Sol deu uma pirueta!

No passado dia 4 de Abril, o Sol executou uma estranha pirueta sobre si próprio! Bem... pelo menos foi esta a realidade na perspectiva do Solar Dynamics Observatory. O observatório espacial da NASA executou uma volta de 360º sobre si próprio, o que provocou o curioso movimento nas imagens do Sol.
Esta manobra é executada duas vezes por ano com o objectivo de remover distorções ópticas das imagens obtidas pelo instrumento Helioseismic and Magnetic Imager. Os dados acumulados permitem aos cientistas determinar com precisão as dimensões do Sol, e como estas se alteram ao longo do actual ciclo solar.

Torvelinho gigantesco em Amazonis Planitia

A câmara HiRISE da sonda Mars Reconnaissance Orbiter surpreendeu um gigantesco torvelinho serpenteando na vasta e poeirenta planície de Amazonis, em Marte. Gerados por espirais de ar quente em ascensão a partir de superfícies aquecidas pelo Sol, os torvelinhos marcianos são fenómenos frequentes nas longas tardes de Primavera e Verão. Apesar de se formarem em pressões atmosféricas extremamente baixas (a pressão atmosférica na superfície de Marte é tipicamente inferior a 1% da pressão atmosférica terrestre medida ao nível do mar), conseguem reunir energia suficiente para arrastar consigo partículas de areia a velocidade superiores a 100 km.h^-1!

Um gigantesco torvelinho em Amazonis Planitia. Imagem obtida a 14 de Março de 2012, pela sonda Mars Reconnaissance Orbiter.
Crédito: NASA/JPL/University of Arizona.

Semelhante a outro fotografado em Fevereiro passado, este novo torvelinho destaca-se pelo seu tamanho colossal. Segundo a equipa da HiRISE, o comprimento da sua sombra nas imagens indica que a pluma de poeira atingiu uma altitude de 20 km acima da superfície! Apesar do seu surpreendente comprimento, o diâmetro deste torvelinho não ultrapassou, no entanto, os 70 metros, dimensões ainda assim comparáveis às dos tornados terrestres.

Imagem de contexto mostrando o torvelinho em toda a sua extensão.
Crédito: NASA/JPL/University of Arizona.

Em que diferem os torvelinhos dos tornados? A diferença está nas respectivas fontes de energia. Os torvelinhos são alimentados pelo calor que irradia da superfície. Os tornados, por sua vez, têm uma fonte de energia adicional: o calor libertado pela condensação do vapor de água atmosférico (cliquem aqui para saberem mais sobre tornados). Como na atmosfera marciana existe pouquíssimo vapor de água, o seu contributo na convecção atmosférica em escalas localizadas é irrelevante, pelo que em Marte apenas se formam torvelinhos.

Missão Cassini: espectaculares imagens de Encélado, Jano, Dione e Reia

Na passada terça-feira, a sonda Cassini concretizou uma passagem a apenas 74 km da superfície de Encélado. O encontro teve como objectivo principal o estudo da composição química dos jactos de vapor e de partículas de gelo de água em actividade na região do pólo sul, pelo que grande parte das observações estiveram reservadas aos espectrómetros INMS, CAPS e CIRS. Durante a aproximação, a câmara de ângulo fechado da Cassini focou o lado nocturno da lua e fotografou as plumas em contra-luz através de diversos filtros de cor. Aqui está a mais bela imagem desse conjunto.

Encélado e as suas espectaculares plumas, numa imagem obtida pela sonda Cassini a 27 de Março de 2012.
Crédito: NASA/JPL/Space Science Institute.

Após o encontro com Encélado, a Cassini navegou pelas proximidades de Jano, Dione e Reia. A equipa de imagem da missão aproveitou estas passagens não programadas para aumentar o acervo de retratos da superfície gelada destes pequenos mundos. Eis alguns magníficos exemplares.

Jano vista pela Cassini a 27 de Março de 2012.
Crédito: NASA/JPL/Space Science Institute.

Jano em frente da Saturno numa composição em cores aproximadamente naturais construída com imagens obtidas pela Cassini a 27 de Março de 2012, através de filtros para o ultravioleta próximo, o verde e o infravermelho próximo.
Crédito: NASA/JPL/Space Science Institute/composição a cores de Sérgio Paulino.

Evander, uma cratera com 350 km de diâmetro situada na região do pólo sul de Dione. Imagem obtida pela sonda Cassini a 28 de Março de 2012.
Crédito: NASA/JPL/Space Science Institute.

Reia pairando sobre os anéis de Saturno. São visíveis ainda duas pequenas luas passando a grande velocidade junto aos anéis (a segunda está parcialmente oculta pelos anéis no lado esquerdo da imagem). Imagem obtida pela câmara de ângulo fechado da Cassini a 29 de Março de 2012.
Crédito: NASA/JPL/Space Science Institute.

