astroPT Ago2011

Volume 1, Edição 8

Agosto 2011

astroPT magazine

ASTROFOTOGRAFIA de Miguel Claro

LITERACIA CIENTÍFICA

Agosto 2011

Ciência da Injustiça Deram-me a conhecer este artigo no jornal grátis aqui de Austin.

O caso tem a ver com um assassinato e com o tipo de provas que são aceites em tribunal.

Quando me deram a conhecer o artigo, disseram-me, e eu concordo com a análise, que é um caso onde a literacia científica é importante.

A ciência é extremamente importante nas nossas vidas, incluindo em sítios onde provavelmente nem pensamos nela, como neste caso, em tribunal.

Neste artigo, o que se vê é que em tribunal deram mais valor às “explicações por cenários” (argumento falacioso) do que à ciência, deram mais valor às evidências circunstanciais do que evidências científicas, deram mais valor aos testemunhos do que aos resultados científicos.

Eu não conheço o caso nem sei nada do julgamento. Mas algumas frases são sintomáticas: “The case renews questions about the intersection of and tension between science and law – how courts and law enforcement professionals view and understand science, and how decisions are made about what kind of science is “good enough” to be deemed more telling or important than other compelling but decidedly nonscientific evidence.”

Dr. Lloyd White, deputy medical examiner: “*I+t is categorically impossible, beyond all reasonable doubt, that Ms. Trotter was killed and her body left at that location by … Swear-ingen” Dr. Stephen Pustilnik, the chief medical examiner: “When you have objective forensic evidence and testimonial evidence – which is subjective – [that testimonial evidence] must be questioned and take a backseat to the objective science” Página 2

Assistant D.A. Delmore: “I don’t know anything about the science at play in the Swearingen case. The science is mystifying to me.”

Não sei nada do caso, mas a ideia que me dá é que preferem os cenários hipotéticos iniciais, do que a evidência científica.

Faz-me lembrar os “canais em Marte”. Mesmo após se ter provado que eram somente ilusões de óptica, muita gente recusou-se a acreditar que não havia canais, porque continuaram a querer seguir os cenários fantásticos com Marcianos super-avançados. Ou seja, entre os cenários inicialmente propostos e as evidências científicas posteriores, as pessoas preferem os cenários.

Faz-me também lembrar os inúmeros casos de OVNIs: as pessoas preferem dar mais valor aos testemunhos do que às evidências científicas.

Como disse antes, apesar de não ter a ver com astronomia e de eu não perceber do caso, pareceme claro pelo artigo que: 1 – A ciência é cada vez mais importante em todo o lado.

2 – As pessoas, incluindo este tribunal, preferem dar mais valor aos testemunhos para construir lindos cenários, do que às evidências científicas.

Carlos Oliveira

LITERACIA CIENTÍFICA

Volume 1, Edição 8

O que é Essa Coisa Chamada Ciência?

A ciência começa com “eu quero saber”. Saber significa poder descrever o fenómeno visual e virtualmente e explicar as suas interações e influências.

Este processo implica 4 passos: Observar, colher informação, distinguir e descrever.

A ciência distingue-se pelo seu discurso racional, produto da razão, coerente e ponderado.

Bastante diferente da opinião pessoal. Este pensamento racional permite rejeitar, refutar e até modificar a hipótese.

As decisões de uma opinião pessoal produto de irracionalidade não segue a lógica, é incoerente e está relacionado ao mundo desconhecido, superstição e misticismo. As crenças dão a tudo sentimentos, emoções, intenções e“requerem a aceitação de factos e enunciados que não podem ser demonstrados”.

O conhecimento científico é sistemático, pergunta, duvida e chega a ideias. Dá atenção aos detalhes e vai além das aparências. Ou seja, vai além do conhecimento do senso comum. Em suma, exige provas, gera argumentos e coloca questões… constantemente, isto é, está SEMPRE em construção. “A ciência é o esforço de produzir uma descrição verdadeira da natureza”. O auge ocorre com a demonstração que mostra resultados.

A Ciência Experimental No século XVII, no período do Iluminismo, nasce a ciência moderna, baseada em factos observáveis. Ela “estabelece metodologias rigorosas com instrumentos confiáveis para acumular eviPágina 3

dências com as quais pode comprovar ou refutar uma hipótese. Avalia as suas próprias metodologias e reexamina as suas próprias provas”. Isto é o mais importante e é o que distingue a ciência do resto. Enquanto a ciência evolui por ter um método dinâmico, as crenças possuem um método que é “sim porque sim” e as provas são “acho que é aquilo”. As provas das crenças não podem ser examinadas nem as hipóteses testadas. Contudo os pseudo bem tentam com falácias.

Uma muito usada é provar a existência do que acreditam pela ausência de provas contrárias. Mas como alguém disse, e muito bem, “a ausência da prova não é a prova da ausência” e, logo, se a ausência de prova não é a prova da ausência também não é a prova de algo que não existe. As crenças não evoluem nem são racionais por não se questionarem.

A validade científica pode ser verificada ou refutada por meio de argumentos e pela razão. Os resultados devem sobreviver aos duros testes. A isto chama-se racionalidade científica.

Fonte: WFSJ Dário S. Cardina Codinha

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Agosto 2011

LITERACIA CIENTÍFICA

Método Científico I – A Guerra Científica

A

ciência é uma estrutura que funciona. Prova disso são o nosso microondas, o secador de cabelo, o corta-unhas ou até as caricas das cervejas. Como é que esta estrutura é suportada? O método é o principal componente. Depois a Ética e depois a Moral. Ao contrário da moral, que diz “não faças isso”, que fala dos deveres, a Ética diz como se age melhor e como se vivem os valores.

Quanto aos valores, que foram descobertos numa cultura e numa determinada época, os mais altos são os absolutos e universais. De seguida os 4 passos do estabelecimento do conhecimento científico: 1 – Observação Implica cuidado a analisar os factos de forma apartidária. Sem especulações, crenças ou preconceitos. Seguidamente propor hipóteses.

2 – Experiência Aferir os factos de forma experimental, quando possível. O objectivo, além de aferir os factos, é também conferirprecisão e exactião (aqui podemos ver a diferença entre precisão e exactidão) e demonstrar relações entre observações e factos. É imperativo que essas experiências sejam repetidas por outras pessoas e em diferentes situações.

3 – Explicação A explicação exige discussão de observações prévias e contraditórias, caso haja. Demonstrar as relações entre as observações. E, assim, explicar a causa de determinado efeito.

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4 – Generalização e Previsão Neste ponto generalizam-se as observações e aceita-se que os factos descrevem a realidade. Por fim, estabelecem-se teorias válidas, predições e relações.

“Mesmo que a ciência busque a verdade, os resultados científicos não são verdades definitivas nem nada parecido com mandamentos divinos.” E “a publicação de resultados é sempre um convite para que outros pesquisadores verifiquem a sua precisão”.

Guerra ciêntífica No final do século passado um grupo de filósofos e sociólogos travou uma guerra com cientistas. Estes filósofos descreviam a ciência como uma ferramenta de repressão e de capitalismo. Voltaram a questionar como as afirmações científicas foram feitas. Além disso a ciência, para eles, não descreve a verdadeira realidade. É uma religião. Prometeram desmistificar as práticas científicas.

Dário S. Cardina Codinha

ELITERACIA CIENTÍFICA

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Método Científico II – Os Filósofos da Guerra Em continuação com o post anterior que acaba desta forma: “No final do século passado um grupo de filósofos e sociólogos travou uma guerra com cientistas. Estes filósofos descreviam a ciência como uma ferramenta de repressão e de capitalismo. Voltaram a questionar como as afirmações científicas foram feitas. Além disso a ciência, para eles, não descreve a verdadeira realidade. É uma religião. Prometeram desmistificar as práticas científicas.”

Vou agora apresentar 3 desses filósofos que tentaram da forma mais ou menos correcta definir a ciência.

Para Thomas Kuhn a busca pela verdade objectiva não é o objectivo da ciência. A ciência é um método para resolver problemas com o uso de um sistema de crenças actuais. As crenças foram sendo actualizadas por alguns cientistas.

Para este filósofo a teoria da Relatividade de Einstein tornou-se aceite apenas porque se sobrepôs à teoria de Newton.

Outro filósofo que tentou definir a ciência foi Karl Popper: a ciência é o que se pode provar ser falso, ou seja, é o que pode ser falseado. Já verificámos que a ciência é um processo contínuo de experimentação e de refutação e verificação das próprias hipóteses. Popper afirma que o fundamento científico é a dúvida sistemática.

Esta definição ocorre hoje. Um cientista repete experiências em busca de alguma falha, o que daria uma nova abordagem e soluções, ou em busca de uma verificação, confirmação de resultados. Por este motivo, o que quer que aconteça em ciência é sempre um grande resultado. Alguns físicos do LHC esperam encontrar o Bósão de Higgs, para confirmar as previsões. Outros estão entusiasmados em não o encontrar para, assim, descobrir uma física Página 5

“nova”. De qualquer forma dois grandes resultados, ou uma verificação das previsões ou uma física nova com tudo o que acarreta.

Já tentámos explicar as diferenças entre o método científico e o método das crenças. Já mostrámos diagramas e já fizemos vários comentários a posts sobre ciência e sobre crenças.

Aqui vou mostrar um diagrama incompleto mas bem explicativo.

Na ciência uma teoria é construída a partir da indução e, assim, deduzem-se novos factos. A indução consiste em propor uma lei como “todos os metais aumentam de volume quando aquecidos”. O problema da indução é que qualquer lei baseada nela requer uma excepção. Na dedução o enunciado “metais aquecidos expandem” é dada como garantida. “o cobre é um metal”. Ao usar a lógica podemos deduzir que o cobre é um metal e, sendo assim, irá expandir quando aquecido. Contudo, não se pode ter a certeza que foram examinados todos os metais. Assim, “a indução abre as portas à falseabilidade”.

Aqui está um diagrama simplificado, adaptado do livro “What This Thing Called Science?”, de como é construída uma teoria científica:

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LITERACIA CIENTÍFICA

Método Científico II – Os Filósofos da Guerra (cont.)

Paul Feyerabend, nos anos 1960 era da ideia de que “tudo vale” em ciência. Para este professor de Berkley ―se os cientistas conseguem argumentos por meio das mesmas ferramentas que toda a gente‖, então, ―a verdade científica não é mais sólida que a verdade dos astrólogos‖ e de outros pseudo. Assim, todas as abordagens são igualmente válidas.

Como sabemos dizer que bebo água milagrosa para curar a gripe não é igualmente válido a dizer que tomo um anti-viral para curar a gripe. Isto porque há uma explicação por detrás da hipótese científica, enquanto que a explicação pseudo é frágil, ôca e sem nexo.

Fonte: What is Science Pode fazer o downloar do livro ―What This Thing Called Science?‖ aqui

Dário S. Cardina Codinha

Construção dum Pensamento Científico Num dos posts anteriores vimos que, na ciência, uma teoria é construída a partir da indução e, assim, deduzem-se novos factos. A indução consiste em propor uma lei como “todos os metais aumentam de volume quando aquecidos”. O problema da indução é que qualquer lei baseada nela requer uma excepção. Na dedução o enunciado “metais aquicidos expandem” é dada como garantida. “o cobre é um metal”. Ao usar a lógica podemos deduzir que o cobre é um metal e, sendo assim, irá expandir quando aquecido. Contudo, não se pode ter a certeza que foram examinados todos os metais. Assim, “a indução abre as portas à falseabilidade”.

Quando argumentamos usamos inferências. A inferência é um processo de concluir uma ideia a partir de outra. As expressões “tenho a certeza”, “acho que”, “deve ser” não se referem às ideias

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em si mas à formação de ideias.

A lógica das inferências É importante “identificar o tipo de inferência para poder avaliar a sua força ou fragilidade no argumento”. As inferências podem ser de 3 tipos: 1-

Dedutivas

Neste tipo de inferência como já vimos, implica que a verdade das premissas implica a verdade da conclusão: “todos os metais expandem quando aquecem”, “o cobre é um metal”, logo “o cobre expande quando aquece”.

