Curiosity executa primeira perfuração numa rocha marciana

Buraco feito num dos veios da rocha John Klein pela broca do robot Curiosity. Imagem obtida pela câmara MAHLI a 07 de Fevereiro de 2013 (sol 180 da missão).
Crédito: NASA/JPL-Caltech/Malin Space Science Systems.

O robot Curiosity testou ontem, com sucesso, os sistemas de percussão e de rotação da broca do seu braço robótico na superfície da rocha John Klein. Nesta primeira perfuração, a broca penetrou cerca de 2 cm na rocha, o suficiente para que a equipa da missão possa avaliar o seu desempenho em plena acção. Nos próximos dias, o Curiosity deverá executar novas perfurações, desta vez a uma profundidade que permita a recolha de amostras para análise nos instrumentos CheMin e SAM.

Cometa ISON fotografado pela sonda Deep Impact

Posições relativas do cometa ISON (círculo verde) e da sonda Deep Impact (x amarelo) no dia 17 de Janeiro de 2013. Estão marcadas a roxo as órbitas da Terra e de Júpiter e a amarelo e a verde, as órbitas da Deep Impact e do cometa ISON, respectivamente.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/UMD (Michael Kelley).

A sonda Deep Impact realizou em meados do mês passado as suas primeiras observações do cometa 2012 S1 (ISON). Obtidas num período de 36 horas, as imagens mostram o aspecto do cometa quando este viajava a cerca de 763 milhões de quilómetros de distância do Sol (aproximadamente a distância média que separa o planeta Júpiter do Sol). Apesar de se encontrar ainda nas profundezas no Sistema Solar exterior, o seu núcleo cometário exibia já sinais de actividade, exalando da sua superfície uma cauda difusa com mais de 65 mil quilómetros de comprimento!
Vejam o conjunto destas primeiras imagens na animação em baixo:

Animação construída com 146 imagens obtidas pela sonda Deep Impact a 17 e a 18 de Janeiro de 2013, mostrando o cometa ISON a uma distância de 793 milhões de quilómetros. Ao longo da sequência, o brilho da coma cometária aumenta em cerca de 6 a 7%.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/UMD.

Esta campanha de observação do cometa ISON irá estender-se até meados de Março, altura em que o cometa deixará de estar acessível às câmaras da Deep Impact. Durante este período, os responsáveis da missão esperam reunir dados suficientes para determinarem a composição da coma e o período de rotação do núcleo.

Descoberta vida num lago subglacial antárctico

Preparação laboratorial das primeiras amostras obtidas no lago Whillans, na Antárctida.
Crédito: JT Thomas/DISCOVER.

Na semana passada, cientistas do projecto WISSARD (Whillans Ice Stream Subglacial Access Research Drilling) recolheram as primeiras amostras de água do lago Whillans, um lago subglacial situado na Antárctida Ocidental, a menos de 650 quilómetros de distância do pólo sul. Depois de perfurar cerca de 801 metros de gelo com jactos de água quente, a equipa liderada pelo investigador John Priscu fez descer uma garrafa de plástico cinzento até ao interior do lago para obter amostras com um volume total de 10 litros. Após uma rápida transferência para um pequeno laboratório montado num contentor junto ao local da perfuração, as amostras foram divididas e inoculadas em diferentes meios de cultura para o crescimento de bactérias. Os resultados destas primeiras culturas deverão estar apenas disponíveis dentro de algumas semanas. Análises preliminares por microscopia óptica permitiram, no entanto, confirmar de imediato a presença nestas primeiras amostras de uma abundante comunidade de bactérias, com densidades próximas das 10 mil células por mililitro!
Para excluir qualquer possibilidade de contaminação exterior, os investigadores compararam as densidades celulares das amostras do lago com as das amostras de água derretida da perfuração. Os resultados mostram que a água obtida no lago Whillans tem cerca de 100 vezes mais bactérias que a água resultante da fusão do gelo. A mineralização das duas águas é, também, radicalmente diferente, o que permitiu aos investigadores concluir que estas são amostras genuínas do interior do lago.

