11 de fev. de 2011

Vários planetas que pareciam impossíveis estão aparecendo

Folha de S. Paulo


COLABORAÇÃO PARA A FOLHA
SALVADOR NOGUEIRA

 
Os astrônomos vivem um estranho frenesi na caça aos planetas fora do Sistema Solar. Nos últimos três anos, a tecnologia para identificar mundos similares ao nosso se tornou realidade.

A pressa não vem sem razão: a descoberta de outras Terras é daquelas com potencial para render Prêmio Nobel. Isso explica o último anúncio feito com base nos dados do satélite Kepler, da Nasa, construído exatamente com a finalidade de localizar exoplanetas: ele fala em 1.235 candidatos a planeta. Ênfase em candidatos.

A essa altura do campeonato, descobertas individuais parecem ser de pouco valor, com centenas de mundos extrassolares já confirmados. Quem se importará com o quinto planeta similar à Terra na zona habitável? Os números somados, entretanto, dão um quadro fascinante sobre arquiteturas possíveis para sistemas planetários.

Antes que o primeiro mundo orbitando outra estrela similar ao Sol fosse descoberto, em 1995, especulava-se que todos fossem se parecer mais ou menos com o nosso.

O que vimos, desde então, é exatamente o contrário. Há toneladas de diferentes configurações, e o Universo está cheio de planetas em órbitas que antes achávamos impossíveis, com características sem igual entre os nossos vizinhos no Sistema Solar.

Os astrônomos não gostam de admitir, mas precisam rever seriamente suas teorias de formação planetária, e as estatísticas saídas de satélites como o Kepler e de telescópios em solo ajudam a guiar o caminho.

Em compensação, o que mais poderemos descobrir sobre os gêmeos da Terra que estão prestes a ser confirmados? Por ora, muito pouco.

Cientistas já tentaram observar detalhes da atmosfera de mundos não muito maiores que o nosso e descobriram que, com os atuais equipamentos, a tarefa é difícil. A composição de gases pode trazer a assinatura inconfundível de um planeta vivo.

Eles continuarão tentando, mas a coisa só deve avançar para valer quando uma nova geração de telescópios gigantes em solo e o telescópio espacial James Webb, sucessor do Hubble, estiverem prontos. Trata-se de cerca de uma década de espera.

Talvez dez anos seja um tempo longo para os padrões da pesquisa científica, mas certamente é um piscar de olhos para a resposta que a humanidade procura há incontáveis gerações: estamos sós no Universo?

7 de fev. de 2011

Brasil inflama corrida pelo telescópio

Nature
27/01/2011

Negócio alavanca a proposta européia de construir o maior observatório do mundo, enquanto grupos dos EUA competem por financiamento.


POR ADAM MANN

Para os astrônomos, Cerro Armazones, no Deserto do Atacama, Chile, praticamente grita por um observatório. Acima é o mesmo ar seco e estável, que dá ao Very Large Telescope (VLT), a 20 km dali, em Cerro Paranal, uma das melhores vistas do mundo dos céus. Mas a 3.064 metros, mais de 400 metros acima de Paranal, Armazones deve ser ainda para um telescópio extraordinário.

A montanha não deve ter que esperar muito mais tempo. Em 29 de dezembro, o Brasil anunciou sua intenção de aderir ao European Southern Observatory (ESO), que opera o VLT, entre outros observatórios, no Chile. Se for ratificado pelo parlamento brasileiro, a iniciativa resultará no décimo-quinto membro do consórcio, sendo o primeiro não-europeu. Ela também melhora significativamente as chances de que o European Extremely Large Telescope (E-ELT), um gigante de ótica que será o maior telescópio do mundo e, possivelmente, a mais importante ferramenta astronômica do século, seja sobre o cume do Armazones até o próximo ano.

"Temos o local. Temos o projeto. A inclusão do Brasil coloca todo o cenário de financiamento em uma base muito mais sólida", diz Tim de Zeeuw, diretor-geral do ESO, com sede em Garching, na Alemanha.

O acordo vai permitir o acesso dos astrônomos brasileiros às instalações do ESO e colocar o florescente setor de alta tecnologia do país em posição de ofertar competitivamente a construção de componentes para o E-ELT. Em contrapartida, o Brasil vai contribuir com cerca de € 300 milhões (US$ 400 milhões) para o ESO durante dez anos, incluindo uma taxa de entrada de € 130 milhões. Isso é suficiente para fazer pender a balança a favor da construção do E-ELT e para consolidar o status do ESO como a principal entidade de pesquisa astronômica do mundo. O ESO já havia selecionado Armazones como o local preferido para o observatório de próxima geração E-ELT, que teria um espelho principal segmentado com um escalonamento de 42 metros –dando a ele 15 vezes mais poder de captação de luz que os maiores telescópios atualmente em uso . Mas até agora, não estava claro se a organização iria conseguir os cerca de € 1 bilhão necessários para tornar o E-ELT uma realidade.