Este tipo de inferência não admite excepções. Se disser que “o cobre é um metal e não expande quando aquece”, deixa de fazer sentido tendo em conta as premissas. Assim, para refutar basta encontrar um contra-exemplo.

2-

Indutivas

EDUCAÇÃO

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Construção dum Pensamento Científico (cont.)

Aqui, “a verdade das premissas não implica a verdade da conclçusão”. Depende, sim, “de uma estimativa de probabilidade que resulta de um conjunto de observações”. A sua formação é inversa à das inferências dedutivas: “este macaco atira pedras”, logo “é possível que todos os macacos atiram pedras”.

3-

Plausíveis

Presume como válido, por ser razoável e provável, embora admita excepções. Sempre que haja algum indício que contrarie esta inferência ela é anulada. Se vir fumo a saír de uma casa é plausível inferir que está a arder. Não é uma dedução por-

que é possível deitar fumo sem estar a arder. Também não é indução porque não é baseada numa amostra de casas que deitam fumo.

Falácias

cação inválida para induzir uma inferência incorrecta. Assim, a explicação torna-se a base de uma falácia. Ou seja, é propor uma explicação para algo que nunca acontece e, assim, induzir uma conclusão errada.

As falácias são argumentos incorrectos. Os pseudo usam bastantes razões não aceitáveis, inferências inválidas ou falácias.

Algumas das falácias usadas são as de Apelo à Autoridade, Opinião Popular, por Analogia, Apelo às Consequências e Ataque à Pessoa. Certamente já experimentámos algumas destas falácias em posts ou comentário contra a ciência ou contra nós.

É necessário verificar se a explicação é inválida. Inválida “por não ser testável, por explicar algo que não é real, por ser feita apenas para aquele caso e não ser generalizável ou por se basear em algo irrelevante”.

Fonte: Aulas de Pensamento Crítico, dadas pelo prof Ludwig Kippahl. Pode ler o blog deste professor aqui.

Uma falácia deriva de uma expli-

Dário S. Cardina Codinha

Com Carl Sagan a cantar os feitos científicos!

E outros grandes nomes também aparecem a “cantar”!

Público: “Projecto divulga ciência e filosofia através da música.

O projecto “Symphony of Science” foi idealizado por John Boswell (músico) como veículo para fazer chegar o conhecimento a uma audiência habitualmente arredada da área científica. Há cerca de dois meses começou a colocar ‘clips’ no YouTube. Já ultrapassou o milhão de visitantes.‖ Carlos Oliveira

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Sinfonia da Ciência

Agosto 2011

COSMOLOGIA

Herschel found oxygen molecules in a dense patch of gas and dust adjacent to star-forming regions in the Orion nebula.

Image credit: ESA/NASA/JPL-Caltech

Telescópio Herschel encontra moléculas de Oxigénio Astronómos encontram mais evidências dos ingredientes principais para a formação de vida, desde amino ácidos, grande reservatório de água e agora moléculas de oxigénio (já tinha sido encontrado peróxido de hidrogénio).

As equipas que trabalham com o Telescópio Espacial Herschel (sigal inglesa, HST) confirmaram que encontraram O2 na nebulosa de Orion.

O oxigênio é o terceiro elemento mais abundante no universo, então certamente que também a sua forma molecular é abundante no espaço, disse Bill Danchi, cientista do programa Herschel na NASA, em um comunicado à imprensa. Átomos individuais de oxigênio são muito comuns, especialmente em torno de estrelas, por isso é estranho que os cientistas não têm sido capazes de encontrar grandes quantidades de O2. Eles têm usado balões e telescópios espaciais e terrestres para o fazer, mas sem sucesso.

Agora Danchi, Paul Goldsmith e outros cientisPágina 8

tas da NASA explicaram onde o O2 está escondido: aprisionado em gelo na poeira interestelar. Eles encontraram algum O2 na região de formação estelar de Orion, onde a luz das estrelas aquece a poeira e a água é libertada, formando também as moléculas de oxigênio.

“Isso explica, em parte, onde o oxigénio pode estar escondido”, disse Goldsmith. ”Mas não encontramos grandes quantidades do mesmo, e ainda não entendemos porque é tão especial nos pontos onde o encontramos. O universo ainda guarda muitos segredos.”

Fonte: NASA José Gonçalves

COSMOLOGIA

Volume 1, Edição 8

Estéreo Pares em Astrofísica Um artigo publicado no arXiv.org, por Frédéric Vogt e Alexander Y. Wagner, defendem a utilização de Estéreo Pares em Astrofísica de modo a visualizar as imagens num modo tridimensional.

A visualização estereoscópica é pouco usada nas publicações e

2D. “Em reconhecimento da expan-

apresentações de Astrofísica

são em curso do 3D no setor

quando comparada com outros

comercial, defendemos uma

campos científicos. Estes investigadores demonstram que este tipo de apresentação é muito útil na comunicação da representação de dados astrofísicos.

maior utilização de pares esté-

A sua revista mensal de astronáutica

reo em publicações e apresen-

[clica na imagem para saber mais]

tações de Astrofísica como um primeiro passo para novos métodos de publica-

Neste artigo pode ler-se tam-

ção interativos e multidimen-

bém um resumo teórico da

sionais.” Defendem os autores.

estereoscopia e um tutorial de como criar facilmente pares estéreo. Ainda, estes investiga-

Para saber mais leia o artigo em arXiv.org

de incorporar este tipo de visualização 3D nas publicações

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José Gonçalves

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dores descrevem uma maneira

Agosto 2011

COSMOLOGIA

Desmistificar o Bosão de Higgs É frequente ouvir dizer que o bosão de Higgs é o responsável pelo facto das partículas terem massa. Cada tipo de partícula interage com uma intensidade diferente com o bosão. As que não interagem viajam à velocidade da luz e têm massa 0. As que interagem pouco têm massas pequenas e vice-versa para as partículas mais maciças. No entanto, o bosão é apenas responsável pela massa das partículas elementares como os leptões e os quarks. Poderia pensar-se então que a massa de uma partícula não elementar, por exemplo um protão ou um neutrão, é simplesmente a soma das suas partículas constituintes. No entanto, medições experimentais mostram claramente que, por exemplo, os dois quarks “up” e o quark “down” que formam um protão contribuem apenas com uma massa total de 11 MeV/c2 para a massa total observada do protão de 938 MeV/c2. Dito de outra forma, os quarks que formam um protão contribuem com menos de 2% para a sua massa ! De onde vêm então os restantes 98% ?

A energia total do protão é a soma das energias associadas à massa dos quarks que o compõem (os 11 MeV/c2), da energia cinética total dos quarks e da energia potêncial devida à força que os une. E massa é equivalente a energia pela famosa equação de Einstein. Ora, os quarks movimentam-se no interior do protão a velocidades relativísticas pelo que a sua energia cinética total é muito elevada. Por outro lado, a força nuclear forte que une os quarks e que é transmitida por bosões de massa zero denominados de gluões é fortíssima, pelo que a energia potêncial dos quarks é também muito elevada e positiva. De facto, a força nuclear forte tem propriedades estranhas pois parece ser muito fraca quando os quarks estão muito próximos e cresce rapidamente de intensidade à medida que estes se afastam.

Podem imaginar este efeito da força como um elástico a unir os quarks. Quando estão muito próximos o elástico tem muita folga e praticamente não exerce força; quando os afastamos o elástico estica e não permite que os dois se afastem para além de uma distância limite. A intensiPágina 10

Crédito: webspace.utexas.edu/ cokerwr/www/Talk/pmass.html

dade da força forte no interior do protão é tão elevada que os gluões trocados entre os quarks “up” e “down” estão constantemente a estimular o vácuo e a criar pares quark-antiquark virtuais de vários tipos que contribuem para a energia do protão. A imagem seguinte mostra um diagrama do interior de um protão com os quarks “up” e “down” que o compõem e os gluões, representados por correntes, que momentaneamente se transformam em pares quark-antiquark.

Em resumo, a maior parte da massa do protão provém da energia cinética dos quarks e da energia de ligação da força nuclear forte. O mesmo se aplica ao neutrão que é composto por dois quarks “down” e um “up”. Como os núcleos atómicos são de longe a componente mais maciça dos átomos, podemos dizer que a maioria da massa dos corpos macroscópicos (como nós!) é proveniente não das massa das partículas elementares que os constituem mas antes da energia cinética dos quarks e da energia de ligação proporcionada pela força nuclear forte.

Luís Lopes

COSMOLOGIA

Volume 1, Edição 8

Hubble – O Primeiro Homem a Explorar o Passado A cosmologia tem por base dois conceitos a grande escala: a Isotropia e a Homogeneidade.

Contudo, o universo é heterogénio a pequenas escalas. Podemos fazer já a primeira questão: “A partir de que escala o universo passa de heterogéneo a homogéneo?”. A gravitação é a nossa resposta ao dar-nos uma escala temporal a partir do qual o universo deixou de ser heterogéneo. O tempo é de 10 10 anos e a distância corresponde a 3000Mpc. Em 1929 Edwin Hubble mostrou que as galáxias se afastam com uma velocidade proporcional à distância de acordo com a equação v=H 0D .

Esta lei, a Lei de Hubble, é uma consequência da isotropia do universo. Para onde quer que olhemos a equação aplica-se da mesma forma. O que estamos a medir é, na verdade, o efeito Doppler, em que o comprimento de onda aumenta com o afastamento, num deslocamento chamado de redshift.

Podemos confirmar esse efeito no sol todos os dias. O sol é amarelo, contudo quando se põe torna-se alaranjado e laranja. Isto ocorre porque na nossa trajectória na superfície da terra estamo-nos a afastar do sol, então os fotões percorrem uma maior distância até aos nossos olhos. O mesmo efeito ocorre com as sirenes que se aproximas e que se afastam.

Hubble mostrou que o universo está em expansão. Se expande é porque já esteve mais pequeno. Extrapolando temos uma evolução para o Página 11

passado até chegar a um ponto, uma singularidade.

Gamow, em 1948, previu que o universo deveria estar permeado por uma radiação negra com brilho dado pela lei de Plank.

Em 1965 foi publicada a descoberta de uma radiação de fundo no 4080MHz com temperatura de cerca de 3,5K. Mais de trinta anos depois, em 1996, o FIRAS (Far Infrared Absolute Spectrophotometer) e o DMR (Differential Microwave Radiometer) do COBE (COsmic Background Explorer) mediram com mais rigor a temperatura dessa radiação de fundo para 2,728K. Devido ao efeito Doppler a temperatura depende da velocidade relativa do observador.

Assim, retirando essa contribuição a radiação cósmica de fundo (CMB) apresenta flutuações anisotrópicas da ordem de 10-5, detectadas pelo COBE em 1992. À medida que o universo diminui, que é mais jovem, a densidade da radiação cósmica aumenta mais depressa que a

da matéria. Desta forma podemos reparar que há um momento na história em que o universo é dominado pela radiação. O momento de passagem, em que ambos os componentes contribuem de igual forma para a densidade do universo tem o nome de equipartição.

Vimos que Edwin Hubble fez uma observação simples e foi o primeiro humano a viajar para o passado e a perceber que era mesmo o passado. Até agora já houve várias contribuições que confirmaram a expansão do universo e a sua história passada. Hoje seguem-se diversos cientistas a explorar os primeiros segundos do universo.

Dário S. Cardina Codinha

COSMOLOGIA

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O núcleo e as regiões radiativa e convectiva do Sol.

A Transferência de Energia nas Estrelas A energia produzida pelas reacções nucleares no interior de uma estrela tem o papel fundamental de mantê-la em equilíbrio hidrostático, suportando o peso das suas camadas exteriores. Mas como é que a energia libertada no núcleo chega ao resto da estrela ?

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COSMOLOGIA

Volume 1, Edição 8

A Transferência de Energia nas Estrelas (cont.)