Mapa da região onde se encontra o lago Whillans.
Crédito: WISSARD.

Esta é a primeira vez que são encontrados organismos vivos num lago subglacial antárctico (análises às sequências de ADN das bactérias recentemente isoladas pelos russos a partir de amostras do lago Vostok revelaram que estes eram, certamente, organismos contaminantes provenientes do líquido de lubrificação do sistema de perfuração). O lago Whillans encontra-se integrado num sistema de rios subglaciais que drenam para o oceano por baixo da plataforma de gelo Ross, pelo que o tempo de residência da água no interior do lago não deverá ser superior a uma década. O lago manteve-se, no entanto, isolado do exterior por uma espessa camada de gelo durante pelo menos 100 mil anos, tempo suficiente para emergir um ecossistema único nas suas águas. Amostras de sedimentos recolhidos no fundo do lago revelam a presença de frústulas de diatomáceas (organismos fotossintéticos) mortas há cerca de 20 a 30 milhões de anos, o que sugere que o período de isolamento do lago poderá ser ainda maior.
Entretanto, o buraco com 30 centímetros de diâmetro encontra-se já, neste momento, completamente congelado. No dia 31 de Janeiro, a equipa de cientistas baixou, pela última vez, um conjunto de equipamentos até às águas do lago Whillians, conjunto este que deverá permanecer no local até à realização de uma nova expedição.

Auto-retrato do Curiosity em Yellowknife Bay

Ainda não foi desta que o Curiosity concretizou as primeiras perfurações na rocha John Klein. As actividades programadas para o sol 175 tiveram que ser canceladas devido a uma anomalia num dos testes de percussão realizados com a broca do braço robótico, pelo que os restantes procedimentos preparatórios foram reagendados para o fim-de-semana. Anomalias como esta são normais em sistemas tão complexos como os do Curiosity, porém levam algum tempo a serem ultrapassadas.

Testes de percussão realizados pelo Curiosity no sol 174 da missão. A primeira imagem (em cima, à esquerda) mostra a ponta da broca vista pela ChemCam. Nas restantes imagens são visíveis o sistema de perfuração em acção (em cima, à direita), e os pequenos buracos deixados em John Klein após os testes de percussão (nas três linhas de baixo).
Crédito: NASA/JPL/MSSS/LANL/CNES/IRAP/Impreprex.

Entretanto, nem tudo foi trabalho árduo neste fim-de-semana. Aparentemente, a equipa da missão achou que a paragem forçada seria um bom pretexto para o Curiosity executar um novo auto-retrato, desta vez com a paisagem de Yellowknife Bay como pano de fundo.

O robot Curiosity num auto-retrato construído com 64 imagens obtidas pela câmara MAHLI a 03 de Fevereiro de 2013 (sol 177 da missão). Vejam aqui este mesmo mosaico numa versão muito maior.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/Malin Space Science Systems/Ed Truthan.

Como são obtidos estes belíssimos auto-retratos? Vejam em baixo uma animação recentemente publicada pela NASA, onde são reproduzidos todos os movimentos do braço robótico para a obtenção das imagens que os compõem com a pequena câmara MAHLI.

Satélites galileanos atingidos por uma chuva de detritos negros?

Composição de imagens obtidas pela sonda Galileo mostrando as quatro luas galileanas Ganimedes, Calisto, Io e Europa.
Crédito: NASA/JPL/DLR.