A notícia aumenta a pressão sobre dois esforços liderados pelos EUA de escala comparável: o projeto Thirty Meter Telescope (TMT), que também considerou Armazones, mas optou pela vantagens de um local nos EUA, em Mauna Kea, no Havaí, e o Giant Magellan Telescope (GMT), um instrumento de 24,5 metros previsto para o cume do Cerro de Las Campanas, no Chile. Ambos são apoiados por uma ampla colaboração de universidades dos EUA e parceiros internacionais, e pretendem entrar em operção por volta de 2019, mais ou menos na mesma época do E-ELT.

No ano passado, a revisão decenal Astro2010 da comunidade astronômica dos EUA recomendou que a National Science Foundation (NSF) apoiasse um novo observatório gigante. Mas, com recursos restritos, o painel disse que o NSF deve escolher entre os dois telescópios liderados pelos EUA.

Tanto o E-ELT quanto o TMT são projetados ao longo das linhas dos dois telescópios de 10 metros Keck, no Havaí, mas em uma escala maior. Seus espelhos primário serão compostos de centenas de espelhos hexagonais,de 1,45 metros, cuja posição pode ser controlada individualmente para otimizar a qualidade da imagem. Em contrapartida, o GMT será composto de seis espelhos de 8,4 metros dispostos ao redor de um sétimo espelho central do mesmo tamanho.

A premissa científica para tais instrumentos enormes é forte, diz Ray Carlberg, um astrofísico da Universidade de Toronto, no Canadá, e diretor canadense do projeto TMT. Eles vão ver a borda do universo visível e discernir a formação das primeiras estrelas, galáxias e buracos negros. Mais perto de casa, eles irão captar planetas em órbita de outras estrelas e sondar suas atmosferas sobre os componentes que podem indicar a presença de vida. Qualquer país sem acesso a um instrumento tão poderoso estará em grande desvantagem em comparação com o resto da comunidade astronômica, diz Carlberg.

Devido ao seu tamanho e custo, tais projetos requerem mais recursos do que qualquer nação pode fornecer. No caso do ESO, o custo de entrada do Brasil é acompanhado por um total de € 300 milhões já comprometidos pelos 14 membros europeus. O ESO também pediu aos membros uma "contribuição extraordinária" de mais € 400 milhões, que deverá cobrir os custos de construção remanescente do E-ELT, diz de Zeeuw. Apesar das medidas de austeridade, ele espera que os estados europeus irão concordar formalmente em fornecer o financiamento adicional até o meio deste ano.

Roger Davies, um astrofísico da Universidade de Oxford, Reino Unido, e presidente da comissão permanente de revisão do E-ELT, diz que a entrada do Brasil melhora muito as chances de que os recursos remanescentes surgirão. Se isso acontecer, o conselho de gestão do ESO pode aprovar o E-ELT até setembro, com a construção começando no início do próximo ano.

Para o TMT e o GMT, pelo contrário, o movimento diminuiu. A revisão decenal, que recomendou que a NSF cubra 25% do custo de um projeto, forçou a agência a tomar a decisão entre os dois projetos "o mais rapidamente possível". Pesquisadores estão preocupados que um período prolongado de incerteza pode afastar outros parceiros.

Uma decisão informada não pode ser tomada sem a análise de como um investimento tão grande vai moldar a comunidade científica nos próximos anos, diz James Ulvestad, diretor da divisão de ciências astronômicas na NSF. "É uma previsão do futuro", diz ele. "Você tem que avaliar onde a ciência estará –não hoje, nem no próximo mês, mas em dez anos." Ulvestad diz que a agência deve estar preparada para efetuar uma análise de propostas do GMT e do TMT em meados de 2011, com decisão até dezembro.

Outra complicação é que a revisão decenal lista a construção do Large Synoptic Sky Telescope (LSST), um instrumento de pesquisa de 8,4 metros que vai retratar vastas áreas do céu, como uma maior prioridade imediata do que o GMT ou TMT. Aderir a este significaria que o NSF não estaria livre para se comprometer em financiar a construção de outros projetos antes do LSST ser construído, o que poderia ocorrer mais para o final da década – muito tempo depois que as equipes do GMT e do TMT esperam estar a caminho da conclusão .