O

tipo de processo responsável pela

que o Sol. À medida que a massa da estrela dimi-

transferência de energia depende fun-

nui, o seu tipo espectral atravessa os tipos G, K e

damentalmente da densidade do gás

finalmente M. A diminuição da massa tem outra

(plasma) e da forma como varia a temperatura do

consequência que é a diminuição da temperatura

centro da estrela até à fotosfera. Em estrelas

do núcleo da estrela. O resultado é surpreenden-

como o Sol, com uma temperatura nuclear na

te em termos da restrutura interna da estrela. A

ordem dos 14 milhões de Kelvin, a transferência

zona radiativa, que no Sol ocupa 70% do seu raio,

de energia é feita por dois processos distintos. Do

encolhe cada vez mais à medida que a temperatu-

núcleo até cerca de 70% do raio do Sol, existe

ra no núcleo diminui até que desaparece por

uma zona “radiativa” em que a energia é transfe-

completo em estrelas com cerca de 50% da massa

rida através do fluxo de fotões de alta energia,

do Sol. Assim, nas estrelas de tipo M a transferên-

raios gama e X provenientes do núcleo, que trans-

cia de energia dá-se quase exclusivamente por

ferem parte da sua energia para as partículas e

convecção, desde o núcleo até à fotosfera. Uma

núcleos atómicos que formam o plasma desta

movimentação tão vigorosa do plasma produz dá

região. A densidade nesta região, apesar de bas-

origem a uma actividade magnética muito intensa

tante inferior à do núcleo, é suficientemente ele-

com grandes manchas estelares e “flares” inten-

vada para fazer a vida difícil aos fotões que ten-

sos, fenómenos típicos das estrelas deste tipo

tam chegar à fotosfera solar. De facto, em média,

espectral. Também as estrelas jovens semelhan-

um fotão demora cerca de 3 milhões de anos a

tes ao Sol no início da sua vida na sequência prin-

atravessar esta região até transferir a sua energia

cipal têm regiões convectivas mais profundas o

para o plasma da região adjacente. Por cima da

que, em parte, explica a sua maior actividade

região radiativa, nos 30% mais exteriores do raio

magnética. Por exemplo, a estrela alfa da conste-

solar, existe uma região “convectiva” em que a

lação da Coroa Boreal, Alphecca ou Gemma, é

energia é transferida através da colisão entre áto-

binária. A primária, uma estrela de tipo A seme-

mos, resultando em movimentos de convecção

lhante a Vega ou Sirius, é orbitada em cada 17

do plasma. O plasma, aquecido pela radiação que

dias por uma estrela de tipo G muito jovem e acti-

chega da região radiativa, sobe em direcção à

va e que é uma fonte de intensos raios X. À medi-

fotosfera arrefecendo na viagem e voltando a

da que envelhecem na sequência principal, a zona

afundar-se subsequentemente. É um processo

convectiva destas estrelas torna-se menos pro-

semelhante ao que observamos quando fervemos

funda (e a velocidade de rotação diminui) redu-

água numa panela no fogão.

zindo a actividade magnética.

Podemos agora pensar no que se passa com as

No outro sentido da sequência principal, no senti-

estrelas na sequência principal menos maciças

do das massas mais elevadas, acontece algo mais

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Agosto 2011

COSMOLOGIA

A Transferência de Energia nas Estrelas (cont.) interessante ainda. Estrelas como o Sol e menos

cia e que pode portanto ser re-utilizado. Nos pas-

maciças transformam hidrogénio em hélio quase

sos 2 e 5 os núcleos de nitrogénio-13 e oxigénio-

exclusivamente pela “cadeia protão-protão” que

15, respectivamente, são radioactivos e decaem

descrevi neste artigo. No entanto, para massas a

ao fim de pouco tempo libertando positrões (a

partir de 1.3 vezes a massa do Sol, uma outra

antipartícula do electrão), neutrinos e um fotão

sequência de reacções torna-se dominante: o

gama. Nos restantes passos também se dá a adi-

“ciclo CNO”. Este conjunto de reacções utiliza

ção de um protão (4 protões no total, nos passos

núcleos de carbono (C), nitrogénio (N) e oxigénio

1, 3, 4, e 6). Nestes casos a energia libertada atra-

(O) como “catalizadores” na produção de núcleos

vés de um fotão gama corresponde à energia de

de hélio. A figura seguinte mostra a sequência de

ligação libertada na formação dos novos núcleos.

reacções em causa (há outras variantes com peso inferior na produção de hélio ou mais importantes em estrelas muito maciças, com núcleos mui-

O “ciclo CNO” tem uma eficiência que é extremamente sensível à temperatura nuclear. Assim, a sequência de reacções torna-se possível aos 13

to quentes).

As reacções do “ciclo-CNO”. Crédito: Wikipédia.

O ciclo começa com um núcleo de carbono-12 e

milhões de Kelvin (sim, o núcleo do Sol é mais

um protão. Notem como o produto (do lado direi-

quente e por isso 1.7% do hélio nele produzido

to da seta) de cada passo é utilizado no passo

provém deste ciclo – não parece na figura). A par-

seguinte, em cadeia, até que no passo final o pro-

tir de temperaturas nucleares de 17 milhões de

duto é um núcleo de hélio e um átomo de carbo-

Kelvin o “ciclo-CNO” torna-se mais eficiente que a

no-12, o catalizador com que iniciamos a sequên-

“cadeia protão-protão” e esta transição dá-se na

Página 14

COSMOLOGIA

Volume 1, Edição 8

A Transferência de Energia nas Estrelas (cont.) sequência principal para estrelas com

A eficiência energética dos processos ―cadeia protão-protão‖ (linha verde) e ―cicloCNO‖ (linha azul). A partir dos 17 milhões de Kelvin, o ciclo-CNO torna-se dominante e cresce rapidamente em eficiência. O processo ―triplo-Alfa‖ (linha vermelha) transforma hélio em carbono e não ocorre na sequência principal. Crédito: Wikipédia.

fotosfera. Os interiores destas estre-

1.3 vezes a

las são tão

massa solar.

calmos que

As conse-

em algumas

quências na

destas estre-

estrutura

las alguns

interna destas

elementos

estrelas são

como metais

interessantes:

e terras raras

as zonas

são levitados

radiativas e

até à fotosfe-

convectivas

ra por acção

invertem as

da radiação e

suas localiza-

de campos

ções. Uma tal

magnéticos

estrela tem

intensos. A

uma zona nuclear em que a energia é transferida

figura seguinte resume as diferentes estruturas

de forma muito eficiente por convecção. As reac-

internas que podem ser observadas nas estrelas

ções do “ciclo-CNO” no núcleo fazem com que a

da sequência principal..

temperatura nas zonas adjacentes diminua rapidamente transformando o resto da estrela numa enorme zona radiativa, calma e em equilíbrio térmico.

Assim, por exemplo, uma estrela de tipo A na sequência principal como Sirius tem uma pequena zona nuclear em que energia produzida pelo “cicloCNO”, muito eficiente, é transferida por convecção para as regiões adjacentes.

Transferência de energia por processos radiativos e convectivos em estrelas de massas distintas. Crédito: adaptado de Pearson Education Inc.

No resto da estrela, a vasta maioria do seu volume, a energia é transferida pela radiação até à

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Luís Lopes

COSMOLOGIA

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Os Espectros das Estrelas

O

s átomos são compostos por um núcleo, contendo protões e neutrões, e uma nuvem de electrões ligados ao núcleo pela força electromagnética. Um átomo no estado neutro tem um número de electrões igual ao número de protões no núcleo. A carga total é 0. Por vezes, quando submetidos a forte radiação ou altas temperaturas, alguns dos electrões podem escapar ao núcleo. Dizemos então que o átomo resultante, com um défice de electrões, está ionizado. Um átomo de hidrogénio neutro é designado por H I (“H Um”). Da mesma forma para outro qualquer tipo de átomo, por exemplo, cálcio, Ca I. Átomos ionizados são representados da mesma forma, utilizando o número romano para indicar o número de electrões perdidos, por exemplo: cálcio ionizado sem 1 electrão – Ca II; ferro ionizado sem 9 electrões – Fe X. O que se segue aplica-se igualmente a átomos no estado neutro ou ionizados.

Os electrões de um átomo agrupam-se em torno do núcleo por camadas ocupando estados quânticos diferentes segundo regras impostas pela mecânica quântica, nomeadamente pelo Princípio de Exclusão de Pauli. Este princípio diz que não pode existir mais de um electrão no mesmo estado quântico e é responsável pela diversidade de características dos elementos químicos que observamos na tabela periódica. Cada um destes estados quânticos tem uma energia específica que pode ser facilmente calculada para o átomo de hidrogénio mas requer métodos aproximados para átomos com mais de um electrão.

Um electrão que ocupa um destes estados quânticos de energia pode saltar para outro estado de maior energia absorvendo um fotão (figura seguinte, à esquerda). Mas não pode ser um fotão qualquer, a sua energia tem de ser exactamente igual à diferença de energia entre os estados quânticos referidos. Estes “saltos” designamse de transições electrónicas. De igual modo, um electrão que ocupa um estado quântico pode saltar para um estado com energia inferior, emitindo um fotão cuja energia é exactamente igual à diferença dos estados quânticos (figura 1, à direita).

Fig. 1—Transições Electrónicas. Crédito: Wikipedia Página 16

Assim, os átomos podem absorver e emitir fotões mas apenas com energias correspondentes a diferenças entre energias de estados quânticos dos electrões. Como as energias desses estados são específicas de cada átomo, as diferenças entre os níveis energéticos são também (a menos de coincidência) diferentes para cada átomo.

Assim podemos dizer: os átomos absorvem e emitem fotões com energias lhes são características. É necessário ainda esclarecer um outro ponto. A energia de um fotão define completamente a sua frequência e o seu comprimento de onda.

Assim, a frase anterior pode ser escrita como: os átomos absorvem e emitem radiação com comprimentos de onda que lhes são característicos. A figura 2 mostra o espectro do Sol e de vários elementos. Na linha horizontal varia o comprimento de onda. Note-se como cada átomo diferente emite radiação em comprimentos de onda diferentes.

A figura 3 mostra um diagrama de Grotrian (em honra do astrofísico alemão Walter Grotrian) para o átomo de sódio (Na) que representa as transições electrónicas (os “saltos”) permitidas entre estados quânticos no átomo. As barras horizontais representam os estados quânticos e as linhas que as unem as transições. O eixo das ordenadas indica a energia dos estados. A cada transição corresponde uma linha no espectro do sódio. Por exemplo, as duas transições assinaladas a amarelo correspondem a duas linhas nos 588.9 e 589.5

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Fig. 2: - Espectro Solar e de outros elementos químicos. Crédito: chemistrybook2011.blogspot.com

nm no espectro do sódio. Essas linhas são precisamente as indicadas como D1 e D2 no espectro do Sol, na imagem anterior.

De notar que as transições podem dar origem a linhas em diferentes partes do espectro electromagnético, dependendo da diferença de energia entre os estados quânticos em causa. Assim, para um dado átomo, apenas parte das transições possíveis dão origem a linhas no visível. Algumas transições dão-se no infravermelho outras no ultravioleta e algumas mesmo nos raios X (o caso das transições dos electrões mais internos). Com estes princípios é possível agora perceber como se formam os espectros estelares.

Todos os corpos com uma temperatura acima do zero absoluto (0 Kelvin, -273.15 Celsius) emitem radiação electromagnética, designada de radiação Página 17

Fig. 3—Diagrama de Grotrian. Crédito: www.aip.de

de corpo negro. A razão é simples. A temperatura de um corpo é uma medida estatística da energia cinética dos átomos que o constituem. Em corpos com baixa temperatura os átomos movem-se, em média, devagar e vice-versa para corpos a altas temperaturas. Parte desta energia cinética é transformada em radiação electromagnética resultante das colisões entre os átomos. A figura 4 mostra um ferro quente emitindo radiação de corpo negro mais intensa na zona do vermelho e nos infravermelhos devido à elevada temperatura.