Como já tinha escrito aqui, os satélites irregulares de Júpiter são, muito provavelmente, o remanescente de uma população de objectos capturados há cerca de 4 mil milhões de anos, a partir de órbitas heliocêntricas durante as últimas fases da acrecção planetária. De acordo com o modelo de Nice, nessa altura, um rearranjo violento das órbitas dos planetas gigantes teria provocado a desestabilização de um disco compacto de planetesimais com 35 vezes a massa da Terra, situado entre 15 - 20 e 30 - 40 UA de distância do Sol. Este dramático evento viria a ter como consequência a dispersão de uma grande parte desses objectos por todo o Sistema Solar, arrastando uma importante fracção para uma série de encontros próximos com os gigantes gasosos. Os cientistas calculam que, em alguns destes encontros, as perturbações gravitacionais seriam suficientes para os quatro planetas capturarem estes objectos em órbitas irregulares, através de interacções envolvendo três corpos. Modelos numéricos sugerem que, no total, foram capturados na órbita de Júpiter, Saturno, Urano e Neptuno o equivalente a um milésimo da massa da Lua destes objectos. Instabilidades dinâmicas acabariam, no entanto, por eliminar metade, terminando os restantes nas órbitas excêntricas e altamente inclinadas que hoje conhecemos. Numa fase seguinte, violentas colisões mútuas reduziriam ainda mais a massa destas populações, criando as famílias de pequenos objectos escuros actualmente observadas.
Um trabalho aceite na semana passada para publicação na revista Icarus, vem agora desvendar o destino final dos detritos produzidos pelas colisões entre os satélites irregulares de Júpiter. Partindo do modelo de Nice e dos modelos que explicam a captura e fragmentação destes objectos, os autores ponderaram a hipótese da cascata de colisões poder converter grande parte da sua massa inicial em pequenas partículas. Com tamanho suficientemente pequeno para poderem sofrer a influência do efeito de Poynting-Robertson, estas partículas entrariam numa lenta espiral em direcção a Júpiter. Assumindo que a distribuição da sua massa estaria em favor de tamanhos superiores a 50 μm, William Bottke e colegas descobriram que mais de 40 % acabariam por colidir com uma das quatro luas galileanas.

Comparação das superfícies das três luas Europa, Ganimedes e Calisto (resolução aproximada de 150 metros/pixel).
Crédito: NASA/JPL/DLR.

Grande parte deste material terá chegado ao seu destino há cerca de 4 mil milhões de anos. No entanto, modelos criados pelos autores indicam que este processo ainda não terminou. A maioria das partículas terá colidido com a superfície de Calisto, enquanto que apenas uma pequena fracção terá alcançado as três luas mais interiores Ganimedes, Europa e Io. Tendo em conta estes números, os autores calculam que as superfícies das quatro grandes luas de Júpiter possam estar soterradas em depósitos negros provenientes dos satélites irregulares jovianos com alturas de 120 - 140, 25 - 30, 7 - 15 e 7 - 8 metros, respectivamente. Os primeiros dois intervalos estão, curiosamente, em concordância com as observações. Os terrenos mais antigos de Calisto e de Ganimedes exibem as superfícies mais negras, e apresentam propriedades espectrais que denunciam a presença de materiais com características semelhantes às dos meteoritos condritos carbonáceos (objectos com albedos semelhantes aos dos satélites irregulares de Júpiter).
As superfícies de Europa e Io são muito mais recentes, pelo que os detritos que colidiram com estas luas foram, certamente, removidos por processos geológicos. Os autores especulam que, em Europa, grande parte destes materiais terão migrado para o interior da crusta de gelo, o que poderia explicar a presença de depósitos negros nas zonas mais profundas das fracturas observadas na sua superfície. Este mecanismo poderia ter garantido ao oceano subsuperficial de Europa uma abundante fonte de compostos orgânicos.
Podem ler o artigo completo aqui.

Curiosity preparado para as primeiras perfurações na rocha John Klein

Posicionamento da broca de perfuração do Curiosity na superfície de John Klein numa imagem obtida pela HazCam frontal a 27 de Janeiro de 2013 (sol 170 da missão).
Crédito: NASA/JPL-Caltech.

