Um olhar sobre Dione

A Cassini concretizou anteontem o quarto encontro programado com Dione desde a sua chegada ao sistema saturniano em 2004. Os encontros programados requerem a ativação dos propulsores da sonda de forma a poder ser manobrada com precisão em direção a uma trajetória preprogramada sobre um determinado alvo.

Este encontro ocorreu a uma altitude mínima de 516 km e foi dedicado essencialmente ao estudo do campo gravitacional de Dione. Os dados obtidos serão posteriormente usados pela equipa da missão para determinar o grau de diferenciação do seu interior. A Cassini usou ainda o seu espetrómetro de massa INMS (Ion and Neutral Mass Spectrometer) para detetar gases que possam estar a ser expelidos por Dione.

A lua Dione num mosaico construído com 4 imagens obtidas pela Cassini a 16 de junho de 2015.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute/Sérgio Paulino.

A sonda da NASA despediu-se deste encontro com a captação deste magnífico mosaico da superfície dioniana. Na imagem podemos apreciar as escarpas brilhantes de Aurunca Chasmata, bem como os longos canhões de Padua Chasmata serpenteando entre as crateras Latinus (130 km de diâmetro), Ascanius (98 km de diâmetro) e Pagasus (67 km de diâmetro).

Imagem de contexto mostrando a lua Dione lado-a-lado com o gigante Saturno e a pequena lua Encélado.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute.

Cientistas descobrem metano em meteoritos marcianos

Pedaço do meteorito Zagami, um meteorito marciano que caiu na Nigéria em 1962.
Crédito: David J. Eicher.

Cientistas detetaram metano em pequenos fragmentos de meteoritos marcianos. A descoberta foi divulgada esta semana num artigo publicado na revista Nature Communications, e é uma pista fundamental na procura de vida no planeta vermelho.

A equipa de investigadores analisou os gases aprisionados no interior de amostras de 6 meteoritos com origem na superfície de Marte, recorrendo a uma técnica conhecida por Crush-Fast-Scan. Esta técnica permite a rápida extração e identificação de compostos voláteis por espetroscopia de massa em amostras submetidas a sucessivos ciclos de esmagamento no interior de uma câmara de vácuo.

A análise dos 6 meteoritos revelou a presença de compostos voláteis com a mesma proporção e composição isotópica dos gases presentes na atmosfera marciana. As misturas continham ainda concentrações de metano significativamente mais elevadas que as detetadas em meteoritos não marcianos.

Deteção de metano e hidrogénio em amostras de 6 meteoritos marcianos.
Crédito: Blamey et al., 2015 (adaptado por Sérgio Paulino).

"Outros investigadores estarão dispostos a reproduzir esta descoberta, usando técnicas e ferramentas de medição alternativas", disse Sean McMahon, investigador do Departamento de Geologia e Geofísica da Universidade de Yale, nos Estados Unidos, e um dos coautores deste trabalho. "A nossa descoberta irá certamente ser usada por astrobiólogos em modelos e experiências desenhadas para compreender se a vida poderá sobreviver atualmente debaixo da superfície de Marte."

Alguns dos meteoritos analisados caíram na Terra há já algum tempo, pelo que a equipa usou o oxigénio (um gás praticamente ausente na atmosfera marciana) para descartar a possibilidade do metano detetado ser de origem terrestre. Os resultados revelaram a presença de concentrações muito baixas de oxigénio, o que sugere uma contaminação mínima com gases da atmosfera da Terra.

Esta descoberta poderá ter uma profunda influência no futuro da exploração do planeta vermelho. Na Terra, mais de 90% do metano atmosférico tem origem biológica, em particular em biotas metanogénicos residentes no permafrost - um ambiente semelhante aos que hoje existem na superfície de Marte. Alguns fenómenos geoquímicos, como as reações de serpentinização, podem também libertar quantidades apreciáveis de metano, pelo que a sua presença na atmosfera marciana poderá estar igualmente relacionada com atividade hidrotermal no interior da crusta do planeta.

"Um dos mais emocionantes desenvolvimentos na exploração de Marte tem sido a possibilidade da presença de metano na atmosfera marciana", afirmou John Parnell, investigador da Universidade de Aberdeen, no Reino Unido, e um dos coautores deste trabalho. "Recentes e futuras missões da NASA e da ESA, respetivamente, estão focalizadas nisso. Contudo, não se sabe ainda donde vem o metano, ou até mesmo se está realmente presente. O nosso trabalho fornece um forte indício de que as rochas marcianas contêm um vasto reservatório de metano."

