bomba nuclear no sol, para “reativá-lo”. O filme foi mal nas bilheterias.

8407 – Qual o maior astro do Universo?


estrela

É a estrela VY Canis Majoris, com cerca de 2,7 bilhões de km de diâmetro, ou seja, mais de 3 milhões de vezes maior do que o Sol.
No entanto, utilizar o termo “astro” para falar de planetas, estrelas, meteoros e outras estruturas que compõem o Universo é impreciso cientificamente, segundo Enos Picazzio, do Instituto de Geofísica da USP. Além disso, o astrônomo explica que “há estruturas espaciais muito maiores, como as galáxias, que são aglomerados de estrelas, e os superclusters (agrupamentos de galáxias)”.
Entretanto, preferimos investigar o tamanho de corpos celestes únicos e manter a escala de medição em quilômetros. Galáxias e superclusters, para dar uma noção, são medidos em anos-luz, e cada ano-luz equivale a 3,5 mil VY Canis Majoris.

TERRA
Diâmetro – 12,7 mil km
Quinto maior planeta do sistema solar, o diâmetro da Terra foi calculado pela primeira vez pelo grego Eratóstenes, em 250 a.C., por meio de relações matemáticas. Hoje, essas medidas, cada vez mais precisas, são obtidas por meio de equipamentos especiais e satélites.

SOL
Diâmetro- 1,39 milhão de km
A estrela do Sistema Solar é café pequeno perto de outras vizinhas luminosas, mesmo dentro da nossa galáxia, a Via Láctea. Ainda assim, é quase 12 mil vezes maior que a Terra e contém cerca de 98% da massa total do nosso sistema planetário.

RIGEL
Diâmetro – 101,5 milhões de km
A estrela mais brilhante do Universo tem 73 vezes o diâmetro do Sol. Por ser jovem, essa supergigante azul ainda tem muito hidrogênio para queimar e, por isso, irradia uma luz muito intensa. Pela distância em relação à Terra, porém, é apenas a sexta mais luminosa no céu.

VY CANIS MAJORIS
Diâmetro – 2,7 bilhões de km
Registrada pela primeira vez em 1801, foi medida em 2006 por cientistas da Universidade de Minnesota, que utilizaram o telescópio Hubble. A maior estrela já identificada emite tanta energia que a estimativa é de que ela “morra” daqui a 3,2 mil anos, em uma explosão.

O maior asteroide já registrado é o Ceres, com 950 km de diâmetro, pouco mais que a distância entre São Paulo e Goiânia.