Imagem de contexto mostrando o mesmo cenário da imagem de cima. É visível entre Saturno e Reia a pequena lua Mimas.
Crédito: NASA/JPL/Space Science Institute.

Cientistas observam a dança de um gigantesco tornado solar

Os tornados solares são fenómenos relativamente frequentes na superfície do Sol, que muitas vezes precedem a libertação de violentas ejecções de massa coronal. Recentemente, o Solar Dynamics Observatory registou imagens de uma destas magníficas estruturas elevando-se a uma altitude equivalente a 5 vezes o diâmetro da Terra!

Sequência de imagens obtidas a 25 de Setembro de 2011 pelo Solar Dynamics Observatory (AIA, canal de 171 Å), mostrando um monstruoso tornado em rotação na atmosfera solar.
Crédito: NASA/Dr. Xing Li, Dr. Huw Morgan and Mr. Drew Leonard.

Investigadores da Universidade de Aberystwyth, País de Gales, analisaram em detalhe as imagens e descobriram algumas particularidades interessantes que poderão ajudar a compreender os mecanismos que mobilizam as ejecções de massa coronal. Durante um período de algumas horas, o Solar Dynamics Observatory observou gases superaquecidos a temperaturas na ordem dos 50.000 a 2.000.000º C a serem sugados de uma densa proeminência e a moverem-se em espiral até às camadas mais exteriores da atmosfera solar. Estes gases moviam-se a velocidades que atingiram os 300 mil quilómetros por hora!
Aparentemente, os tornados solares arrastam consigo dobras do campo magnético solar, moldando-as numa estrutura em hélice por onde é ejectado material da superfície. É este movimento ascendente de gás superaquecido que, segundo Xing Li e colegas, poderá desempenhar um papel fundamental na formação de uma ejecção de massa coronal.
A equipa espera poder estudar mais destes tornados durante o actual ciclo solar. Entretanto, podem apreciar o vídeo apresentado ontem pelos investigadores na UK-Germany National Astronomy Meeting 2012.

Um dia de Verão em Shackleton

Shackleton é uma antiga cratera lunar com 21 km de diâmetro e 4,2 km de profundidade, situada nas proximidades do pólo sul da Lua. É um local muito interessante porque o seu interior mantém-se permanentemente imerso na escuridão, ocultando do Sol preciosos depósitos de gelo de água e de outras substâncias voláteis.
Recentemente, o astrónomo amador Howard Fink produziu uma bela animação que mostra a iluminação de Shackleton durante um dia lunar de Verão, quando o Sol se encontra na sua máxima elevação sobre esta região (cerca de 1,4 graus a sul do equador lunar).

A iluminação da cratera Shackleton durante um dia lunar com o Sol na sua máxima declinação a sul. Animação construída com modelos tridimensionais gerados a partir de dados obtidos pelo instrumento LOLA, o altímetro da missão Lunar Reconnaissance Orbiter. Os pequenos picos localizados nas proximidades de Shackleton são artefactos instrumentais.
Crédito: NASA/LRO/LOLA Science Team/animação de Howard Fink.

Auroras austrais sobre o Oceano Índico

Preparem-se para mais um espantoso vídeo criado pela tripulação da Estação Espacial Internacional.

O vídeo foi construído a partir de uma sequência de imagens obtidas pelos membros da Expedição 30 a 04 de Março de 2012 (num período aproximado de 8 minutos). O cenário nocturno situa-se no extremo sul do Oceano Índico e é iluminado por cortinas de auroras austrais que ondulam acima das águas frias que separam o arquipélago das Kerguelen da região a sul da Austrália.

O que escondem as áreas permanentemente sombrias das regiões polares de Mercúrio?

Foi com grande entusiasmo que, no início dos anos 90, a NASA anunciou uma inesperada descoberta em Mercúrio. Munidos do sistema de radar Goldstone-VLA, cientistas planetários americanos identificaram nas regiões polares do planeta superfícies com elevada reflectividade radar, que sugeriam a presença de depósitos de gelo de água no interior das crateras mais profundas. Esta extraordinária descoberta viria a ser confirmada nos anos seguintes em sucessivos mapeamentos da região realizados pelo Radiotelescópio de Arecibo.
Gelo na superfície de Mercúrio? Como poderia sobreviver gelo de água num planeta tão próximo do Sol? A resposta está na inclinação do eixo de rotação do tórrido planeta. De acordo com as mais recentes medições realizadas pela sonda MESSENGER, o eixo de rotação de Mercúrio tem uma inclinação inferior a 1º, o que permite a existência de pequenas áreas permanentemente sombrias no interior das crateras mais profundas das regiões polares. Como nunca são aquecidas pelo Sol, estas superfícies mantêm-se a temperaturas suficientemente baixas para aí aprisionar gelo de água por longos períodos de tempo.

