Estrela é flagrada durante o jantar

Não, não estamos falando de uma estrela de cinema ou da TV. Não viramos o Ego ou o TV Fama. Mas você já deve ter ouvido falar que, um dia, daqui uns quatro meses bilhões de anos, um inchado e avermelhado Sol engolirá o nosso planeta. De certa forma, os cientistas acabam de ver isso — não no Sistema Solar, é claro.

Em trabalho recém-publicado no Astrophysical Journal Letters, uma equipe de astrônomos dos Estados Unidos, Espanha e Polônia afirmam ter descoberto que um planeta foi “engolido” enquanto estudavam a química de sua estrela-mãe. Um dos co-autores — Alex Wolszczan, da Pennsylvania State University — já é famoso no meio astronômico por ter liderado a equipe que descobriu o primeiro planeta extrassolar em 1992.

Durante as observações feitas entre 12 de janeiro de 2005 e 5 de março deste ano, no telescópio Hobby Eberly do McDonald Observatory, no Texas, os pesquisadores notaram que a estrela BD+48 740 devia ter acabado de jantar. No menu, um planeta com 1,6 massa de Júpiter. Sendo uma gigande vermelha em processo de envelhecimento, já se esperava que BD+48 740 estivesse em regime de engorda.

Concepção artístca do jantar estelar: petisco era um planeta pouco maior que Júpiter. [imagem: BBC]

O que ninguém esperava era pegá-la no flagra. Como explica Eva Villaver, da Universidad Autonoma de Madrid, em declaração à BBC, “capturar um planeta no ato de ser devorado por uma estrela é um feito quase improvável, dada a relativa rapidez do processo. Mas a ocorrência de tal colisão pode ser deduzida pela maneira como afeta a química estelar.”

Foi exatamente assim, por uma evidência química que, mesmo sem chegar a vê-lo, os cientistas descobriram que o planeta já havia sido servido (muito bem-pessado, talvez). Quando percebeu que BD+48 740 tinha uma concentração incomum de lítio — elemento que é rapidamente consumido pelas estrelas e, portanto, raro em sua composição —, a equipe passou a pensar que a estrela estava digerindo um de seus planetas. Também há outro planeta no sistema BD+48 740, situado a uns 1813 anos-luz, na direção da constelação de Perseu.

Esse sobrevivente foi tão afetado pelo cataclisma que serviu como testemunha que comprova a hipótese de uma estrela “fominha”. “De fato”, explica Andrzej Niedzielski, da Universidade Nicolaus Copernicus, em Torun, Polônia, “a órbita do planeta de BD+48 740 é a mais eliptica detectada até agora”. Essa órbita incomum não teria se formado naturalmente, mas seria consequência da desestabilização do sistema causada pelo crescimento da estrela e a consequente absorção de um planeta mais interno. Aliás, o planeta sobrevivente poderia ter sido lançado nessa nova órbita pela súbita liberação de energia causada por um “arroto” estelar. Comer um filho e arrotar diante de outro — que deselegante por parte de uma estrela-mãe!

M. Adamów et al. BD+48 740—Li Overabundant Giant Star with a Planet: A Case of Recent Engulfment? 2012 ApJ 754 L15. Artigo completo disponível em arXiv:1206.4938.

Qual é a cor do Universo?

Hubble Deep Field

Parece uma daquelas perguntas que só as crianças são capazes de fazer: qual é a cor do universo? Daí, ao tentar responder, você fica atordoado pensando se algo tão grande, tão vasto, tão desconhecido e tão obscuro pode ser representado visualmente por uma única cor. Se mesmo assim você ousasse fazer essa pegunta aos astrônomos há alguns anos, a maioria responderia que o Universo é de um turquesa-pálido. Um pouco óbvio, pensando bem.