A energia emitida por um corpo negro a uma temperatura dada varia com o comprimento de onda de uma forma precisa, descrita matematicamente pela Lei de Planck. Acontece que as estrelas emitem radiação como se fossem

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Fig. 4— Ferro aquecido. Crédito: Wikipedia

(aproximadamente) um corpo negro à temperatura das suas fotosferas. Por exemplo a fotosfera do Sol tem uma temperatura de 5800 Kelvin, pelo que corresponde sensivelmente à estrela amarela na figura 5.

A figura mosta o fluxo de energia em função do comprimento de onda dado pela Lei de Planck,

para três temperaturas fotosféricas diferentes.

Notem três coisas: (a) a radiação de corpo negro é emitida em todos os comprimentos de onda – o espectro é contínuo; (b) estrelas mais quentes emitem mais radiação em todos os comprimentos de onda – a linha para a estrela azul está sempre acima das restantes, a linha da estrela amarela está sempre acima da linha da estrela vermelha; (c) o pico de fluxo da radiação move-se no sentido dos comprimentos de onda mais curtos à medida que a temperatura aumenta. A localização deste pico corresponde à nossa percepção da cor da estrela. Estrelas brancas/azuladas têm o pico na zona azul do espectro visível, as amarelas na zona do amarelo e as vermelhas … no vermelho. É por isso que as estrelas têm cores diferentes. Observem agora a figura 6 com espectros de estrelas desde o tipo M (mais frias) até às de tipo O (mais quentes).

Seria talvez de esperar um espectro contínuo

Fig. 5—Emissão da radiação em função do comprimento de onda. Crédito: www.oswego.edu/~kanbur Página 18

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Fig. 6—Espectros das estrelas desde o tipo M ao tipo O. Crédito: National Optical Astronomy Observatory

devido à radiação de corpo negro proveniente das respectivas fotosferas. No entanto, os espectros são atravessados por inúmeras linhas verticais negras cuja natureza tem de ser explicada. Vejam a figura 7.

sentes absorvem fotões de comprimentos de onda específicos e saltam para níveis energéticos mais elevados. Os electrões não permanecem em estados energéticos elevados durante muito tempo pelo que rapidamente retornam a estados de menor energia emitindo fotões exactamente nos A fotosfera da estrela (à esquerda em cima) emite mesmos comprimentos de onda que tinham sido um espectro contínuo (à esquerda em baixo). No absorvidos. Mas entanto, quanentão, o efeito do essa radiadesse gás no ção passa pela espectro contífotosfera e nuo seria nulo. camadas supeAfinal, se todos riores os fotões absor(representadas vidos pelos átopela nuvem de mos são regás no centro emitidos exactada imagem por mente nos mesuma questão mos comprimende claridade), Fig. 7—Espectro contínuo, de absorção e de emissão. Crédito: www.ualberta.ca/ tos de onda, os electrões dos ~pogosyan alguém que átomos aí preobservasse a estrela com um espectroscópio veria Página 19

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Os Espectros das Estrelas (cont.) na mesma um espectro contínuo, ou não ?

gás sem ter a fotosfera da estrela por detrás. No caso do Sol tal é possível de forma espectacular aquando de um eclipse solar. Durante a totalidade é possível obter um espectro do Sol que é de emissão (à direita, em baixo na figura). Parece um negativo do espectro de absorção. De facto, a maior parte do espectro é escuro pois não temos agora o espectro contínuo de fundo da fotosfera.

As linhas de emissão são formadas exactamente pela percentagem ínfima de fotões absorvidos pelo gás e que são re-emitidos na nossa direcção.

Estes fotões têm os mesmos comprimentos de onda característicos das linhas de absorção. As duas figuras, 8 e 9, mostram o espectro solar observado durante um eclipse.

A resposta é não, e o segredo está nas pequenas setas que vêem sair da nuvem de gás. Quando os átomos na nuvem de gás emitem fotões, fazemno em qualquer direcção no espaço. Isso quer dizer que, de todos os fotões destes comprimentos de onda que saem da fotosfera na nossa direcção e que são absorvidos pelos átomos do gás, apenas uma percentagem ínfima é re-emitido na nossa direcção. Quando observamos o espectro isso é visível como um défice de fotões nesse comprimento de onda – uma linha negra de absorção. Isto quer dizer também que as linhas negras não o são totalmente. São simplesmente comprimentos de onda em que chegam muito menos fotões do que seria espectável do espectro Este tipo de espectro de emissão é precisamente contínuo. Por um efeito de contraste parecem negras. Claro que os restantes fotões que saem da fotosfera na nossa direcção e não correspondem a nenhuma transição dos átomos no gás atravessam-no quase sem problemas e chegam ao nosso espectroscópio formando o fundo contínuo do espectro.

Observamos assim um espectro contínuo com linhas de absorção sobre- Fig. 8 e 9—Espectro solar observado durante um eclipse (em cima) e sua correcção (em baipostas (à direita, em cima xo). O mesmo espectro corrigido. Crédito: www.eurastro.de na figura). Como os como tipo de espectro observado nas nebulosas plaprimentos de onda das linhas são característicos netárias e difusas. Nestas nebulosas uma ou mais dos átomos que absorvem os fotões, a análise dos fontes de radiação, a estrela central quente no espectros permite determinar a composição atócaso das planetárias, estrelas jovens de tipo O no mica e em algumas estrelas molecular da fotosfecaso das difusas, iluminam o gás que absorve e ra e camadas adjacentes. A demonstração de que emite de seguida radiação em comprimentos de as linhas espectrais não são na realidade escuras onda característicos. Nos espectros das nebulosas pode ser feita se observarmos o espectro desse as linhas mais importantes são devidas a um estaPágina 20

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Os Espectros das Estrelas (cont.) do ionizado do oxigénio OIII (496 e 501 nm), ao hidrogénio neutro HI (656 e 486 nm) e ao enxofre ionizado SII (671 and 673 nm). A figura 10 mostra um espectro da nebulosa planetária M57, na constelação Lira. Neste espectro, as linhas de emissão são imagens da própria nebulosa. São bem visíveis a linha de hidrogénio no vermelho (656 nm), as duas linhas do oxigénio duplamente ionizado no verde/azul claro (496 e 501 nm) e a linha do hidrogénio no azul escuro (486 nm).

Finalmente, existem ainda algumas estrelas cujo espectro apresenta para além de linhas de absorção também linhas de emissão. A presença de linhas de emissão é um indicador seguro de que algo interessante se passa com a estrela. O meu exemplo favorito consiste nas estrelas de WolfRayet (em honra dos astrónomos franceses Charles Wolf e Georges Rayet que descobriram os primeiros exemplos no século XIX). O nome é enganador pois não se trata de um tipo diferente de estrela mas antes uma fase na evolução de estrelas muito maciças que começaram a sua vida na sequência principal como estrelas de tipo O. Exactamente quando e porquê uma estrela maciça passa por esta fase não é consensual. O que se sabe é que são estrelas muito evoluídas, quentes e luminosas. A pressão da radiação ultravioleta que emerge das suas fotosferas é tão intensa que projectam para o espaço a grande velocidade

Fig. 10—Espectro da nebulosa planetária M57. Crédito: Torsten Hansen Página 21

camadas sucessivas de gás, formando ventos estelares poderosos. As estrelas de Wolf-Rayet encontram-se assim permanentemente rodeadas por uma extensa nuvem de gás em expansão que é excitada pela radiação ultravioleta da estrela e produz, como vimos acima, as linhas de emissão visíveis no espectro. O exemplo mais brilhante de uma tal estrela é a gama da constelação Vela: Gama Velorum. Neste caso a estrela de WolfRayet faz parte de um sistema binário com uma estrela de tipo O. A figura 11 mostra o espectro da estrela (embora não lhe faça justiça). As linhas brilhantes de emissão são devidas a transições electrónicas em iões de hélio e de carbono.

O astrónomo real para a Escócia, Ralph Copeland, numa expedição às margens do lago Titicaca, nos Andes, em 1883, descreve desta forma a observação do espectro da estrela (na altura pertencente à constelação Argus, o “Navio”, posteriormente

Fig. 11—Espectro da estrela de Wolf-Rayet. Crédito: Harry Roberts

dividida nas actuais constelações de Carina, Puppis e Vela): “… I first viewed (γ Argus) in the open prismatic eyepiece. Its intensely bright line in the blue, and the gorgeous group of three bright lines in the yellow and orange, render its spectrum incomparably the most brilliant and striking in the whole heavens. To a great extent it was the extraordinary beauty of this spectrum (which, as I have since learned, was first seen by Respighi in 1871) that led me to devote a considerable part of my time to more or less systematic sweeps of the neighbourhood of the Milky Way.” Luís Lopes

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A Sequência Espectral Num artigo recente expliquei porque é que as estrelas têm espectros contínuos com linhas escuras de absorção. Estas linhas correspondem a comprimentos de onda absorvidos por átomos no gás da fotosfera e camadas mais exteriores da estrela. Os comprimentos de onda são específicos dos átomos em causa pelo que uma análise do espectro de uma estrela permite determinar a composição do seu gás. A figura 1 mostra a abundância relativa dos vários elementos para o Sol. Notem que a escala vertical é logarítmica o que quer dizer que uma diferença de x unidades corresponde a uma diferença em abundância de 10x vezes.

Fig. 1—Abundância relativa de vários elementos para o Sol. Crédito: Wikipedia

Várias linhas de evidência mostram que o hidrogénio é de longe o elemento mais abundante no Universo (74%), seguido do hélio (24%), pelo que os restantes elementos (designados por “metais” pelos astrónomos) aparecem em quantidades quase vestigiais (2%). Há estrelas mais ricas em “metais” do que outras. Diz-se que têm umametalicidade elevada e isso tem consequências importantes, por exemplo, são mais eficientes a Página 22

produzir planetas e conseguem manter o equilíbrio hidrostático com mais facilidade do que as outras estrelas. No entanto, estas variações na quantidade de “metais” continuam a ser contribuições mínimas para a abundância total, e não beliscam minimamente o domínio do hidrogénio e do hélio. Isso introduz um problema com a interpretação dos espectros de absorção. Vejam a figura 2.

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A Sequência Espectral (cont.)

Fig. 2—Temperatura à superfície de várias estrelas e elementos existentes. Crédito: www.astro.virginia.edu/class/oconnell/ astr130

A pergunta que se impõe é a seguinte: porque é que os espectros são tão diferentes ? De facto, se o hidrogénio e o hélio são os elementos mais abundantes nas estrelas, seria de esperar que os espectros das mesmas fossem dominados pelas linhas de absorção produzidas pelos átomos destes elementos e os espectros no mínimo muito parecidos. Vejam as linhas do hidrogénio nesta imagem, designadas de Hα, Hβ, Hδ, etc.. Estas linhas são muito fracas num espectro semelhante ao solar (G) e muito fortes em estrelas dos tipos espectrais A e B. Será que isto quer dizer que estas estrelas têm maior abundância de hidrogénio do que o Sol ? Outro exemplo. Vejam as linhas do sódio no amarelo (Na I, não parece na imagem mas são duas linhas muito juntas). Observando estes espectros poderíamos ser levados a concluir Página 23

que as estrelas de tipo espectral K e M têm uma abundância muito superior de sódio do que as restantes.

A resposta para este aparente paradoxo reside no facto de a intensidade das linhas espectrais produzidas por cada átomo depender de forma muito sensível da temperatura da fotosfera da estrela, ou mais especificamente da quantidade de fotões de cada comprimento de onda que a fotosfera emite. A temperatura deve ser tal que a radiação emitida pela fotosfera maximize o número de átomos no estado base de energia associado à transição electrónica responsável pela linha espectral em questão, mas não tão alta que ionize o átomo retirando-lhe o electrão. Para um dado átomo ou ião existe uma temperatura

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A Sequência Espectral (cont.) fotosférica que torna a probabilidade de uma dada transição electrónica máxima (as transições têm também probabilidades de ocorrência intrínsecas ao átomo pelo que, ainda que a radiação proporcionada pela fotosfera da estrela tenha

nas estrelas de tipo O, passando pelos 10000 Kelvin nas estrelas de tipo A e pelos 5800 Kelvin nas estrelas de tipo solar, até aos 3500 Kelvin nas estrelas de tipo M. Esta variedade de temperaturas explica a diversidade dos espectros estelares

Fig. 3—Intensidade das linhas espectrais, tipo de espectro e sua dependência com a temperatura à superfície de cada estrela.