Ambos os projetos estão fazendo planos de contingência em caso de o financiamento federal não se concretizar. "Certamente seria útil", diz o diretor do GMT Patrick McCarthy, mas o GMT ainda pode ir em frente sem o apoio da NSF, diz ele, uma vez que seus parceiros internacionais, Austrália e Coreia do Sul, fizeram seus compromissos de financiamento.

Da mesma forma, Edward Stone, vice-presidente do conselho de diretores do TMT, diz que o TMT pretende começar como o planejado, “isso com ou sem a NSF". Mas o TMT poderá enfrentar um revés. Um rascunho de documento de planejamento divulgado este mês pela comunidade astronômica canadense recomenda que o Canadá saia do TMT para aderir ao ESO se, até 2014, o TMT tiver ficado significativamente para trás do E-ELT.

A recomendação é um lembrete dos altos riscos da rivalidade, enquanto a astronomia observacional sai de uma era em que uma dúzia ou mais observatórios principais representaram a vanguarda do campo para uma época em que apenas dois ou três vão fazê-lo. "As pessoas estão percebendo que vai ser devastador ser deixado para trás", diz Carlberg.

Ao aderir ao ESO, o Brasil, que também considerou o GMT e o TMT, aparentemente decidiu que não vai ser deixado para trás. O ano vai determinar quem mais pode estar dentro ou fora da próxima grande rodada de exploração cósmica astronômica.

Gigante no fundo do mar

Revista Pesquisa Fapesp - Janeiro 2011


© UNIVERSIDADE DE WASHINGTON
Turbina vai gerar eletricidade com corrente marítima
Um projeto piloto planejado para o estreito de Puget Sound, no litoral do estado de Washington, nos Estados Unidos, deverá ser o primeiro conjunto de turbinas de grande porte para extrair energia elétrica das marés e das correntes marítimas do fundo do mar. A previsão é que duas turbinas, de 10 metros de diâmetro e capazes de gerar uma média de 100 quilowatts (kW), potência suficiente para abastecer entre 50 e 100 residências durante a fase de testes, sejam instaladas em 2013. A velocidade das correntes marítimas no local é de 15 quilômetros por hora. O projeto e a instalação das turbinas, além do monitoramento ambiental, são feitos por pesquisadores da Universidade de Washington. Os resultados da iniciativa indicarão se essa tecnologia tem ou não potencial para ser replicada em escala comercial.

Telescópio Kepler pode ter encontrado 54 planetas na zona habitável

Redação do Site Inovação Tecnológica - 03/02/2011




O gráfico mostra a distribuição dos exoplanetas localizados pelo Kepler segundo o tamanho e a distância de suas estrelas. [Imagem: NASA/Wendy Stenzel]



Zona habitável

O anúncio da descoberta de um incrível sistema planetário com seis planetas pode ter eclipsado os achados mais significativos feitos pelo Telescópio Espacial Kepler.

O fato é que a equipe científica do Kepler anunciou também a descoberta de mais de 1.200 "candidatos a planetas", sendo que 68 do tamanho aproximado da Terra e nada menos do 54 dentro da zona habitável.

Como já havia sido previsto pelos cientistas, o telescópio pode ter encontrado também exoplanetas que possuem luas com condições de abrigar a vida.

Outras Terras

"Nós passamos de zero para 68 candidatos a planeta do tamanho da Terra e de zero para 54 candidatos na zona habitável, uma região onde pode existir água líquida na superfície de um planeta. Alguns candidatos até podem ter luas com água líquida," resumiu William Borucki, do Centro de Pesquisas Ames, da NASA e pesquisador da missão Kepler.

"Cinco dos candidatos planetários são simultaneamente de dimensões comparáveis à da Terra e com órbita na zona habitável de suas estrelas-mãe," revelou o cientista.

Candidatos a planeta são achados que requerem observações subsequentes para confirmar se são planetas reais.

"Nós encontramos mais de mil e duzentos candidatos a planetas - isso é mais do que todos os exoplanetas encontrados até hoje," disse Borucki. "Neste momento eles são apenas candidatos, mas a maioria deles, estou convencido, será confirmada como planetas nos próximos meses e anos."

O primeiro planeta fora do Sistema Solar - exoplaneta ou planeta extrassolar - foi descoberto em 1995.