Mas e se lhe dissessem que a cor do Universo estaria mais para um bege bem café-com-leite? Segundo o Science Soup, tal cor foi mencionada pela primeira vez em uma nota de rodapé de um paper sobre formação de estrelas escrito por dois astrônomos da Johns Hopkins University — infelizmente o Soup não cita os autores do tal paper. Foi um chute, mas ainda assim foi um chute com método científico, pois foi confirmado em uma pesquisa publicada na edição de dezembro de 2003 do Astrophysical Journal. Continue lendo…

A Galáxia-Esmeralda

Galaxy_LEDA_074886

Galáxias são imensas jóias formadas por bilhões e bilhões de estrelas e sistemas solares que geralmente orbitam em torno de um ponto central, que costuma abrigar um grande buraco-negro. Por isso mesmo, essas jóias cósmicas quase sempre têm uma forma visivelmente redonda, espiral, discoide, oval ou globular. Ou seja, de coisas que giram. Como exceção, há as galáxias irregulares.

Mas  LEDA 074886 é a exceção das exceções — tem uma forma retangular com os cantos arredondados, como uma esmeralda. “É uma dessas coisas que te faz sorrir porque não deveria existir ou, pelo menos, você não espera que exista”, disse o Professor-Associado Allister Graham da Swinburne University of Technology (SUT), na Austrália.

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Nesta imagem em cores falsas, os pesquisadores ressaltam o disco de estrelas jovens que se formou no centro da galáxia. (crédito: Dr. Lee Spitler, Swinburne University of Technology, Australia)

A gema galáctica não só era inesperada, como foi descoberta totalmente por acaso. Coordenada pelo astrofísico australiano Prof. Graham, uma equipe internacional — formada por pesquisadores australianos, suíços, finlandeses e alemães — encontrou a LEDA 074886 em uma grande imagem do telescópio japonês Subaru enquanto buscava galáxias globulares em torno da galáxia gigante NGC 1407. A princípio o que chamou a atenção dos astrônomos não foi o formato e sim a pequenez da LEDA 074886, que tem 50 vezes menos estrelas que a Via-Láctea. Situada na direção da constelação Eridanus, a 70 milhões de anos-luz da Terra, é uma galáxia-anã.

No paper sobre a descoberta, Graham et. al. tentam explicar a forma da “galáxia-esmeralda”, expressão que usam para descrevê-la. Uma das explicações é que essa galáxia-anã teria rotação cilindríca mas está alinhada de tal forma que só vemos sua face lateral, o que parece retangular.

No entanto, a hipótese mais provável, segundo o artigo, é que esse incomum formato retangular se deve a um processo de colisão entre duas galáxias (uma esferoide e uma discóide ou ambas discóides). Duncan Forbes, co-autor australiano, explica: “Uma possibilidade é que a galáxia tenha se formado a partir da colisão de duas galáxias espirais. Enquanto as estrelas pré-existentes nas galáxias iniciais foram lançadas em largas órbitas que criaram a forma de esmeralda, o gás afundou para o plano mediano, onde se condensou para formar novas estrelas e o disco que nós observamos.”

O que estamos vendo, portanto, é apenas uma parte de um longo e caótico processo de reorganização das estrelas (e planetas?) envolvidos. Depois de alguns milhões (ou bilhões) de anos de convulsão, a galáxia-esmeralda deve começar a mostrar uma aparência mais familiar.

Planeta Vapor de Mercúrio

Não, ainda não descobriram um planeta com vapor de mercúrio na atmosfera. Mas o telescópio espacial Kepler pode ter acabado de localizar um Mercúrio que literalmente está a todo vapor. O exoplaneta, do tamanho do nosso vizinho mais próximo do Sol, normalmente não seria visível. Mas suas condições extraordinárias de temperatura e pressão o tornam bastante indiscreto.

Ele orbita a estrela KIC 12557548 (situada a uns 1.500 anos-luz do Sol), completando uma translação em pouco menos de 16 horas. Esse período orbital curtíssimo — menor do que um dia terrestre — indica que o planeta KIC 12557548b está a apenas 0,01 UA de sua estrela, isto é, a uma distância igual a 1% da que separa a Terra do Sol. Mas sendo tão pequeno e tão veloz, como esse planeta pode ser detectado? Normalmente, planetas extra-solares são encontrados através do método de trânsito: ao passarem diante de sua estrela, eles causam uma pequena diminuição de brilho, ou um microeclipse, que se repete de acordo com o período da órbita.

