Nix e Hidra têm rotações caóticas

Representação artística do sistema plutoniano.
Crédito: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute.

Cientistas reuniram dados obtidos pelo telescópio espacial Hubble para analisarem em detalhe a dinâmica e as propriedades físicas das quatro luas mais exteriores de Plutão. O estudo foi publicado ontem na revista Nature e sugere que os eixos de rotação das luas Nix e Hidra oscilam de forma imprevisível. As observações revelam ainda que a pequena lua Cérbero tem uma superfície muito mais escura que as luas vizinhas, um resultado surpreendente que parece contrariar a hipótese de uma origem comum para todos os objetos conhecidos na órbita de Plutão.

A maioria das luas do Sistema Solar, incluindo a nossa Lua, têm um período de rotação semelhante ao seu período de translação em redor do planeta que orbitam. É por esse motivo que a Lua mantém sempre a mesma face voltada para a Terra. Caronte, a maior lua de Plutão, segue também esta regra, mas a mesma parece não se aplicar a Nix e Hidra, duas das suas quatro luas mais exteriores.

Dados obtidos pelo telescópio espacial Hubble sugerem que as quatro pequenas luas estão retidas no interior de um campo gravitacional extremamente dinâmico, produzido pelo movimento de Plutão e Caronte em redor do seu centro de massa comum. "Estes dois corpos giram rapidamente em torno um do outro, o que faz com que as forças gravitacionais que exercem sobre as pequenas luas vizinhas mudem constantemente", explicou Doug Hamilton, investigador da Universidade de Maryland, nos Estados Unidos, e coautor deste trabalho. "Estar sujeito a tais forças gravitacionais variáveis faz com que a rotação destas luas de Plutão seja muito imprevisível. O caos nas suas rotações é ainda mais acentuado pelo facto destas luas não serem perfeitamente redondas, mas sim terem uma forma aproximada de uma bola de râguebi."

O movimento das pequenas luas em torno do sistema Plutão-Caronte fornece pistas valiosas de como se poderão comportar os planetas na órbita de sistemas estelares binários. "Estamos a constatar que o caos poderá ser uma característica comum nos sistemas binários", afirmou Hamilton. "Poderá ainda ter consequências para a vida em planetas na órbita de estrelas binárias."

Hamilton e o seu colega Mark Showalter, do Instituto SETI, nos Estados Unidos, deduziram estas características analisando imagens do sistema plutoniano obtidas pelo telescópio espacial Hubble, entre 2005 e 2012. Nas imagens, o brilho das luas Nix e Hidra não seguia um padrão regular, como seria de esperar se tivessem uma rotação periódica - um comportamento que apenas poderia ser explicado pelo movimento caótico das duas luas.

As imagens também revelaram que a lua Cérbero tem uma superfície tão escura como o carvão, o que contrasta fortemente com a coloração clara brilhante das outras luas. Estas diferenças são ainda um mistério - algo que deverá ser desvendado já nas próximas semanas, quando a sonda New Horizons captar as primeiras imagens em alta-resolução destes objetos.

A rotação caótica de Nix e Hidra e a coloração escura de Cérbero não foram as únicas surpresas a emergir deste estudo. Os dados obtidos pelo Hubble revelaram ainda ressonâncias orbitais entre as luas Nix, Estige e Hidra. Estas configurações tendem a ser muito estáveis, o que explica em parte a razão pela qual Plutão mantém um sistema de cinco luas tão compacto.

Podem encontrar mais detalhes deste trabalho aqui.

Cassini observa uma lua desgovernada

A Cassini realizou no passado domingo a sua última passagem a curta distância da lua Hiperião. Os cientistas da missão tinham a esperança de conseguirem observar neste encontro terrenos nunca antes explorados em detalhe, mas tal não se concretizou. Hiperião tem uma rotação caótica, o que torna imprevisível a sua orientação no espaço. Neste último encontro, a Cassini acabou por sobrevoar mais ou menos a mesma região observada em encontros anteriores.

Apreciem em baixo algumas das imagens captadas no passado domingo.

Hiperião em cores naturais. Composição construída com imagens obtidas pela sonda Cassini, a 31 de maio de 2015.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute/Sérgio Paulino.

A lua Hiperião num mosaico de imagens obtidas pela sonda Cassini, a 31 de maio de 2015, a uma distância aproximada de 34 mil quilómetros. Podemos ver no lado direito Bond-Lassell Dorsum, uma escarpa com mais de 300 km de comprimento.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute/Sérgio Paulino.

Hiperião vista durante a fase de egresso. Composição em cores naturais construída com imagens obtidas pela sonda Cassini, a 31 de maio de 2015.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute/Sérgio Paulino.

Como criar um cometa "patinho de borracha"

O cometa 67P/Churyumov–Gerasimenko, visto pela sonda Rosetta a 21 de março de 2015.
Crédito: ESA/Rosetta/NavCam.