Crédito: www.ualberta.ca/~pogosyan/teaching/ASTRO_122/lect12

uma distribuição óptima, as transições podem ainda assim ocorrer com pouca frequência e dar origem a linhas pouco intensas). Esta dependência é visível na figura 3.

Vejam como a intensidade das linhas espectrais do hidrogénio é máxima quando as estrelas têm fotosferas com temperaturas equivalentes às estrelas de tipo A. O mesmo se passa para as linhas do cálcio ionizado (Ca II) na estrelas de tipo K e para as linhas do hélio ionizado (He II) e do silício triplamente ionizado (Si IV) nas estrelas de tipo O. As temperaturas das fotosferas estelares são muito variadas, desde mais de 30000 Kelvin Página 24

observados.

A observação do espectro de uma estrela, em particular da intensidade relativa das linhas espectrais, permite deduzir a temperatura da sua fotosfera, um parâmetro físico importante pois dela depende, por exemplo, a luminosidade. A classificação das estrelas numa sequência de tipos espectrais (O, B, A, F, G, K e M) assenta precisamente neste princípio, mais do que em diferenças na abundância relativa dos elementos.

Luís Lopes

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As Classes de Luminosidade das Estrelas Num artigo anterior expliquei porque é que as estrelas têm espectros contínuos com linhas de absorção. Num artigo subsequente desenvolvi este assunto mostrando como as diferenças nas temperaturas das fotosferas das estrelas dão origem a espectros diferentes, facto que está na base da sua classificação espectral. Assim, cada estrela é de um tipo espectral denotado por uma das letras O, B, A, F, G, K ou M (mnemónica: “Oh, Be A Fine Girl, Kiss Me”). Existem outros tipos espectrais definidos mais recentemente, como o W (estrelas de Wolf-Rayet) e os L, T e Y (anãs castanhas), sobre os quais não me vou debruçar.

Cada um dos tipos é normalmente sub-dividido em 10 mais específicos. Por exemplo, para o tipo espectral A, temos A0, A1, A2, …, A9. Antes do A0 teríamos o B9, após o A9 teríamos o F0. Por vezes existem diferenças subtis nos espectros que justificam uma classificação ainda mais fina, e.g. o tipo espectral B0.5 entre B0 e B1. Noutros casos, o tipo poderá não estar definido por não terem sido encontradas estrelas com características apropriadas, e.g. o tipo espectral O1. Normalmente, o tipo espectral de uma estrela é acompanhado de um numeral romano, por vezes com mais letras apensas, e.g. G2 V, B1 Ia, O7 III ou K1 IV. O que me proponho discutir neste artigo é o significado destes numerais romanos.

Com a adopção da classificação espectral, no início do século XX, os astrónomos cedo detectaram diferenças subtis nos espectros de estrelas do mesmo tipo. Por um lado, a largura das linhas espectrais varia substancialmente. Por outro lado, algumas linhas, quase imperceptíveis nas estrelas com linhas mais largas, tornam-se mais visíveis nas estrelas com linhas mais finas. Depois de observarem Página 25

um grande número de estrelas, os astrónomos aperceberam-se de um padrão interessante: as estrelas com linhas mais finas eram mais distantes que as estrelas com linhas mais largas. Como o brilho aparente da amostra de estrelas observadas era semelhante isto queria dizer que as estrelas com linhas mais finas eram mais luminosas.

Esta foi a pista que permitiu estabelecer uma ligação entre a largura das linhas no espectro de uma estrela e a sua luminosidade intrínseca. A figura 1 mostra o efeito para estrelas do tipo espectral A0.

Notem que se trata de imagens negativas de espectros, pelo que as linhas de absorção aparecem a branco e o fundo contínuo num tom escuro.

O último espectro é de uma anã branca, podem ignorá-lo, pelo menos por agora. Reparem nos 5 primeiros espectros. Notem como as linhas são mais finas no primeiro espectro e vão aumentando gradualmente de largura. Observem também como as linhas de Fe II (ferro ionizado), Ti II (titânio ionizado) e Mg II (magnésio ionizado), que são quase imperceptíveis no quinto espectro, aumentam gradualmente de intensidade até atingirem um máximo no espectro com linhas mais finas. Com base na largura das linhas e na intensi-

Fig. 1—Efeito das estrelas do tipo espectral A0. Crédito: An Atlas of Representative Spectra, Yamashita, Nariai, Norimoto, University of Tokyo Press, Tokyo, 1978

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As Classes de Luminosidade das Estrelas (cont.) dade de um conjunto de linhas diagnóstico os astrónomos desenvolveram um sistema de 5 classes de luminosidade: as estrelas menos luminosas, com linhas mais largas, pertencem à classe V; a luminosidade aumenta progressivamente, até à classe I, correspondente às estrelas com linhas mais finas. Esta classificação espectral foi introduzida em 1943 pelos astrónomos americanos William Morgan, Philip Keenan e Edith Kellman, do observatório de Yerkes. Alguns anos depois, em 1953, o sistema sofreu uma revisão, adoptando o nome por que é designado actualmente: a classificação de Morgan-Keenan, ou simplesmente MK. O estabelecimento desta relação empírica seria de pouco valor se os astrónomos não conseguissem justificá-la em termos de processos físicos conhecidos, e é isso que vou fazer agora. A equação seguinte permite calcular a luminosidade total (em todos os comprimentos de onda) de uma estrela, dado o seu raio (R) e a sua temperatura fotosférica (T); σ é uma constante (StefanBoltzmann).

L = 4   R2 T4

A equação é interessante pois 4πR2 é precisamente a área da fotosfera de uma estrela com raio R. O que a fórmula nos diz é que a estrela emite uma potência que é de σT4 por cada unidade de área da superfície (e.g. m2) da fotosfera. Assumam agora que temos a lista de 5 estrelas da figura anterior todas com tipo espectral A0. Como são do mesmo tipo espectral, todas têm a mesma temperatura fotosférica, pelo que o aumento da luminosidade, da classe V até à classe I, só pode ser explicado com o aumento do raio das estrelas.

Portanto, dentro do mesmo tipo espectral, as estrelas com linhas espectrais mais finas são mais luminosas porque são maiores. Reparem ainda que a luminosidade cresce rapidamente com o raio, e.g. se aumentarmos o raio 3 vezes a luminosidade aumenta 9 vezes. Agora pensem nisto ao contrário. Como é que as estrelas de classe I conPágina 26

seguem ter fotosferas à mesma temperatura que as de classe V, apesar das suas fotosferas serem muito maiores e quando a expansão normalmente implica um arrefecimento ? O que se passa é que as estrelas de classe I produzem um fluxo de radiação tão intenso a partir do seu interior que são capazes de, apesar do seu tamanho, manter uma temperatura fotosférica elevada. Tudo parece então indicar que estrelas com raio maior tendem a ter linhas espectrais mais finas. Mas porquê ? Vamos ver mais uma equação, desta vez a que permite calcular a gravidade superficial (na fotosfera) da estrela, em função da massa da estrela (M) e do seu raio (R); G é uma constante (Newton).

g = G x M / R2 Como podem ver, o raio ao quadrado aparece em denominador. Isso quer dizer que, quando aumentamos o raio de uma estrela, a sua gravidade superficial diminui, e.g. se aumentarmos o raio 3 vezes, a gravidade superficial baixaria para 1/9 do valor original. Continuando com o exemplo, com esse raio, só uma estrela 9 vezes mais maciça teria a mesma gravidade superficial original. Isto quer dizer que o raio da estrela, mais do que a sua massa, é o factor dominante na equação. De volta às nossas estrelas, vimos que estrelas com linhas mais finas são mais luminosas porque têm raios maiores. Esta última equação diz-nos que, por serem maiores, têm também uma gravidade superficial mais baixa. Acontece que, quanto mais baixa for a gravidade superficial de uma estrela, mais baixa é a pressão do gás na sua fotosfera.

Em estrelas com fotosferas agitadas, em que o gás da fotosfera está submetido a pressões elevadas, as colisões entre átomos são frequentes, levando à formação de linhas espectrais largas.

Este fenómeno designa-se de “pressure broadening”. Por outro lado, em estrelas com fotosferas calmas, com o gás submetido a baixa pressão, as colisões entre átomos são pouco frequentes,

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As Classes de Luminosidade das Estrelas (cont.) resultando em linhas espectrais finas.

A classificação de luminosidade resultante destas observações pode ser visualizada no seguinte diagrama de Hertzsprung–Russell (HR), i.e. um diagrama que representa a temperatura vs. a luminosidade das estrelas (figura 2). A temperatura é representada no eixo das abcissas, partindo do tipo espectral O (não está escrito, à esquerda de B), até ao tipo espectral M (à direita). A luminosidade é representada no eixo das ordenadas, em termos da magnitude absoluta das estrelas (a magnitude aparente que teriam se estivessem a 32.6 anos-luz). Atenção as estrelas não estão representadas à escala.

As linhas cinzentas representam as localizações aproximadas no diagrama onde aparecem as estrelas das diferentes classes de luminosidade, e.g. a classe de luminosidade I corresponde às estrelas mais luminosas designadas de “supergigantes”. O nome é algo enganador pois uma supergigante de tipo O pode ser mais pequena do que uma gigante de tipo M. Devem pensar em tamanho mas sempre por comparação com estrelas do mesmo tipo espectral. Resumindo, no diagrama temos as seguintes classes: supergigantes brilhantes (Ia), supergiantes normais (Ib), gigantes brilhantes (II), gigantes normais (II), sub-gigantes (IV) e anãs (V).

Esta última classe (V) corresponde a estrelas que estão na sequência principal, i.e. que realizam a fusão do hidrogénio em hélio nos seus núcleos.

Para além destas estrelas estão ainda representadas as “sub-anãs” e as “anãs brancas”, às quais foram também atribuídas classes de luminosidade. As “sub-anãs” (classe VI, o numeral não está escrito) são estrelas na sequência principal mas que são pouco ricas em “metais” o que torna as suas fotosferas mais quentes do que as de estrelas com a mesma luminosidade ricas em “metais” (por isso é que, para a mesma luminosidade, estão à esquerda da sequência principal).

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Fig. 2—Diagrama de Hertzsprung–Russell.

Crédito: Pearson Prentice-Hall, Inc

As “anãs brancas” (classe VII, o numeral não está escrito) constituem o estágio final na vida de uma estrela de massa intermédia, como o Sol. A sua gravidade superficial é extremamente elevada, facto que pode ser verificado pela largura extrema das linhas do hidrogénio no exemplo na primeira figura deste artigo (último espectro). É importante frisar que ao longo da vida de uma estrela o seu raio e temperatura fotosférica variam em função das reacções de fusão nuclear que se passam no seu interior. Assim, se ao longo dos vários milhões ou milhares de milhões de anos da vida de uma estrela desenhássemos a sua posição neste diagrama, obteríamos aquilo que poderia ser chamado o seu caminho evolutivo. A figura 3 mostra esse caminho para estrelas com 1,

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As Classes de Luminosidade das Estrelas (cont.)

Fig. 3—Crédito: Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO), Australia

5 e 10 vezes a massa do Sol. O caminho que a estrela percorre no diagrama HR, mais especificamente a sua luminosidade, tamanho e temperatura, são maioritariamente Página 28

determinados por um parâmetro físico fundamental da estrela: a sua massa.

Luís Lopes

TERRA

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O anel da Terra Um artigo publicado pela New Scientist, no dia 04 de Agosto, revela que a Terra tem um anel de antiprotões confinado pelo campo magnético terrestre. A antimatéria, que pode persistir por alguns minutos ou horas antes de se aniquilar e formar a matéria normal, poderia, em teoria, ser usado para abastecer foguetes ultra-eficientes do futuro (ler aqui eaqui).