O problema é que o planeta encontrado junto de KIC 12557548 (e que, dado o clima pré-carnavalesco, vamos apelidar de “Frevo”) não parecia ter uma órbita muito regular. Para explicar as discrepâncias, os astrônomos liderados por Saul Rappaport (do MIT) procuraram primeiro por outros companheiros planetários, que causam perturbações orbitais. Nada. “E se o sistema planetário for binário?”, pensaram. Nada também.  As observações também descartaram essa hipótese. Sobrou a única explicação possível: o planeta observado estava se evaporando. Surpreendentemente, era um planeta rochoso, que como já dissemos, tem dimensões similares a Mercúrio. Sua estrela-mãe é apenas um pouco menor que nosso sol.

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Pode ir quente que ele está fervendo! [Imagem: ESA / Alfred Vidal-Madjar, Institut d’Astrophysique de Paris, CNRS, France]

Com uma temperatura de 2000 kelvin, a superfície do “Frevo” é capaz de vaporizar piroxeno e olivina, os minerais mais comuns na composição de planetas rochosos. Se fosse um pouco maior, o planeta teria força gravitacional suficiente para ter uma “atmosfera rochosa” como a de alguns hot jupiters. Como não é, está evaporando feito um cometa gigante. A cada segundo o planeta lança 100.000 toneladas de vapor ultra-fervente ao espaço! Parece uma perda desesperadora, mas o planeta não vai sumir amanhã. Nem depois. O “Frevo” só vai se vaporizar completamente dentro de 200 milhões de anos. Um otimista panglossiano diria que a situação lá está mais para um banho-maria do que para um alto-forno.

Se tudo for confirmado, o que estamos observando no sistema KIC 12557548 é só uma prévia do que deve acontecer futuramente no sistema solar. Sabemos que o sol vai se expandir dramaticamente dentro de uns 5 bilhões de anos, mas antes mesmo disso deve se tornar tão quente que vai começar a vaporizar Mercúrio, deixando-o muito bem-passado antes de engoli-lo.

Em tempo: um planeta com vapor de mercúrio na atmosfera seria uma lâmpada gigante?

Referência:

RAPPAPORT, Saul et al. Possible Disintegrating Short-Period Super-Mercury Orbiting KIC 12557548 http://arxiv.org/abs/1201.2662

[via Newscientist e Bad Astronomy]

>TrES-2b, o Planeta Negão

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Concepção artística de TrES-2b, o planeta mais rubro-negro conhecido

Tente imaginar alguma coisa mais preta (ou negra ou afro-descendente) que carvão. Agora tente imaginar um planeta inteiro dessa cor. Foi exatamente isso que o telescópio espacial Kepler descobriu na semana passada.
Distante apenas 5 milhões de quilômetros de sua estrela-mãe, TrES-2 — e a 750 anos-luz da Terra —, o gigante gasoso chamado TrES-2b arde a cerca de 980ºC. Apesar disso, aquele mundo imenso e infernal aparentemente não reflete quase nenhuma luz que recebe.
David Kipping, líder da equipe que descobriu o planeta negão confirma: “é menos refetivo que o carvão ou mesmo a mais negra tinta acrílica — de longe o planeta mais obscuro já descoberto”. Kipping, astrônomo do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, em Cambridge, Massachussets dá uma ideia da aparência do TrES-2b: “Se pudéssemos vê-lo de perto, ele pareceria uma bola de gás quase preta, com uma tênue faixa vermelha brilhante — um verdadeiro exotismo entre os exoplanetas.”