Descobertas do Kepler

Veja um resumo das descobertas anunciadas ontem pela equipe do telescópio Kepler:

• 1.235 candidatos a planeta

• 662 com dimensões semelhantes à de Netuno

• 288 "super-Terras", entre 1,25 e 2 vezes o tamanho da Terra

• 184 gigantes gasosos, 165 do tamanho aproximado de Júpiter e 19 maiores do que Júpiter

• 170 possíveis sistemas multiplanetários, com dois ou mais candidatos orbitando a mesma estrela

• 68 "exo-Terras", com dimensões até 1,25 vez o tamanho da Terra

• 54 "exo-Terras" circulando na zona habitável ao redor de suas estrelas, podendo ter água em estado líquido em suas superfícies

• 5 ao mesmo tempo do tamanho da Terra e orbitando na zona habitável

Estes dados são baseados nos resultados das observações realizadas de 12 Maio até 17 de Setembro de 2009, de mais de 156.000 estrelas no campo de visão do Kepler, que abrange cerca de 1/400 do céu.


O telescópio espacial Kepler está explorando uma fatia ínfima da Via Láctea, medindo cerca de 3.000 anos-luz.
 [Imagem: NASA/JPL-CALTECH/R. HURT/SSC-CALTECH]

Milhões de planetas

"O fato de que encontramos tantos candidatos a planeta em uma fração tão pequena do céu sugere que há incontáveis planetas orbitando estrelas como o nosso Sol em nossa galáxia," disse Borucki.

"O Kepler poderá encontrar apenas uma pequena fração dos planetas em torno das estrelas que ele observa porque as órbitas não estão alinhadas adequadamente. Se você levar em conta esses dois fatores, nossos resultados indicam que deve haver milhões de planetas que orbitam estrelas vizinhas do nosso Sol," calcula ele.

E isto levando em conta que os cientistas até agora só tiveram tempo de analisar os dados coletados até Setembro de 2009. O telescópio Kepler deverá continuar fazendo novas observações pelo menos até Novembro de 2012.

A equipe da Missão Kepler já tem dados confirmados de um total de 15 planetas extrassolares, inclusive o menor exoplaneta conhecido, o Kepler-10b - vejaTelescópio Kepler descobre primeiro exoplaneta rochoso.


Sistema com seis planetas surpreende astrônomos

Redação do Site Inovação Tecnológica - 03/02/2011

Concepção artística do sistema planetário "comprimido" com planetas grandes muito próximos à sua estrela.
[Imagem: NASA/Tim Pyle]

Sistema planetário.zip

Ele não é apenas um sistema planetário como nunca se viu antes.

O que o telescópio espacial Kepleragora revelou foi um sistema planetário que ninguém esperava encontrar.

Há 2.000 anos-luz da Terra, a estrela agora batizada de Kepler-11 é bem parecida com o Sol.

Mas os planetas ao seu redor transformam em poeira cósmica os modelos de formação de planetas considerados válidos até hoje.

São seis planetas identificados até agora ao redor da Kepler-11, variando entre 2,3 e 13,5 vezes a massa da Terra - os maiores têm dimensões comparáveis a Urano e Netuno.

Cinco deles têm períodos orbitais entre 10 e 47 dias, o que significa que a órbita de todos eles fica dentro de uma região que cabe dentro da órbita de Mercúrio. É um sistema planetário absolutamente compactado.

O sexto planeta é maior e só um pouco mais distante, com um período orbital de 118 dias e uma massa ainda indeterminada - se estivesse em nosso Sistema Solar, orbitaria entre Mercúrio e Vênus.

Teorias.pó

Nenhum modelo de formação planetária apontaria a possibilidade de tal adensamento de planetas na proximidade das estrelas. E menos ainda com a sua composição provável, muito semelhante à de Urano e Netuno, que ficam muito mais distantes da nossa estrela.

Não é para menos. As teorias de formação de planetas foram feitas tendo como base de estudo unicamente o Sistema Solar, que era o único que os cientistas conheciam até poucos anos atrás. À medida que novos exemplos de sistemas planetários são encontrados, torna-se mais fácil elaborar teorias melhores.

• Exoplanetas que orbitam na contramão atropelam teorias

"O sistema planetário Kepler-11 é incrível", disse Jack Lissauer, membro da equipe científica do telescópio Kepler. "Ele é incrivelmente compacto, ele é incrivelmente plano e há um número surpreendentemente grande de planetas grandes orbitando perto da sua estrela".

"Não sabíamos que tais sistemas poderiam existir," resume ele.

As densidades dos planetas (derivadas da massa e do raio) fornecem pistas sobre suas composições. Todos os seis planetas têm densidades mais baixas do que a da Terra, provavelmente formados por uma misturas de rochas e gases, possivelmente incluindo água.

A parte rochosa responde pela maior parte da massa dos planetas, enquanto o gás responde pela maior parte do seu volume.