O Curiosity deverá realizar dentro de poucas horas as primeiras perfurações em John Klein, um afloramento rochoso em Yellowknife Bay escolhido por conter diversos veios minerais expostos na superfície. Este é um marco importante na história da exploração espacial, uma vez que esta será a primeira vez que irá ser usada uma broca de perfuração numa rocha noutro planeta.
Na segunda-feira passada, o Curiosity esteve ocupado a testar a estabilidade da broca na posição de perfuração, pressionando-a contra a rocha com o braço robótico. De acordo com os engenheiros da missão, a broca foi testada em quatro locais distintos, antes de ser mantida em pressão durante toda a noite para verificar a sua estabilidade na gama diária de temperaturas observada no interior da cratera Gale. Durante o resto da semana foram realizados, ainda, testes ao mecanismo de percussão da broca e ao sistema de controlo associado, entre outras actividades preparatórias.
Esta primeira perfuração não deverá penetrar mais de 2 cm na rocha, pelo que não produzirá amostra suficiente para alimentar a câmara de recolha de amostras da broca. Durante o fim-de-semana deverão ser executadas novas perfurações, estas sim a uma profundidade suficiente para destinar algumas amostras de rocha aos instrumentos SAM e CheMin.

Desenvolvido novo modelo para a identificação de zonas habitáveis em redor de estrelas

O lugar da Terra na nova zona habitável do Sistema Solar.
Crédito:PHL@UPR Arecibo/Rogelio Bernal Andreo.

Um dos principais objectivos dos programas de procura de planetas extra-solares tem sido a identificação de planetas telúricos no interior de zonas habitáveis circunstelares. Definidas como regiões em redor das estrelas onde é, teoricamente, possível um planeta com uma atmosfera significativa manter água em estado líquido na sua superfície, as zonas habitáveis são estimadas com base no modelo climatérico criado por James Kasting, Daniel Whitmire e Ray Reynolds no início dos anos 90 do século passado. De acordo com este modelo, as suas fronteiras interna e externa são delimitadas, respectivamente, pelo desaparecimento da água via fotólise (e consequente perda do hidrogénio para o espaço), e pelo máximo efeito de estufa gerado pelo dióxido de carbono atmosférico.
Um grupo de astrónomos liderado por Ravi Kumar Kopparap da Penn State University vem agora propor uma redefinição dos limites das zonas habitáveis circunstelares. Partindo de novos coeficientes de absorção da água e do dióxido de carbono derivados das mais recentes actualizações nas bases de dados dos espectros de absorção moleculares HITRAN e HITEMP (as mesmas que serviram de base ao modelo de Kasting), Kopparap e colegas criaram um novo modelo climatérico que permite um cálculo mais rigoroso da zona habitável de um sistema planetário. Estimativas realizadas com base neste novo modelo mostram que estas regiões encontram-se, na realidade, mais distantes das respectivas estrelas que o que era assumido anteriormente. Estes resultados têm fortes implicações na forma como são catalogados os exoplanetas telúricos recentemente descobertos.

Zona habitável circunstelar estimada pelo novo modelo de Kopparap e colegas em função do tipo de estrela (das mais frias em baixo para as mais quentes em cima). Estão representadas as respectivas posições dos planetas Terra, Marte, Gliese 581g, Gliese 581d, Gliese 667Cc, HD 40307g e Kepler 22b.
Crédito: Chester Harman/Penn State University.

Relativamente ao Sistema Solar, o novo modelo coloca agora as fronteiras da zona habitável em 0,99 UA e 1,78 UA, o que sugere que a Terra se encontra nas proximidades do seu limite interno. No modelo de Kasting, a zona habitável do Sistema Solar encontrava-se ligeiramente mais próxima do Sol, entre 0,95 UA e 1,67 UA. O modelo de Kopparap despreza, no entanto, o efeito de estabilização do clima provocado pela presença de nuvens na atmosfera, pelo que as estimativas dos limites das zonas habitáveis por si geradas são ainda, certamente, demasiado conservadoras em ambas as direcções.
Podem ler mais sobre este trabalho aqui, aqui e aqui.