Sombra da sombra
O planeta, evidentemente, não foi descoberto por observação direta. Mesmo orbitando ao redor da Terra e sendo projetado especialmente para buscar planetas extrassolares, o observatório Kepler encontrou esse planeta rubro-negro (mais para negro) através do método de trânsito. Quando um planeta passa diante de seu astro-rei, a luz de seu sol diminui, ainda que por frações minúsculas. Ou, se preferir, é mais ou menos um microeclipse estelar. Se o fenômeno se repete periodicamente e se a estrela reagir gravitacionalmente a esse movimento orbital, pode haver um planeta lá. 
Mas, se não houve observação direta, como sabemos que esse planeta é tão escuro? Simples: um pouco antes de eclipsar seu sol, todo planeta passa por uma “fase crescente”, quando é capaz de refletir a luz que recebe. No caso desse planeta, a luminosidade refletida — chamada de albedo pelos atrônomos — era de aproximadamente de 6,5 partes por milhão (!) em relação ao brilho da estrela TrES-2. É o menor sinal fotométrico já registrado.
O Mistério Negro de TrES-2b
Parece título de ficção científica barata¹, mas é sério. Ninguém sabe ainda por que o TrES-2b é tão escuro. Os modelos de computador mais recentes indicavam que um Júpiter quente — um gigante gasoso que fica muito próximo de suas estrela — só poderia ser tão obscuro quanto Mercúrio, que reflete apenas 10% da luz que vem do Sol. Mas o TrES-2b é tão escuro que reflete apenas 1% da luz que vem de seu sol. É um albedo baixíssimo. O albedo da Terra varia de 37 a 39% (por causa das nuvens) e o de Jupiter é de 52%. Vênus é o planeta mais brilhante que conhecemos: reflete 90% da luz solar. 
Se as medidas estiverem realmente corretas, porque o planeta é tão escuro? “Alguns têm proposto” —  explica Kipping — “que essa escuridão pode ser causada por uma enorme abundância de sódio e óxido de titânio gasosos.” 
Céus de titânio podem parecer fodásticos, mas essa hipótese não empolga o descobridor: “Mas é mais provável que haja algo exótico lá, algo que nunca pensamos antes. É este mistério que eu considero tão excitante sobre essa descoberta.” Ou talvez seja apenas uma combinação de mormaço e falta de filtro solar…
Enfim, como TrES-2b é um nome um tanto sem-graça para um planeta tão interessante, já há um apelido: Erebus, o deus grego da escuridão e consorte da deusa da noite, Nyx. Mas eu acho que um nome melhor (e menos eurocêntrico) seria Kuk (ou Keku²), o deus (ou deusa, por ser andrógino/a) da escuridão primordial na mitologia egípcia (foi mal por todos esses parênteses, mas é um vício pra mim). 
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¹ Pensando bem, quase toda Ficção Científica é barata em termos literários. Mas eu adoro isso.
² Ou talvez não fosse uma ideia tão boa, já que depois de buraco negro, chamar um planeta negro de Keku só nos traria uma coisa: mais piadas infames.

>Nem tão solitário planeta

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Atendendo a pedidos do ilustre Kentaro Mori, autor dos blogs 100 nexos, Ceticismo Aberto e  da coluna Dúvida Razoável, traduzi integralmente o ensaio “Not-So-Lonely Planet”, publicado pelo Oliver Morton, editor-chefe da revista Nature na edição de 24 de dezembro último do New York Times. O ensaio baseia-se na famosa foto do “nascer da Terra” sobre a Lua, feita em 1968 pelo astronauta Bill Ander, durante a missão Apollo 8. Eis a minha versão para o português:  

 “O Nascer da Terra”