Os satélites já tinham descoberto positrões os parceiros de antimatéria dos elétrões na cintura de radiação. Agora, uma sonda detectou antiprotões, que são cerca de 2000 vezes mais massivos. Para o efeito, Piergiorgio Picozza da Universidade de Roma Tor Vergata, na Itália, e seus colegas detectaram antiprotões usando o PAMELA, um detector de raios cósmicos ligado a um satélite de observação russo. A nave voa através do interior da cintura de radiação da Terra sobre o Atlântico sul.

dessa cintura. “Estamos a falar de bilhões de partículas“, diz o membro da equipa Francesco Cafagna da Universidade de Bari, na Itália.

Entre julho de 2006 e dezembro de 2008, o PAMELA detectou 28 antiprotões presos em órbitas espirais em torno das linhas do campo magnético que brotam do pólo sul da Terra. As amostras do PAMELA são apenas uma pequena parte da cintura de radiação interna, mas os antiprotões deverão, provavelmente, estar presos ao longo

Artigo para publicação em arXiv.org

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Alessandro Bruno, outro membro da equipe de Bari, diz que a antimatéria na cintura de radiação da Terra poderia um dia ser útil para abastecer naves espaciais. Os foguetes no futuro podem ser alimentados pela reação entre matéria e antimatéria, uma reação que produz energia mais eficiente do que a fusão nuclear no núcleo do Sol. Fonte: New Scientist

José Gonçalves

TERRA

Agosto 2011

Cometa Honda matou-nos a todos O mundo acabou!

Não notaram?

O cometa 45P/Honda-Mrkos-Pajdušáková foi descoberto em 1948, e tem uma órbita de cerca de 5 anos. O seu núcleo está estimado em 1,6 kms de diâmetro.

O cometa Honda passou ontem aqui perto da Terra. O momento de maior aproximação foi às 8:16 TDB (9:16 em Portugal) da manhã do dia 15 de Agosto de 2011.

A distância à Terra foi relativamente perto (comparando com outros, como o Elenin) = 0.06 AU = cerca de 9 milhões de kms. Sendo que a nossa distância para a Lua é em média quase 385 mil kms, então este cometa passou bem longe da Terra. Nem sequer se viu no céu à vista desarmada, nem teve qualquer relevância para nós.

Ou seja, foi o normal, e passou-se tal como tínhamos dito neste post.

No entanto, se fizerem uma pesquisa no Google, em inglês, por cometa Honda e Fim do Mundo, vêem mais de 300.000 websites a profetizar o fim -de-mundo devido a este cometa.

As razões são sempre as mesmas: profecias na Bíblia, Profecia Maia, profecias dos Nativos Americanos, Alinhamentos, Terramotos, Tempestades Solares, Reversão dos Pólos, Mudanças Geomagnéticas, Invasão Extraterrestre de OVNIs, Transformações Espirituais, NASA sabe de tudo, etc.

Enfim, os mesmos disparates, as mesmas mentiras, as mesmas vigarices de sempre. As mesmas mentiras usadas para o Elenin e para a suposta profecia Maia, foram usadas em menor grau para o cometa Honda.

Mais uma vez, nós dissemos a verdade dos factos sobre o cometa Honda, neste post.

Mais uma vez, os conspiradores basearam-se em parvoíces para vigarizar e assustar os crentes em mentiras.

Mais uma vez, como sempre, provou-se que as “profecias” do astroPT são as correctas porque são baseadas na verdade, nos factos; enquanto mais uma vez, como sempre, provou-se que as parvoíces dos conspiradores não passam de mentiras sem qualquer ligação à realidade, daí que nunca acontecem.

O resultado desde que começamos o blog: Página 30

AstroPT 47 – 0 Pseudos O resultado desde sempre: Ciência 3.976.423.155.824 – 0 Pseudos Não é difícil perceber quem tem sempre razão, e quem está sempre errado.

Mas será que os pseudos vão reconhecer o erro?

Será que vão reconhecer que mais de 300.000 websites estão cheios de mentiras sobre o cometa Honda?

Claro que não! Nunca o fazem!

Para eles, eles têm sempre razão.

Como já aconteceu no passado, vão dar explicações completamente aparvalhadas para justificar que tiveram razão. Exemplos: - vão dizer que na verdade entramos noutro plano de existência espiritual, mas não demos conta.

- vão dizer que na verdade morremos todos, mas tal como o Bruce Willis no filme 6º Sentido, não nos damos conta que morremos.

- vão dizer que na verdade os humanos morreram todos, e os que agora vemos na rua são clones colocados cá pelos ETs. - e vão dizer uma infinidade de outras parvoíces para continuarem a vigarizar as pessoas.

A próxima aproximação do cometa Honda será a 11 de Fevereiro de 2017. Esta é mais uma previsão científica que se concluirá como correcta, porque as “profecias da ciência” concretizam-se constantemente com 100% de sucesso.

Nessa altura, os pseudos voltarão com os mesmos disparates de fim do mundo devido ao cometa Honda. E, infelizmente, uma data de pessoas que nada aprendem, voltarão a acreditar nessas mentiras Carlos Oliveira

TERRA

Volume 1, Edição 8

Terra sem Lua podia ter vida A Lua tem um efeito estabilizador sobre a Terra.

Termos uma grande lua ao redor da Terra, faz com que o eixo de rotação da Terra esteja estabilizado (o que leva àsestações do ano) e não termos incríveis e caóticas mudanças de temperatura.

Esta estabilidade é importante para o desenvolvimento de vida complexa.

Mas um novo estudo mostra que, sem a Lua, o eixo da Terra só variaria 10 graus. A influência dos outros planetas do Sistema Solar manteria a Terra estável, mesmo sem Lua. Sendo assim, a existência de uma enorme lua para estabilizar o eixo de rotação não é crucial para a vida, como antes se pensava.

Página 31

Por outro lado, esta investigação também sugere que outros planetas não precisam de luas grandes para serem potencialmente habitáveis.

Leiam o artigo, aqui.

Carlos Oliveira

TERRA

Agosto 2011

Terra teve 2 luas

S

aiu ontem na revista científica Nature um artigo que nos diz que no passado a Terra teve 2 luas.

Como podem ver na imagem acima, a simulação mostra como a lua mais pequena terá colidido com a maior.

A ideia é simples.

Pensava-se que a formação da Lua tinha-se dado desta forma: há cerca de 4,5 mil milhões de anos, um objecto do tamanho de Marte teria chocado com a Terra. Devido a essa enorme colisão, muito pó e pedritas teriam sido enviadas para o espaço, provavelmente formando um anel ao redor da Terra durante várias dezenas de milhões de anos.

Esses detritos da colisão foram colidindo entre si, agrupando-se devido à força da gravidade, e formando a Lua. Esta ideia continua.

Mas em vez de se formar um só objecto enorme ao redor da Terra (a Lua), o novo estudo (que é uma simulação de computador) permite perceber que se podem ter formado 2 objectos, 2 luas: uma maior (que conhecemos bem) e uma mais pequena. A mais pequena teria cerca de 1200 quilómetros de diâmetro – um terço do tamanho da Lua. Devido à gravidade, 100 milhões de anos depois, a mais pequena colidiu com a maior, o que terá levado a uma superfície mais acidentada no lado da Lua mais afastado da Terra (ao contrário do lado que vemos a partir da Terra).

Podem ler a notícia sobre o artigo, no original em inglês, aqui e aqui.

Podem ler em português mais alguns detalhes, no Público e no Yahoo.

Infelizmente, também há jornais que não contratam jornalistas para algumas notícias. Limitam-se a fazer copy-paste de outros sítios, naquilo que Página 32

me parecem traduções automáticas feitas pelo Google, o que leva a erros.

Estou-me a referir a 2 links que me enviaram, do Jornal de Notícias e do Expresso, em que podem ver que se limitaram a repassar a informação da Lusa (segundo a informação do Expresso), com basicamente o mesmo texto, e nesse texto dizem coisas destas: “a colisão entre as duas Luas ocorreu há quatro biliões de anos, muito antes da formação da vida na Terra”.

Ora, em português de Portugal (onde o Expresso e o JN se encontram), o Universo tem 13,7 mil milhões de anos. Será que as luas existiam antes do Universo? Não. Simplesmente não tiveram em conta que em Portugal “biliões” é na verdade “mil milhões”.

Por outro lado, isto não foi “muito antes” da formação da vida na Terra. Sabe-se com certeza que a vida começou na Terra pouco depois. Há evidências de vida há 3,8 mil milhões de anos atrás. Se bem que possa ter existido antes, mas não temos evidências disso… ainda. Em termos geológicos/cósmicos, quer dizer que a vida começou praticamente “logo a seguir”.

Carlos Oliveira

SISTEMA SOLAR

Volume 1, Edição 8

Terra e Lua observadas pela JunoCam

A

equipa da missão Juno tem estado desde a semana passada a proceder à verificação dos instrumentos científicos e de outros subsistemas da sua sonda. Na passada sexta-feira realizou um teste ao desempenho da JunoCam, uma câmara de grande angular especialmente concebida para a obtenção de imagens globais de Júpiter. Os alvos utilizados para esta primeira avaliação foram o nosso planeta e a sua companheira, a Lua. Apreciem esta invulgar visão da nossa casa!

Sérgio Paulino

O sistema Terra-Lua visto pela sonda Juno no passado dia 26 de Agosto de 2011, a uma distância de 9,66 milhões de quilómetros.

Crédito: NASA/JPL-Caltech.

Evidências de Água a fluir em Marte

H

á poucas horas atrás, a NASA fez uma conferência de imprensa onde mostrou imagens que parecem mostrar evidências de água que fluiu recentemente (este ano!).

A sonda Mars Reconnaissance Orbiter que se

encontra em órbita de Marte notou mudanças sazonais na superfície do planeta.

As “ranhuras nas encostas” (gullies) são provavelmente devido a água líquida fluir durante períodos mais quentes (Verão Marciano).

A água deverá ser bastante salgada.

Faço notar que não se viu água líquida na superfície Marciana. Não se detectou qualquer água líquida.

Se existir água, ela evapora-se rapidamente.

O que se viu sim foi o que se interpretou como evidências para água líquida a ter fluído rapidamente nalguns sítios durante alturas mais quentes.

Vejam esta imagem, composta por diferentes imagens.

Leiam o artigo científico, aqui.

Carlos Oliveira

Página 33

ASTROFOTOGRAFIA

Agosto 2011

Panorâmica do nascer da Lua Cheia no momento em que esta se encontrava no perigeu, ou seja, na zona orbital m lhante. As imagens foram obtidas no Cabo Espichel, Sesimbra, em 19-03-2011.

Canon 50D - ISO800 15mm F/6.3 Exp. 25" às 20:07 Imagens da Lua na fase quase cheia, iluminando as paisagens com uma luz tão intensa que quase parece de dia.

Na imagem vertical obtida num pinhal na Fonte-de-Telha podemos ver algumas estrelas brilhantes por entre os ramos de um pinheiro, destacando a Estrela Sírius e a constelação de Orion, totalmente visivel ao centro da imagem e por entre os ramos do pinheiro.

Na imagem Horizontal à direita, é possível observar uma bonita formação de nuvens e à esquerda são visíveis as Pleiades. Na imagem em baixo é possível ver um Halo Lunar parcial, no topo da imagem, devido à refracção da luz em pequenos cristais de gelo presentes na atmosfera.

Canon 50D - ISO640 10mm F/4 Exp. 15" 15-02-11 22:16/23:39/22:53

Página 34

Volume 1, Edição 8

ASTROFOTOGRAFIA

mais próxima do planeta Terra. Esta foi a maior Lua cheia dos últimos cerca de 20 anos, 14% maior e 30% mais bri-

Imagem do céu estrelado obtida no Alentejo no começo do Crepúsculo Nautico, às 5h00 AM de 2207-2010. Pode ainda ver-se uma formação de nebulosidade como se de uma aurora se trata-se. É interessante verificar o início do dia a nascer onde o azul da atmosfera reflectida pelos primeiros raios de Sol se começa a misturar com o escuro da noite, ainda visível no topo da imagem.