Podem ler mais sobre este trabalho aqui.

Philae acordou!

Crédito: ESA.

A ESA anunciou há poucos minutos que o Philae saiu finalmente do modo de hibernação! Os sinais foram recebidos ontem pelas 21:28 (hora de Lisboa) no Centro de Operações Espaciais da ESA, em Darmstadt, na Alemanha.

"O Philae está em boa forma: tem uma temperatura de funcionamento de -35 ºC e tem 24 watts de potência disponíveis", explicou o responsável do projeto Stephan Ulamec. "O robot está a postos para iniciar as operações."

O Philae comunicou com a Terra através da sonda Rosetta durante aproximadamente 85 segundos. A análise preliminar dos dados sugere que o robot deve ter acordado noutras ocasiões, mas provavelmente não teria energia suficiente para os enviar a partir da superfície de 67P/Churyumov-Gerasimenko.

Os cientistas aguardam agora por um novo contacto. Existem ainda mais de 8000 pacotes de dados prontos a serem enviados pelo Philae. Esta informação será fundamental para a equipa perceber o que aconteceu com o robot durante esta última semana.

O Philae entrou em hibernação no dia 15 de novembro de 2014, pelas 12:15 (hora de Lisboa), depois de cerca de 60 horas de atividade na superfície do cometa. A Rosetta tem estado em busca de sinais do robot desde o passado dia 12 de março.

Japão anuncia planos para enviar uma missão a uma das luas de Marte

A lua Deimos numa imagem obtida pela sonda Mars Reconnaissance Orbiter, a 21 de fevereiro de 2009.
Crédito: NASA/JPL/University of Arizona.

A JAXA anunciou na passada terça-feira a sua intenção de enviar uma sonda a uma das luas de Marte, com o objetivo de recolher amostras da sua superfície e enviá-las para a Terra. Se for bem sucedida, esta será a primeira missão a poisar na superfície de uma das duas pequenas luas marcianas.

A proposta foi aprovada numa reunião da Comissão das Atividades Espaciais, no Japão, e é um voto de confiança na experiência e capacidade tecnológica demonstradas pela JAXA na missão Hayabusa - uma missão lançada em 2003, que concretizou com sucesso a recolha e envio de amostras da superfície do asteroide Itokawa para a Terra. O projeto deverá custar no total cerca de 214 milhões de euros (aproximadamente 752 milhões de reais) - uma quantia que terá de ser ainda aprovada pelo governo japonês.

O lançamento da missão deverá ocorrer em 2022 e terá como alvo Fobos ou Deimos, dois pequenos objetos cuja origem se encontra ainda envolta em mistério. As suas características físicas sugerem que são antigos membros da Cintura de Asteroides capturados por Marte logo após a sua formação; no entanto, as suas órbitas encontram-se no plano equatorial do planeta vermelho e são demasiado circulares, pelo que o cenário da captura exigiria uma combinação de mecanismos complexos que possibilitassem o ajuste gradual da inclinação e excentricidade das órbitas iniciais. Caso se concretize, a missão japonesa poderá fornecer evidências que ajudem a esclarecer em definitivo esta questão.

Nova ferramenta poderá prever tempestades solares 24 horas antes de atingirem a Terra

O Sol visto pelo Solar Dynamics Observatory, a 07 de janeiro de 2014, na banda do ultravioleta extremo (171 Å). Estão representadas linhas do campo magnético calculadas com base no modelo PFSS.
Crédito: NASA/SDO/LMSAL.

Cientistas desenvolveram um novo modelo para medir a configuração dos campos magnéticos das ejeções de massa coronal (EMC) muito antes destas atingirem a Terra. O modelo está ainda em fase de teste, mas se for robusto, poderá servir como uma nova ferramenta para prever tempestades geomagnéticas com mais de 24 horas de antecedência. Os detalhes desta inovadora técnica foram apresentados ontem num artigo publicado na revista Space Weather.

As EMC são enormes bolhas de plasma magnetizado libertadas no espaço por violentas erupções na superfície do Sol. Estas nuvens têm potencial para provocarem danos em componentes eletrónicos de satélites e noutras tecnologias, podendo interromper temporariamente comunicações de rádio e de GPS, ou mesmo causarem explosões em transformadores e, consequentemente, apagões em vastas áreas geográficas.