"Parece que os dois mais internos poderiam ser formados principalmente de água, possivelmente com uma fina pele de gás, hélio-hidrogênio, por cima, como mini-Netunos," disse Jonathan Fortney, outro membro da equipe. "Os mais afastados têm densidades inferiores à da água, o que parece indicar atmosferas significativas de hélio-hidrogênio."

Comparação das órbitas dos planetas da Kepler-11 e do nosso Sistema Solar. [Imagem: NASA/Tim Pyle]


Cérebros quentes

Isto é surpreendente, porque um planeta pequeno e quente não deveria conseguir manter uma atmosfera tão leve.

"Estes planetas são muito quentes por causa de suas órbitas próximas, e quanto mais quente eles são, mais gravidade precisam para manter a atmosfera," explicou Fortney.

"Meus alunos e eu ainda estamos trabalhando nisso, mas nossas hipóteses são de que todos estes planetas provavelmente começaram com uma atmosfera de hélio-hidrogênio mais massiva, e nós vemos os restos dessas atmosferas naqueles mais distantes. Os mais próximos provavelmente já perderam a maioria dela."

• Telescópio espacial Kepler vai começar busca por outras Terras

• Telescópio Kepler poderá encontrar luas habitáveis

Bibliografia:

A closely packed system of low-mass, low-density planets transiting Kepler-11
Jack J. Lissauer et al.
Nature
3 February 2011
Vol.: 470, Pages: 53-58
DOI: 10.1038/nature09760

Imagem mostra galáxia de disco puro

Redação do Site Inovação Tecnológica - 03/02/2011

A galáxia tem a forma de uma panqueca achatada, o que indica que ainda não interagiu de forma direta com outra galáxia, sofrendo por exemplo uma colisão galáctica.[Imagem: ESO/Joe DePasquale]

Galáxia virgem

A brilhante galáxia NGC 3621, capturada pelo Observatório do ESO (Observatório Europeu do Sul) em La Silla, Chile, parece ser um exemplar perfeito de uma galáxia espiral clássica.

No entanto, ela é bastante incomum: esta galáxia não tem uma barra central e é por isso descrita como uma galáxia de disco puro.

A NGC 3621 está situada a cerca de 22 milhões de anos-luz de distância de nós, na constelação da Hidra. Ela é relativamente brilhante e pode ser observada com um telescópio de tamanho médio.

Esta imagem foi obtida com o instrumento Wide Field Imager, montado no telescópio MPG/ESO de 2,2 metros.

A galáxia tem a forma de uma panqueca achatada, o que indica que ainda não interagiu de forma direta com outra galáxia, sofrendo por exemplo uma colisão galáctica, o que teria perturbado o fino disco de estrelas e criado um pequeno bojo no seu centro.

Formação hierárquica de galáxias

A maioria dos astrônomos acredita que as galáxias crescem por fusão com outras galáxias, num processo chamado formação hierárquica de galáxias. Com o tempo, este processo deverá criar bojos grandes no centro das galáxias espirais.

Investigações recentes sugeriram, no entanto, que galáxias espirais sem bojo, ou de disco puro, como a NGC 3621, são na realidade bastante comuns.

Esta galáxia é também interessante na medida que, estando relativamente próxima, permite estudar uma grande variedade de objetos astronômicos que se encontram no seu interior, incluindo maternidades estelares, nuvens de poeira e estrelas pulsantes, as chamadas variáveis Cefeidas.

Cefeidas

As Cefeidas são utilizadas como marcos de distância no Universo.

No final dos anos 1990, a NGC 3621 foi uma das 18 galáxias selecionadas para um programa chave do Telescópio Espacial Hubble: observar variáveis Cefeidas e medir a taxa de expansão do Universo com uma precisão maior do que a conseguida até então. Neste projeto foram observadas, apenas nesta galáxia, 69 Cefeidas.

• Como foi calculada a idade do Universo?

Os dados usados para gerar a imagem desta galáxia de disco puro foram selecionados no arquivo do ESO por Joe DePasquale, que participou do concurso Tesouros Escondidos, uma competição em que astrônomos amadores usam os dados brutos dos telescópios para produzirem as imagens, usando programas de edição gráfica.

Múltiplas imagens monocromáticas obtidas através de quatro filtros de cor diferentes foram combinadas para obter a imagem. Imagens obtidas com o filtro azul aparecem em azul, imagens tiradas através do filtro amarelo-verde estão em verde e imagens obtidas através do filtro vermelho aparecem como laranja escuro.

Adicionalmente, imagens tiradas através de um filtro que isola o brilho do gás de hidrogênio aparecem na cor vermelha.