Canon 50D- 30" a F/4 ISO3200 10mm 22-07-10 5h00am Página 35

ASTRONÁUTICA

Agosto 2011

Juno para Júpiter A ULA (United Launch Alliance) levou a cabo o lançamento da missão Juno da NASA tendo por destino o planeta Júpiter. O lançamento teve lugar às 1625:00UTC do dia 5 de Agosto de 2011 e foi levado a cabo por um foguetão Atlas-V/551 a partir do Complexo de Lançamento SLC-41 de Cabo Canaveral, AFS.

O

lançamento foi adiado por 51 minutos devido a uma fuga registada no solo e devido à presença de uma pequena embarcação dentro da área restrita em torno da plataforma de lançamento e sobre a trajectória do foguetão.

Esta missão é a segunda no programa New Frontiers da agência espacial norte-americana e surge após o lançamento da sonda New Horizons para Plutão e para a Cintura de Kuiper.

A sonda foi baptizada com o nome da deusa Juno, a deusa do casamento e esposa de Júpiter. Segundo a mitologia romana, Júpiter escondiase nas nuvens, no entanto Juno era capaz de ver através dessas nuvens e descobrir a verdade sobre Júpiter.

A Juno foi construída pela Lockheed Martin para o Jet Propulsion Laboratory. Tem uma massa de 3.625 kg e é estabilizada por rotação em torno do seu eixo longitudinal. A sonda utiliza três painéis solares para o fornecimento de energia, ao contrário das anteriores missões para o gigante do Sistema Solar que utilizavam geradores termoeléctricos de radioisótopos.

A Juno está também equipada com um motor de manobra, o LEROS-1b, que será utilizado para correcções de trajectória e para a manobra de inserção orbital.

Orbitando os pólos do planeta, a Juno irá utilizar os seus nove instrumentos para a profundar o Página 36

nosso conhecimento sobre Júpiter. O Microwave Radiometer (MWR) será utilizado para estudar o calor emitido pelo planeta de forma a estudar a sua dinâmica e composição da sua atmosfera.

O Jovian Infrared Auroral Mapper (JIRAM) irá levar a cabo observações em infravermelhos e análise espectroscópica dos níveis superiores da atmosfera de Júpiter. Esta análise irá também ajudar a compreender a estrutura da atmosfera.

O Flux Gate Magnetometer (FGM) será utilizado para criar um mapa do campo magnético de Júpiter e para estudar a forma como a magnetosfera está estruturada nas regiões polares do planeta. Estes estudos irão também auxiliar nas investigações da dinâmica interna de Júpiter. O Advanced Stellar Compass (ASC) irá auxiliar no desenho de um mapa para auxiliar a sonda a determinar a sua posição de forma precisa.

A Juno também transporta um conjunto de instrumentos destinados ao estudo da magnetosfera polar. O Juno Energetic Particle Detector (JEDI) irá estudar a energia e a distribuição de iões, de forma particular hidrogénio, hélio, oxigénio e enxofre, para verificar se existe alguma alteração temporal. O Jovian Auroral Distributions Experiment(JADE) irá estudar a energia e distribuição das partículas nas regiões polares da magnetosfera de Júpiter. OUltraviolet Spectrome-

ASTRONÁUTICA

Volume 1, Edição 8

Juno para Júpiter (cont.)

A Juno transporta também a JunoCam (JCM) que irá produzir imagens de Júpiter em três cores e que serão utilizadas para estudos visuais do planeta dando contexto às outras observações.

ter (UVS) irá registar dados sobre a radiação ultravioleta incidente. O Radio and Plasma Waves Experiment (WAVES) irá tentar detectar correntes nas auroras e estabelecer uma comparação com as emissões de rádio de Júpiter para estabelecer a forma como as correntes afectam essas emissões.

O Jupiter InfraRed Auroral Mapper (JIRAM) irá observar as camadas superiores da atmosfera de Júpiter em infravermelhos utilizando uma câmara e um espectrómetro.

Para além dos seus instrumentos, a Juno irá utilizar os seus sistemas de comunicações para estudar o campo gravitacional de Júpiter como parte da Gravity Science Experiment. Ao transmitir sinais para a Terra e estudando o seu efeito Doppler, espera-se que se seja capaz de estudar a forma como o campo gravítico de Júpiter afecta a sonda e assim aumentar o conhecimento da estrutura interna do planeta.

A sonda irá demorar cerca de cinco anos a chegar a Júpiter. Em Outubro de 2013 a sonda regressa às proximidades da Terra para um impulso gravitacional que a fará chegar a Júpiter em Agosto de 2016. Aqui, iniciará catorze meses de estudos em órbita polar.

Imagens: NASA Rui Barbosa

NASA vai Gastar 96 Milhões de Dólares para limpar o Centro Espacial Kennedy Relatórios da NASA dizem que a poluição causada pelo programa Space Shuttle, lançamentos feitos no Centro Espacial Kennedy, na Flórida, vai custar ao governo norte-americano 96 milhões de dolares e levará 30 anos para limpar adequadamente. A NASA termin ou oficialmente o programa em 21 de Julho com a aterragem do vaivém Atlantis. Parece que as cinzas, causadas pelos 135 lançamentos, resultaram em produtos químicos tóxicos que se infiltraram no solo arenoso em torno do centro espacial. Além dos 96 milhões dólares que serão gastos no Kennedy, a Força Aérea anunciou

Página 37

que irá gastar 50 milhões de dólares para a limpeza destes resíduos no Cabo Canaveral.

Saiba mais em inhabitat e usatoday José Gonçalves

ASTRONÁUTICA

Agosto 2011

Programa espacial chinês numa encruzilhada?

O recente desaire com o lançamento do satélite ShiJian 11-04 pode ter sido a ponta do iceberg nas difulculdades que ultimamente parecem estar a afectar o programa espacial da China.

Numa aparente necessidade de mostrar uma rápida cadência na sua capacidade de executar com eficiência as missões que lhes são confiadas, os especialistas chineses parecem ter descuidado a preparação dos seus lançadores. A situação torna-se mais evidente quando surgem rumores que os problemas já haviam sido detectados, mas aparentemente as soluções implementadas ter-se -ão somente a tapar o problema em vez de o resolverem a fundo.

Mas porquê a necessidade de tão rápida cadência de lançamentos? Será que a China tem a necessidade de mostrar ao mundo que é capaz de estar entre o topo das nações espaciais principalmente numa altura em que os Estados Unidos não terão chegado ao fundo da sua curva descendente? Em Página 38

minha opinião, penso que não. A China já demonstrou no passado as suas capacidades espaciais e o desenvolvimento do programa espacial tripulado mostra isso mesmo (se bem que tendo por base os conhecimentos e a aprendizagem de muitos anos por parte dos outros competidores).

Para 2011 a China previa levar a cabo cerca de 20 lançamentos orbitais. Tendo efectuado somente dois destes lançamentos até Junho, previa-se uma actividade intensa nos três polígonos espaciais para o segundo semestre do ano e de facto ela estava a acontecer. Com quatro lançamentos em Julho e três lançamentos em Agosto (estando mais dois previstos para este mês), a China parecia lançada para um novo recorde anual no que

Volume 1, Edição 8

ASTRONÁUTICA

Programa espacial chinês numa encruzilhada? (cont.) diz respeito ao seu número de lançamentos orbitais num só ano. Infelizmente, o primeiro desaire com o foguetão Chang Zheng-2C parece ter colocado todo este programa em risco.

Porém, parece que este não é o único problema que terá acontecido nas últimas semanas. A 11 de Agosto a China colocou em órbita para o Paquistão o satélite de comunicações PakSat-1R. A análise dos seus parâmetros orbitais mostra que tanto o satélite como o último estágio do foguetão lançador CZ-3B/E Chang Zhenh-3B/E se encontram ainda numa órbita preliminar mais de dez dias após o lançamento. Com um perigeu perigosamente baixo a 129,1 km de altitude, parece urgente a realização de uma manobra que eleve o satélite para altitudes mais seguras evitando assim os efeitos do atrito atmosférico. No entanto, e convém salientar, o Comando Espacial dos Estados Unidos sempre teve dificuldades em seguir os satélites lançados pela China a caminho da órbita geossíncrona e os parâmetros orbitais recentemente divulgados podem mostrar apenas

o estado do satélite após a sua separação e não o seu estado actual.

O recente fracasso espacial da China, e ao contrário do que as autoridades chinesas indicam, levará quase por certo ao adiamento do lançamento do módulo espacial TianGong-1. Nos últimos dias surgiram rumores de que teria sido encontrado um problema com o foguetão lançador CZ-2F/G Chang Zheng-2F/G-T1 e juntamente com os problemas que levaram à desgraça do último lançamento orbital, poderemos assistir ao reformular total dos planos espaciais chineses para 2011.

Para um país que pretende afirmar o seu lugar no lucrativo mercado internacional do lançamento de satélites (tendo previsto o lançamento do satélite Eutelsat-W3C em Setembro e do NigComSat-1R em Dezembro), é urgente que a China resolva os problemas de controlo de qualidade no fabrico dos seus lançadores para assim incutir nos mercados a confiança que faça aproximar os potenciais clientes a utilizar os seus lançadores mais baratos e fiáveis.

Rui Barbosa

O voo do Progress M-12M O lançamento

do foguetão 11A511U Soyuz-U (Л15000-132) transportando o veículo de carga 11Ф615А60 n.º 412 na missão ISS-449, teve lugar às 1300:08,041UTC do dia 24 de Agosto de 2011 e foi levado a cabo a partir da Plataforma de Lançamento PU-5 do Complexo de Lançamento LC1 do Cosmódromo de Baikonur, Cazaquistão.

A separação dos quatro propulsores laterais do primeiro estágio ocorreu às 1300:10UTC, com a separação da carenagem de protecção a ter lugar de seguida. O final da queima do segundo estágio ocorreu como previsto e este separou-se do terceiro estágio Blok-I. A T+5m 25s (1305:33UTC) surgiu um problema com a ignição do terceiro estágio. Aparentemente, deu-se um registo de baixade pressão num dos tanques do Blok-I que

Página 39

sendo detectada pelo computador de bordo, ordenou o final da queima do moto. Em resultado, o estágio juntamente com o veículo de carga acabou por se despenhar na província de Altai, Rússia.

O veículo de carga Progress M-12M tinha como missão a entrega de mantimentos, experiências, ar, oxigénio, água e outros itens para a estação espacial internacional.

A ISS possuí a bordo mantimentos suficientes para manter a sua tripulação de seis elementos.

Porém, se o atraso no próximo lançamento for superior a 40 dias, então a tripulação será reduzida a três elementos.

Rui Barbosa

ASTRONÁUTICA

Agosto 2011

Rússia suspende lançamentos com o foguetão Proton-M Em resultado dos problemas surgidos durante o lançamento do satélite de comunicações russo Ekspress-AM4, a Rússia decidiu suspender temporariamente todos os lançamentos do foguetão 8K82KM Proton-M/ utilizando o estágio superior Briz-M. De recordar que no passado dia 17 de Agosto foi lançado desde o Cosmódromo de Baikonur, Cazaquistão, um foguetão 8K82KM Proton-M/Briz-M com o satélite Ekspress-AM4. Os estágios do lançador Proton-M funcionaram sem problemas, deixando o conjunto Briz-M/Ekspress-AM4 numa órbita preliminar. O estágio Briz-M deveria executar cinco manobras orbitais para colocar o satélite em órbita geossíncrona. As três primeiras manobras decorreram sem problemas, mas pouco antes da quarta ignição os controladores perderam todos os contactos. Em resultado, o satélite foi colocado numa órbita muito mais baixa do que previsto e que é inútil.

Todos os preparativos para o lançamento do Proton-M em Baikonur estão assim suspensos até aos resultados da comissão de inquérito que foi nomeada para determinar a causa do problema.

Este ano ainda estavam previstos cerca de 10 lançamentos com este foguetão que deverá colocar em órbita três novos satélites Uragan-M para a rede GLONASS, além dos satélites de comunicações Quetzsat-1, Viasat-1, SES-4, Lusch-5A e Amos -5, Telkom-3 e Ekspress-MD2, Astra-4B, Sirius FM6, SkyTerra-2, Yahsat-1B e Intelsat-23.