As EMC podem ser pequenas ou grandes, relativamente lentas ou atingirem velocidades superiores a 4500 km/s. No entanto, nem todas provocam problemas. O seu poder depende essencialmente da orientação dos seus campos magnéticos. Se estiverem alinhados na mesma direção da magnetosfera terrestre - isto é, orientados de sul para norte - as EMC passam pelo nosso planeta sem causarem grandes efeitos. Porém, se estiverem alinhados na direção oposta, os dois campos magnéticos interagem, permitindo a entrada de partículas energéticas no interior da magnetosfera terrestre. O fenómeno produz tempestades geomagnéticas que se podem prolongar por várias horas ou dias.

Estas imagens foram obtidas pelo Solar Dynamics Observatory e mostram uma violenta erupção solar ocorrida a 07 de janeiro de 2014. Este evento gerou um falso alarme de tempestade geomagnética no Centro de Investigação de Meteorologia Espacial do NOAA, nos Estados Unidos.
Crédito: NASA/SDO/LMSAL.

Até agora, a configuração dos campos magnéticos das EMC só podia ser medida quando estas alcançavam os satélites na órbita da Terra, pelo que os cientistas dispunham de pouco tempo para determinarem a sua orientação. "Efetivamente, o que temos agora é apenas 30 a 60 minutos de antecedência para medir a configuração de uma EMC, antes de atingir a magnetosfera terrestre", explicou Neel Savani, investigador do Centro de Voos Espaciais Goddard da NASA, nos Estados Unidos, e primeiro autor deste trabalho. "Não temos um método em tempo real que permita medir e modelar este campo magnético mais de uma hora antes de ter impacto na meteorologia espacial."

O novo modelo criado por Savani e colegas fez uso de observações realizadas pelo Solar Dynamics Observatory para determinar a configuração dos campos magnéticos das EMC no momento em que se formavam na superfície do Sol. No passado, o uso destes dados como ferramenta de previsão não foi bem sucedido. De acordo com Savani, estas primeiras tentativas assumiam que as erupções solares tinham origem numa única região ativa, o que simplificava demasiado a compreensão do fenómeno. O novo método incorpora a particularidade das EMC poderem ter origem em mais que uma região ativa, e recorre a diferentes observatórios espaciais para monitorizar e modelar a evolução da nuvem de plasma.

Os investigadores testaram o novo método num total de 8 EMC ocorridas entre 2010 e 2014. Os resultados foram, até agora, bastante promissores, mas serão precisos novos testes para verificar se o método é suficientemente robusto para poder ser implementado nos sistemas de alerta e previsão de tempestades geomagnéticas usados pelo NOAA, nos Estados Unidos.

"Vamos testar o modelo com uma variedade de eventos históricos" afirmou Antti Pulkkinen, diretor do Centro de Investigação de Meteorologia Espacial do NOAA, e um dos coautores deste trabalho. "Vamos também ver como funciona em todos os eventos que possamos testemunhar ao longo do próximo ano. No final, seremos capazes de fornecer informações concretas sobre a fiabilidade desta ferramenta."

Podem ler mais sobre este trabalho aqui.

Vórtices de von Kármán no Atlântico

Vórtices de von Kármán a sul dos arquipélagos da Madeira e das Canárias, numa imagem captada pelo sistema de imagem MODIS do satélite Terra, a 20 de maio de 2015.
Crédito: Jeff Schmaltz/LANCE/EOSDIS Rapid Response.

A imagem de cima mostra um conjunto de cadeias lineares de redemoinhos atmosféricos, movendo-se a sul dos arquipélagos da Madeira e das Canárias, no Atlântico. Denominados vórtices de von Kármán, estes padrões espiralados formam-se quando um objeto perturba o movimento de um fluido.

Animação mostrando o processo de criação dos vórtices de von Kármán.
Crédito: NASA.

A atmosfera comporta-se como um fluido, pelo que as asas de um avião, uma ponte ou ainda uma ilha podem despoletar a formação destes fenómenos. Neste caso, os ventos dominantes de norte são perturbados pelos picos mais elevados da Madeira e das ilhas Canárias, criando distúrbios atmosféricos que se propagam para sul sob a forma de espirais de nuvens que alternam a sua direção de rotação.

Rosetta faz descoberta surpreendente na cabeleira do cometa 67P

Cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko visto pela sonda Rosetta, a 31 de janeiro de 2015.
Crédito: ESA/Rosetta/NavCam.