Antes de sabermos como eram os núcleos dos cometas, era frequente serem representados como corpos arredondados, ligeiramente irregulares. A passagem das primeiras sondas por estes objetos revelou, no entanto, uma realidade muito mais bizarra. Metade dos cometas até agora visitados apresentam estranhas formas bilobadas com evidências de estruturas internas estratificadas. Um dos casos mais notáveis é o do cometa 67P/Churyumov–Gerasimenko, atualmente a ser estudado pela sonda europeia Rosetta.

Recorrendo a simulações computorizadas tridimensionais, Martin Jutzi da Universidade de Berna, na Suíça, e Erik Asphaug da Universidade do Estado do Arizona, nos Estados Unidos, demonstraram como estas morfologias poderão ter sido criadas por colisões a baixas velocidades entre objetos de tamanhos ligeiramente diferentes. Este trabalho foi divulgado na semana passada num artigo publicado na revista Science Express.

Simulação de uma colisão a baixa velocidade entre duas esferas de gelo.
Crédito: M.Jutzi e E. Asphaug.

Os dois investigadores correram cerca de 100 simulações encenando a lenta aproximação de duas esferas de gelo com cerca de 1 km de diâmetro. O que descobriram foi que quando as colisões são ligeiramente descentradas, o objeto de tamanho mais pequeno deixa vestígios dos seus materiais na superfície do objeto maior, antes de progredir na direção oposta numa velocidade significativamente inferior. Presos numa dança gravitacional, os dois objetos acabam por se fundir cerca de um dia após a primeira colisão, criando um corpo com a típica morfologia bilobada.

Estas colisões deverão sido muito comuns no início da formação do Sistema Solar. "Os cometas e os seus percursores formaram-se na região dos planetas exteriores, possivelmente milhões de anos antes da formação dos planetas", explicou Martin Jutzi. "A reconstrução do processo de formação dos cometas poderá fornecer informações cruciais acerca da fase inicial de formação dos planetas, como por exemplo, o tamanho inicial dos blocos de construção dos planetas - os chamados planetesimais ou cometesimais do Sistema Solar exterior."

O modelo apresentado por Jutzi e Asphaug permite compreender os mecanismos básicos de acreção dos núcleos dos cometas e as respetivas implicações nas suas estruturas internas. As simulações indicam que as principais formações observadas na superfície destes objetos poderão ser reproduzidas por colisões de pares de cometesimais a baixas velocidades. Estas colisões resultariam numa compactação mínima da estrutura interna dos cometas, o que é compatível com as baixas densidades medidas nestes objetos.

"Estas lentas fusões poderão representar a fase inicial, mais tranquila, da formação dos planetas - antes de corpos de grandes dimensões excitarem o sistema ao ponto de se alcançarem velocidades disruptivas - o que suporta a ideia de que os núcleos cometários são remanescentes primordiais de uma primeira aglomeração de pequenos corpos", disse Martin Jutzi. Esta hipótese poderá vir a ser testada em futuras missões, usando instrumentos de radar com capacidade para observarem diretamente a estrutura interna destes objetos.

Podem encontrar todos os detalhes deste trabalho aqui.

Dawn revela novos detalhes da superfície de Ceres

Ceres visto pela sonda Dawn, a 23 de maio de 2015 (resolução da imagem: 480 metros/píxel).
Crédito: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA.

Captada na semana passada pela sonda Dawn, esta nova imagem de Ceres revela detalhes sem precedentes da superfície do planeta anão, incluindo o que parecem ser numerosas cadeias de crateras secundárias alinhadas na direção leste-oeste. A imagem faz parte de uma sequência obtida pela sonda da NASA a uma distância de 5100 quilómetros.

A Dawn concluirá a sua descida em direção à segunda órbita de mapeamento de Ceres no próximo dia 03 de junho, quando atingir uma altitude de 4400 quilómetros. Esta nova órbita terá um período de 3,1 dias e permitirá à Dawn realizar, pela primeira vez, um estudo intensivo da geologia e composição mineralógica da superfície de Ceres.

New Horizons vê mais detalhes na superfície de Plutão

Plutão visto pela New Horizons a 08, 10 e 12 de maio de 2015.
Crédito: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute (anotações de Sérgio Paulino).

A New Horizons tem estado a enviar imagens com detalhes cada vez mais nítidos da superfície de Plutão. Ontem foi divulgado um novo conjunto de imagens captadas pela câmara telescópica LORRI (Long Range Reconnaissance Imager), entre os dias 8 e 12 de maio, a distâncias inferiores a 80 milhões de quilómetros. Nestas novas imagens, Plutão surge com o dobro dos píxeis que tinha nas imagens captadas em meados do mês de abril, quando a sonda da NASA se encontrava a pouco mais de 100 milhões de quilómetros de distância.

"Estas novas imagens mostram-nos que as diferentes faces de Plutão são distintas; provavelmente insinuando o que poderá ser uma superfície com uma geologia muito complexa ou variações na composição da superfície de região para região", disse o investigador principal da missão New Horizons Alan Stern. "Estas imagens continuam também a suportar a hipótese de que Plutão tem uma calote polar cuja extensão varia de acordo com a longitude. Iremos ser capazes de realizar uma determinação definitiva da quantidade de gelo nesta região polar brilhante quando em julho tivermos dados espetroscópicos que revelem a sua composição."