Nem tão solitário planeta

Oliver Morton

Eles foram à Lua e, durante as primeiras três órbitas em torno dela, foi para a Lua que a sua atenção esteve voltada. Somente na quarta volta eles levantaram seus olhos para ver seu lar planetário, levantando-se silenciosamente sobre as planícies desérticas da Lua, em maravilhosos tons de azul e branco. Quando, mais tarde, na véspera do Natal de 1968 eles leram as primeiras linhas do Gênesis ao vivo na televisão, eles deram sentido aos céus e à Terra, à forma e ao vazio, com aquela maravilha que eles tinham visto nascer sobre o céu negro da Lua.
A fotografia do “Nascer da Terra” feita pelo astronauta Bill Anders é parte do legado duradouro do Programa Apolo – que eclipsa, em muitas memórias, quaisquer novas descobertas sobre a Lua ou um sentido renovado de orgulho nacionalista. Esta e outras fotografias que retratam a Terra trouxeram uma nova perspectiva a tudo aquilo que os humanos compartilham. Como Robert Poole apontou em “Earthrise: How Man First Saw the Earth” (“Nascer da Terra: Como a humanidade viu a Terra pela primeira vez”), essa perspectiva tem profundos efeitos culturais, notáveis na ressonância emocional adquirida através do nascente movimento ambientalista. Vista da Lua, a Terra parecia tão minúscula, tão isolada, terrivelmente frágil.
A imagem não perde beleza nem poder se nos lembrarmos, porém, que era o fotógrafo, muito mais que o planeta, quem estava isolado e que a fragilidade é uma ilusão. O planeta Terra é excepcionalmente robusto e sua força provém de suas antigas e íntimas conexões com o Cosmos ao fundo. Ver a foto dessa maneira não destrói a sua relevância ambiental – antes reforça-a.
É inegável que a Terra seja pequena. Se o sistema solar interno fosse do tamanho dos Estados Unidos, a Terra teria o tamanho de um campo de futebol; se a distância até o centro da galáxia fosse de uma milha, a Terra seria menor que um átomo. Mas se a foto do Nascer da Terra tivesse capturado a Terra na dimensão do tempo em vez do espaço, as coisas seriam diferentes. Em sua duração, ao contrário de seu diâmetro, a Terra precisa ser medida em uma escala cósmica. Em mais de quatro bilhões de anos, ela se estende por um terço da história do universo, ocupa um terço do caminho de volta ao próprio Big Bang. Muitas das estrelas que você pode ver numa noite clara de inverno são mais jovens que o planeta debaixo dos seus pés.
Mera persistência não é, por si só, um grande feito. As rochas estéreis da Lua têm persistido por quase tanto tempo quanto as da Terra. Mas a Terra não tem sido apenas duradoura; tem sido viva. Por quase 90 por cento de sua história, o planeta tem sido habitado e moldado pela vida. Os mecanismos biológicos que operaram na aurora da vida animam as criaturas da Terra até hoje, formando uma corrente contínua durante pelo menos 3,8 bilhões de anos.