Imagens de radar da região do pólo norte de Mercúrio, obtidas a partir do observatório de Arecibo em Julho de 1999 (a) e em Agosto de 2004 (b) (resolução: 1,5 km/pixel). As zonas mais claras correspondem a superfícies com elevada reflectividade radar. A seta indica a direcção de incidência média do radar.
Crédito: John Harmon, Martin Slade e Melissa Rice (imagem publicada na revista Icarus, no artigo de 2011 Radar imagery of Mercury’s putative polar ice: 1999–2005 Arecibo results).

Um dos principais objectivos da missão primária da MESSENGER (concluída no passado dia 18 de Março) era recolher dados que permitissem determinar a natureza dos misteriosos depósitos polares. Anteontem, membros da equipa científica da missão apresentaram na 43ª Lunar and Planetary Science Conference (a decorrer durante esta semana) os primeiros resultados dessas observações.
Nancy Chabot, membro da equipa responsável pelo Mercury Dual Imaging System (MDIS), mostrou a localização das superfícies com elevada reflectividade radar em imagens da região do pólo norte de Mercúrio obtidas pela MESSENGER. Nas imagens foi possível verificar que todas as zonas brilhantes se encontram em áreas permanentemente abrigadas da luz solar. Chabot revelou ainda que quase todas as crateras com mais de 10 quilómetros de diâmetro situadas acima dos 80º de latitude (crateras profundas e complexas) contêm os misteriosos depósitos. Estas observações são consistentes com a hipótese dos depósitos serem constituídos por gelo de água.

O pólo norte de Mercúrio numa projecção estereográfica construída com imagens obtidas pela sonda MESSENGER. Estão desenhadas a cada 5º as linhas de latitude e a cada 30º as linhas de longitude (os 0º de longitude correspondem à linha vertical de baixo). As superfícies brilhantes ao radar mapeadas pelo Radiotelescópio de Arecibo estão assinaladas a amarelo.
Crédito: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington.

Greg Neumann apresentou resultados obtidos pelo instrumento Mercury Laser Altimeter (MLA) que complicam, no entanto, as conclusões de Chabot. Apesar do MLA ser usado essencialmente para medir a topografia de Mercúrio, a intensidade do brilho do pulso de luz devolvido pela superfície mercuriana pode fornecer interessantes informações relativas à sua composição. Se existisse gelo de água nas zonas permanentemente sombrias das crateras polares de Mercúrio seria de esperar a detecção de um intenso pulso de retorno no altímetro da MESSENGER. Na verdade, não foi isso aconteceu. Sempre que o laser do MLA incidia nessas superfícies, o pulso de retorno detectado era muito menos brilhante que o das regiões iluminadas pelo Sol. E isto acontece apesar da superfície de Mercúrio ser das mais escuras do Sistema Solar (mais escura ainda que a superfície da Lua)!
Então qual é afinal a natureza deste bizarro material escuro? A solução para este enigma poderá estar nas temperaturas destas áreas permanentemente obscuras. Baseados nos perfis topográficos obtidos pelo MLA, cientistas da missão criaram um modelo que mostra as temperaturas médias e extremas das regiões polares de Mercúrio. O que descobriram é verdadeiramente curioso. Como seria de esperar, no modelo as zonas mais frias encontram-se nas áreas inacessíveis à luz solar, os mesmos locais onde se acumulam os depósitos com alta reflectividade radar. No entanto, estas superfícies não são suficientemente frias para que o gelo de água se mantenha estável por longos períodos de tempo. A situação altera-se porém a profundidades de 10 a 20 cm, regiões onde a temperatura desce aos 100 K (-173º C). É aqui (numa profundidade acessível ao radar) que os depósitos de gelo subsistem.
Mas então o que se encontra na superfície? Como explicou David Paige na sua apresentação, existem muitos materiais com as características observadas. Os melhores candidatos são, no entanto, compostos orgânicos complexos semelhantes aos encontrados nos meteoritos condritos carbonáceos. Estes compostos seriam voláteis noutras regiões de Mercúrio, mas nas áreas permanentemente escondidas da luz solar encontram condições ideais para se consolidarem numa fina camada negra acima do gelo.
Os cientistas da missão aguardam agora a conclusão da análise dos dados obtidos pelo espectrómetro de neutrões para poderem determinar com maior precisão a natureza destes compostos. Esperam-se assim nos próximos meses novos segredos revelados nestes locais recônditos do Sistema Solar.