Faltam menos de 2 meses para o encontro da New Horizons com o sistema plutoniano, pelo que a resolução das imagens irá melhorar significativamente nas próximas semanas. "No final de junho, as imagens terão uma resolução 4 vezes superior à das imagens de 8 a 12 de maio, e na altura da maior aproximação, esperamos obter imagens com mais de 5000 vezes a atual resolução", acrescentou Hal Weaver, um dos cientistas do projeto.

As novas imagens foram processadas recorrendo a uma técnica matemática designada deconvolução. Esta técnica diminui o efeito das distorções óticas criadas pelas lentes e detetor CCD da LORRI, permitindo assim que se extraia o máximo de informação possível até ao limite de resolução imposto pelo sistema ótico. A deconvolução pode, no entanto, produzir ocasionalmente "falsos detalhes", pelo que os detalhes mais finos nestas novas imagens necessitarão de ser confirmados através das observações agendadas para as próximas semanas.

Pôr do Sol na cratera Gale em tempo real

Façam uma pausa durante 6 minutos e apreciem um pôr do Sol na superfície de Marte!

Construída por Glen Nagle a partir de imagens captadas pelo robot Curiosity no passado dia 15 de abril, esta espetacular animação reproduz a magia de um pôr do Sol visto do interior da cratera Gale. As imagens originais cobriam um período aproximado de 6 minutos, contudo eram demasiado intermitentes para criarem só por si o efeito visual pretendido.

Usando a paisagem e o horizonte de uma das imagens e recriando o céu e o Sol com o Photoshop, Nagle recorreu ao Adobe Premiere para gerar a totalidade dos fotogramas necessários para construir uma sequência em tempo real. O resultado final é uma magnífica simulação de um pôr do Sol na superfície do planeta vermelho, ao som da assombrosa melodia de Lux Aeterna de György Ligeti (tema imortalizado no filme 2001: Odisseia no Espaço).

Marte poderá ter jazigos de metais base e metais preciosos

Sistema de escoadas lávicas no interior da cratera Persbo, na província vulcânica de Elysium Planitia, em Marte. Imagem captada pela sonda Mars Reconnaissance Orbiter, a 22 de janeiro de 2010.
Crédito: NASA/JPL/University of Arizona.

Cientistas descobriram fortes evidências de que as escoadas lávicas de Marte poderão albergar jazigos de metais base e metais preciosos. O trabalho foi publicado recentemente na revista Ore Geology Reviews e revela um inventário de recursos importantes para o futuro da exploração e colonização de Marte.

Observações da superfície de Marte e de meteoritos provenientes da crusta marciana indicam que as províncias vulcânicas do planeta vermelho apresentam semelhanças fisicoquímicas distintivas a antigas rochas vulcânicas terrestres, como os ferropicritos proterozoicos de Pechenga, na Rússia, e os komatiitos arqueanos da cintura de Agnew–Wiluna, na Austrália. Na Terra, estas rochas encontram-se associadas à formação de mineralizações ortomagmáticas de sulfuretos de níquel (Ni), cobre (Cu) e elementos do grupo da platina (EGP) - metais preciosos extremamente raros, com aplicações especializadas na agricultura, na indústria automóvel, na eletrónica, na medicina e na indústria aerospacial.

"Descobrimos fortes evidências de que os mecanismos cruciais para a formação de depósitos de minério na Terra também actuam no nosso planeta vizinho, onde as escoadas lávicas poderão ter formado mineralizações ricas em metais base e metais preciosos", disse Raphael Baumgartner, investigador da Universidade da Austrália Ocidental, na Austrália, e primeiro autor deste trabalho. Os investigadores estimam que o manto de Marte deverá ter uma abundância de EGP semelhante à do manto terrestre, pelo que as condições de ascensão e cristalização dos magmas marcianos, e a sua interação com os vastos reservatórios de enxofre presentes na crusta do planeta, terão sido certamente favoráveis à segregação de fluídos imiscíveis de sulfuretos ricos em metais preciosos. Análises às rochas da cratera Gusev e a meteoritos marcianos revelam, no entanto, que o manto de Marte deverá possuir concentrações de Ni e Cu significativamente inferiores à do manto do nosso planeta, o que sugere que estas mineralizações poderão ter teores destes dois metais consideravelmente mais baixas.

"Compreender como e quando ocorreram potenciais processos de formação de minérios em Marte é um pré-requisito para o planeamento a longo termo de futuras missões espaciais ao planeta, e para a definição de critérios de exploração para determinados programas de obtenção de amostras", afirmou Kerim Sener, geólogo da Matrix Exploration Pty. Ltd., a empresa patrocinadora do projeto, e um dos coautores deste trabalho. O estudo de jazigos de metais noutros planetas representa ainda uma oportunidade de examinar à escala do Sistema Solar os processos que governam a formação de concentrações excecionalmente elevadas de certos elementos químicos.

Podem encontrar todos os detalhes deste trabalho aqui.