Esta vida infalível e ininterrupta demonstra que o planeta está muito longe da fragilidade. A Terra viva é imbatível em escalas difíceis de acreditar. A vida assistiu aos continentes que se chocaram e se despedaçaram, céus brilhando feito carvão em brasa, mares tropicais congelados e imobilizados: ela sobreviveu. Atingida pela radiação de uma supernova próxima, por asteróides, ela pode ter balançado, mas nunca caiu.  Nossa civilização pode estar – ou está – fora de equilíbrio com seu ambiente, os modos de vida humanos atuais podem ser assustadoramente precários. Mas aplicar a fragilidade de nosso modo de vida à própria vida é tolice.
Humanos podem extinguir espécies e diminuir ecossistemas. Tal vandalismo traz riscos reais aos seus perpetradores, uma vez que a civilização humana depende dos serviços prestados por alguns desses ecossistemas. Mas quando se leva em conta a escala planetária da vida, nossa situação é trivial. Humanos não trazem nenhum risco existencial à vida na Terra e nada a ameaçará por centenas de milhões de anos. Rica, variada, sempre mudando – a Terra é tudo isso. Frágil é que não é.
Por que tão robusta? A razão está no segundo grande erro conceitual: que a Terra é isolada. Isso apenas é verdade se o seu sentido de contato depende de matéria física passando de um lugar para outro. A poeira e as rochas que caem do céu vindas do espaço são como pedrinhas lançadas num oceano, ainda que algumas rochas maiores causem um pequeno desconforto ao matar dinossauros. Os traços de gás varridos da alta atmosfera são verdadeiramente desprezíveis. A matéria é depositada a conta-gotas e é levada por um suspiro. Mas a matéria não é tudo.
Uma enxurrada de pura energia luminosa sai do Sol em todas as direções. Oito minutos depois, numa viagem à velocidade da luz, parte desse extraordinário fluxo de energia cai sobre a Terra, inundando-a com uma torrente de 170 mil trilhões de watts. Parte disso é refletida de volta ao espaço; o “Nascer da Terra” do Major Anders capturou aquela luz refletida pelo branco das nuvens e do gelo polar. A maior parte, porém, é absorvida; esta é a energia que move os ventos, faz as ondas e as correntes marinhas fluírem, esquenta as rochas e aquece o céu. O fluxo de energia solar flui para o sistema terrestre e reflui para fora, para o espaço frio e escuro como uma onda de radiação infravermelha.
Uma minúscula fração dessa energia é captada, não pelas rochas, pelos ventos ou pelas águas, mas pela vida. Aquela fração de um por cento da energia capturada pelas plantas e por outros organismos fotossintéticos é distribuída através das cadeias alimentares do mundo. É esta luz solar, infinitamente fresca, que faz a grama crescer, o pássaro cantar – e você, viver. A energia do Sol flui, através do seu cereal matinal no seu café da manhã, para as suas veias e para seu cérebro. Ela te anima como tem animado quase toda a vida da Terra durante bilhões de anos. 
A ciência da termodinâmica nos diz que um sistema fechado tende ao equilíbrio, à indiferença, ao aumento da entropia. Se a Terra fosse um sistema isolado como parece, a tendência inevitável seria a perda, o fim da vida. Mas a Terra é tão aberta quanto o céu. Energia de toda a parte passa por ela, criando infindáveis chances para a complexidade e a improbabilidade, levando a entropia do mundo de volta ao espaço. O fluxo de energia que une quase todos os seres vivos do planeta é o mesmo que liga nosso ambiente ao universo lá fora.
Para que esse fluxo funcione de forma adequada, a energia deve sair da mesma forma que entra. Se o Major Anders estivesse equipado com uma câmera de infravermelho, a energia que sai teria nos mostrado um brilho aquecido no lado noturno do planeta. Quarenta anos depois, aquele brilho pareceria um pouco enfraquecido por que menos energia está saindo daqui. Ao cobrirmos os céus com dióxido de carbono, nós estamos bloqueando esse fluxo energético, aumentando o calor aqui na superfície da Terra. Este aquecimento global por efeito estufa é “café pequeno” em qualquer sentido cósmico. Ele não traz nenhuma ameaça à continuidade da vida na Terra, mas é uma ameaça a dezenas de milhões de pessoas e continuará a ser por gerações.
Felizmente, ver o problema do aquecimento global em termos de fluxo de energia é enxergar sua solução. Ao colocar um pouco da energia cósmica em uso – ao desenvolvermos a energia eólica em verdadeiras fazendas energéticas, a hidroeletricidade, e, a mais promissora de todas, a energia solar – nós poderíamos acabar com a necessidade daquele gás carbônico que está sobrando nos céus. Outros fluxos de energia poderiam ajudar também. Fluxos de calor das profundezas da Terra ou da radiação que herdamos com o urânio das estrelas mortas. Mas é a energia solar que, direta ou indiretamente, irá dominar esse panorama, simplesmente por que é abundante. O Sol entrega mais energia à Terra em uma hora do que a humanidade consome em um ano.
Substituir os combustíveis fósseis, despoluir o nosso planeta e ainda evitar a nossa ruína – o pior de dois mundos – é um desafio épico. Mas a mensagem que emoldura todas as mensagens do “Nascer da Terra” é que nós somos capazes de desafios épicos. Veja só onde a foto foi tirada. Mas “Se nós colocamos um homem na Lua então por que não acabar com a pobreza?…” Isso pode nos mostrar as falhas da sociedade em alcançar metas que eram muito mais simples. Mas lembre-se: nós colocamos um homem na Lua e isso não foi pouca coisa. Esforços numa escala similar no sentido de colher esse fluxo de energia que passa por nós seriam inteiramente apropriados e tornariam as coisas mais fáceis.  Nós não poderemos resolver todos os problemas; algumas mudanças climáticas serão inevitáveis. Mas não a catástrofe.
O “Nascer da Terra” nos mostrou onde estamos, o que podemos fazer e o que temos em comum. Mostrou-nos quem somos nós, em conjunto: o povo de um mundo forte, durável, tocado pela luz da criação contínua.
Oliver Morton é autor de “Mapping Mars: Science, Imagination and the Birth of a World”(“Mapeando Marte: Ciência, Imaginação e o Nascimento de um Mundo”) e, mais recentemente, escreveu “Eating the Sun: How Plants Power the Planet” (“Comendo o Sol: Como as Plantas Alimentam o Planeta”); é editor-chefe da revista Nature.

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Veja também:
Pálido ponto azul, em vídeo, pelo grande Carl Sagan

Salvem o planeta, em vídeo, pelo impagável e inesquecível George Carlin
Not-so-lonely planet, versão original no site do New York Times

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