Observações realizadas pela sonda Rosetta revelaram a presença de um mecanismo inesperado na cabeleira do cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, que provoca a rápida destruição de moléculas de água e de dióxido de carbono a poucas centenas de metros da sua superfície. A descoberta foi divulgada na semana passada, num artigo publicado na revista Astronomy and Astrophysics.

Um dos principais focos da missão Rosetta é a atmosfera rarefeita, ou cabeleira, que envolve o núcleo do cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko. Um instrumento em particular, o espetrómetro Alice, tem examinado em detalhe a composição química desta estrutura, em comprimentos de onda na banda do ultravioleta distante. Esta região do espetro eletromagnético permite aos cientistas medir a abundância de elementos como o hidrogénio, o oxigénio, o carbono e o azoto, bem como identificar a composição química dos gases libertados na superfície do cometa.

No estudo agora publicado, a equipa de investigadores liderada por Paul Feldman, professor de Física e Astronomia na Universidade de Johns Hopkins, nos Estados Unidos, focou-se na natureza dos jatos de água e dióxido de carbono que partem da superfície de 67P/Churyumov-Gerasimenko, como resultado do aquecimento produzido pela radiação solar. Para o fazer, a equipa analisou as emissões dos átomos de oxigénio e hidrogénio que resultam da destruição das moléculas de água, e também dos átomos de carbono das moléculas de dióxido de carbono, nas proximidades do núcleo do cometa.

O que descobriram foi que as moléculas são destruídas num processo a dois passos, a poucas centenas de metros de distância da superfície do cometa. Em primeiro lugar, fotões ultravioleta emitidos pelo Sol atingem as moléculas de água e de dióxido de carbono na cabeleira do cometa e ionizam-nas, expulsando eletrões energéticos. Estes eletrões atingem depois outras moléculas de água e de dióxido de carbono na cabeleira, partindo as ligações moleculares e excitando os átomos de oxigénio, hidrogénio e carbono no processo. Estes átomos emitem luz ultravioleta que é detetada pelo espetrómetro Alice em comprimentos de onda característicos.

Espetro obtido pelo espetrómetro Alice, a 23 de setembro de 2014, a partir de jatos emitidos no lobo maior do núcleo do cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko. Estão indicadas as emissões do oxigénio (OI) e do carbono (CI). As bandas brilhantes Lyα e Lyβ são produzidas pelo impacto dos eletrões nas moléculas de água.
Crédito: Feldman et al., 2015.

"Esta descoberta é bastante inesperada", afirmou Alan Stern, investigador principal do instrumento Alice, e um dos coautores deste trabalho. "[Estes resultados] mostra-nos quão valioso é ir aos cometas, para os observar de perto, já que esta descoberta pura e simplesmente não poderia ter sido feita a partir da Terra ou da órbita terrestre, com qualquer um dos observatórios existentes ou planeados. [Estas observações] estão basicamente a transformar o nosso conhecimento sobre os cometas."

A equipa compara o processo de destruição de moléculas observado na cabeleira de 67P/Churyumov-Gerasimenko ao que foi proposto para os jatos de Europa, uma das luas de Júpiter. A única diferença encontra-se no facto dos eletrões no cometa serem produzidos por fotões solares, enquanto que os eletrões em Europa têm origem na magnetosfera joviana.

Os resultados do Alice são suportados por dados obtidos por outros instrumentos da Rosetta, em particular pelo instrumento de micro-ondas MIRO (Microwave Instrument for the Rosetta Orbiter) e pelos espetrómetros ROSINA (Rosetta Orbiter Spectrometer for Ion and Neutral Analysis) e VIRTIS (Visible and Infrared Thermal Imaging Spectrometer), que são capazes de estudar a abundância de diferentes constituintes da cabeleira e suas variações ao longo do tempo, bem como por instrumentos de deteção de partículas como o RPC-IES (Rosetta Plasma Consortium - Ion and Electron Sensor).

“Estes resultados preliminares do Alice demonstram a importância de estudar um cometa em diferentes comprimentos de onda e com diferentes técnicas, de forma a que se analisem vários aspetos do ambiente que o rodeia,” disse Matt Taylor, cientista do projeto Rosetta. “Estamos a observar a evolução do cometa à medida que este se aproxima do Sol, ao longo da sua órbita em direção ao periélio do próximo mês de agosto, vendo como os jatos se tornam mais ativos devido ao aquecimento solar, e estudando os efeitos da interação do cometa com o vento solar.”

Podem encontrar mais detalhes deste trabalho aqui.