Imagem: Roscosmos

Rui Barbosa Página 40

ASTRONÁUTICA

Volume 1, Edição 8

Rússia suspende lançamentos dos foguetões Soyuz A Agência Espacial Russa tomou a decisão de suspender todos os lançametos com os foguetões Soyuz até à determinação das causas do acidente que levaram à perda do veículo de carga Progress M-12M. O lançamento do foguetão 11A511U Soyuz-U (Л15000-132) transportando o veículo de carga 11Ф615А60 n.º 412 na missão ISS-449, teve lugar às 1300:08,041UTC do dia 24 de Agosto de 2011 e foi levado a cabo a partir da Plataforma de Lançamento PU-5 do Complexo de Lançamento LC1 do Cosmódromo de Baikonur, Cazaquistão.

A separação dos quatro propulsores laterais do primeiro estágio ocorreu às 1300:10UTC, com a separação da carenagem de protecção a ter lugar de seguida. O final da queima do segundo estágio ocorreu como previsto e este separou-se do terceiro estágio Blok-I. A T+5m 25s (1305:33UTC) surgiu um problema com a ignição do terceiro estágio. Aparentemente, deu-se um registo de baixade pressão num dos tanques do Blok-I que sendo detectada pelo computador de bordo, ordenou o final da queima do moto. Em resultado, o estágio juntamente com o veículo de carga acabou por se despenhar na província de Altai, Rússia.

O veículo de carga Progress M-12M tinha como missão a entrega de mantimentos, experiências, ar, oxigénio, água e outros itens para a estação

Página 41

espacial internacional.

A ISS possuí a bordo mantimentos suficientes para manter a sua tripulação de seis elementos.

Porém, se o atraso no próximo lançamento for superior a 40 dias, então a tripulação será reduzida a três elementos.

Em resultado, o lançamento de um satélite Uragan-M previsto para o dia 25 de Agosto de 2011 foi adiado para uma data a definir posteriormente.

Imagem: RKK Energia Rui Barbosa

EXOPLANETAS

Agosto 2011

KOI-196b Uma equipa de astrónomos do Laboratoire d’Astrophysique de Marseille, do Institut d’Astrophysique de Paris e do Observatoire de Haute-Provence utilizou dados do arquivo público da missão Kepler para descobrir mais um exoplaneta, o KOI-196b (Kepler Object of Interest-196b). A mesma equipa tinha já descoberto os planetas KOI-423b e KOI-428b utilizando o mesmo procedimento.

O novo planeta é um Júpiter Quente com o incrível período orbital de 1.85 dias ! A estrela hospedeira tem tipo espectral G2V e a sua massa e o raio são, respectivamente de 0.95Ms e 1.0Rs (Ms=massa do Sol, Rs=raio do Sol). A KOI-196 parece ser mais evoluída com uns estimados 7.7 mil milhões de anos (valor que tem uma margem de erro apreciável). As características dos trânsiO trânsito e o eclipse secundário do KOI-196b. A pequena figura no centro mostra o tos permitiram determinar que o eclipse secundário ampliado. A curva ascendente de luminosidade até ao eclipse e planeta tem um raio de 0.84Rj e descendente depois do eclipse deve-se às fases do planeta. Imediatamente antes e depois do eclipse o planeta apresenta quase a totalidade do seu lado diurno, brilhanobservações com o espectrógrafo te, virado para a Terra. Crédito: Santerne et al. de alta resolução SOPHIE, montado no telescópio de 1.93 metros do Observatório dário, quando o planeta passa por detrás da de Haute-Provence, permitiram determinar que a estrela visto da Terra. O dito eclipse provoca uma sua massa é de 0.49Mj (Rj=raio de Júpiter, diminuição no brilho do sistema de apenas 64 Mj=massa de Júpiter). O que é curioso neste Júpippm (partes por milhão), ou seja 0.006%. Com ter Quente é o facto de, apesar de ser fortemente base nestes dados os astrónomos calcularam um irradiado pela estrela hospedeira, a sua atmosfera albedo provisório de 0.30 (superior ao medido não está distendida como acontece com inúmepara outros Júpiteres Quentes) e uma temperaturos Júpiteres Quentes “inchados”. O mecanismo ra no lado diurno do planeta de 1930 Kelvin! físico por detrás deste “inchaço” permanece um Estes valores só poderão ser determinados com problema em aberto, apesar de haver várias teomaior precisão com observações efectuadas no rias avançadas para explicar o efeito. O KOI-196b infravermelho, por exemplo com o telescópio é assim, talvez anormalmente, compacto.

Spitzer.

A precisão fotométrica dos dados do Kepler permitiu também a detecção na curva de luz de variações devidas às fases do planeta enquanto circunda a estrela e a detecção do eclipse secunPágina 42

Podem ver o artigo aqui.

Luís Lopes

Volume 1, Edição 8

EXOPLANETAS

Quatro Anos Depois: TrES-5b

Um dos telescópios robotizados utilizados pelo projecto TrES – o Sleuth, no Observatório do Monte Palomar. Crédito: palomarskies.blogspot.com

Depois de um hiato de 4 anos, o projecto TrES (Trans-Atlantic Exoplanet Survey) publicou uma nova descoberta. O TrES-5b é um Júpiter Quente com uma massa e um raio de 1.8Mj e 1.2Rj, respectivamente (Mj/Rj = massa/raio de Júpiter). O planeta orbita a estrela GSC 03949-00967 na constelação Cisne em pouco menos de 36 horas ! A estrela hospedeira é uma anã (isto é, uma estrela na sequência principal) de tipo espectral G, rica em “metais”, com uma temperatura fotosférica de 5200 Kelvin, e com uma massa e um raio de 0.9Ms e 0.9Rs, respectivamente (Ms/Rs = massa/raio do Sol). Com uma magnitude visual de 13.7, trata-se de uma das estrelas mais débeis para a qual foram detectados trânsitos de um planeta a partir da superfície terrestre. A estrela parece ser mais evoluída que o Sol com uma idade estimada em 7.4 mil milhões de anos.

O projecto TrES, liderado por David Charbonneau, na altura um “post-doc” no Caltech, foi um dos pioneiros na detecção de planetas pelo método dos trânsitos a partir da superfície terrestre usanPágina 43

do instrumentos e infra-estruturas modestas. No caso, foram utilizados 3 telescópios robotizados de apenas 4 polegadas de abertura: o Sleuth, no observatório do Monte Palomar; o STARE, no Observatorio del Teide, nas Canárias, e; o PSST, no Observatório Lowell. Os telescópios observavam todas as noites 10 mil estrelas num campo de visão com cerca de 6 graus quadrados. O TrES descobriu 4 exoplanetas, o último dos quais anunciado em 2007, antes de terminar a sua actividade. Esta descoberta resulta da utilização de dados de arquivo, conjugados com observações mais recentes para confirmar a natureza planetária do fenómeno, não implicando a retoma de actividade do projecto.

Podem ver o artigo aqui.

Luís Lopes

EXOPLANETAS

Agosto 2011

HARPS Descobre 3 Saturnos e 2 Júpiteres Uma equipa de astrónomos liderada por Xavier Dumusque da Universidade de Genebra, e que inclui o português Nuno Santos, publicou um artigo onde dá conta da descoberta de 5 novos planetas em torno de 4 estrelas de tipo solar: HD7199, HD7449, HD137388 e HD204941. Os dados relativos às estrelas hospedeiras podem ser vistos no quadro 1 extraído do artigo e editado por forma a fazer sobressair, respectivamente, o tipo espectral das estrelas, a sua distância em parsecs (1 parsec = 3.26 anos-luz), o raio e a massa em unidades solares e a idade.

O quadro 2, também extraído do artigo, mostra a informação relativa aos planetas com destaque

Quadro 1—Crédito: Dumusque et al.

para, respectivamente, o período orbital, a massa (mínima) relativamente a Júpiter e o semi-eixo maior da órbita em unidades astronómicas.

De notar que três dos planetas têm massas semelhantes à de Saturno (0.3MJup, 95MTerra) e muito superior à de Neptuno (0.05MJup, 17MTerra).

Quadro 2—Crédito: Dumusque et al.

Os outros dois planetas, HD7449b e c, pertencem ao mesmo sistema e têm pelo menos 1 e 2 vezes a massa de Júpiter, respectivamente. Trata-se também de planetas com períodos longos, desde 330 dias (HD137388b) até 4046 dias (HD7449c). A Página 44

órbita deste último planeta é ainda provisória como se pode observar pelo erro no seu período orbital pelo que os autores foram cautelosos e anunciaram apenas a descoberta de 4 planetas no artigo. Outra característica interessante destes planetas é a elevada excentricidade das suas órbitas (são elipses alongadas), como podem ver na figura 1. As órbitas da Terra, Marte, Júpiter e Saturno aparecem a cinza claro.

Normalmente os programas de detecção de planetas pela velocidade radial seguem “estrelas calmas”, com pouca actividade fotosférica. A actividade estelar, devida a manchas estelares, convecção superficial ou oscilações sismícas, introduz variações na velocidade radial (“ruído”) que pode facilmente mascarar variações devidas a um planeta. As estrelas em questão neste artigo são activas e portanto complicadas de observar. No entanto, Dumusque e os colegas determinaram que elas têm ciclos de actividade magnética semelhantes ao do Sol e que esta actividade está correlacionada de forma precisa com o “ruído” na velocidade radial. Desta forma foi corrigir as medições da velocidade radial da estrela por forma a minimizar o “ruído” devido à sua actividade, permitindo a detecção de sinais subtis devidos a planetas que de outra forma não seriam observados. Esta técnica é potencialFig. 1 mente poderosa pois poderá permitir a inclusão de estrelas mais activas nos actuais programas de observação ou a detecção de planetas de menos maciços mesmo em estrelas pouco activas.

Podem ver o artigo aqui.

Luís Lopes

EXOPLANETAS

Volume 1, Edição 8

HARPS Descobre mais Super-Terras e Neptunos Uma equipa de astrónomos encabeçada por Francesco Pepe do Observatório de Geneva, e que inclui o português Nuno Santos, acaba de disponibilizar um artigo em que anuncia a descoberta de 5 novos planetas, e a confirmação da existência de um outro, com o espectrógrafo HARPS (High

A figura 2 mostra os parâmetros das 3 estrelas

Accuracy Radial velocity Planetary Search). Os pla-

referidas no artigo. Assinalados com caixas ver-

netas orbitam três estrelas: HD20794 (82 Erida-

melhas, de cima para baixo, temos: tipo espectral,

ni !) – 3 Super-Terras; HD85512 – 1 Super-Terra

magnitude visual (V), distância (em parsecs, 1pc =

na zona habitável da estrela, e; HD192310 – 2

3.26 anos-luz), luminosidade (L, em unidades

Neptunos.

O artigo reporta os primeiros resultados de um programa de observação iniciado em 2009 cujo objectivo é o de observar com uma cadência mais elevada um conjunto de 10 estrelas com espectros particularmente estáveis, seleccionadas do programa mais extenso de observação do HARPS (designado de Upgrade GTO – Guaranteed Time Observations), na tentativa de detectar os sinais

Fig. 2—Crédito: Pepe et al.

solares), massa (M, em unidades solares) e temperatura fotosférica (T, em Kelvin). A verde estão assinaladas as metalicidades ([Fe/H]) de HD20794 e HD85512 que são muito baixas. Por exemplo, o valor para a primeira estrela indica que a sua metalicidade é de apenas 10 -0.40=0.39 vezes a Fig. 1—Crédito: Pepe et al.

solar.

provenientes de planetas de pequena massa,

As restantes figuras deste artigo mostram tabelas

eventualmente nas zonas suas zonas habitáveis. A

com as características dos planetas descobertos.

figura 1 mostra as estrelas selecionadas.

Assinalados com caixas vermelhas, de cima para

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EXOPLANETAS

Agosto 2011

HARPS Descobre mais Super-Terras e Neptunos (cont.) baixo temos: o período orbital (P, em dias), a excentricidade orbital (e), a massa mínima obtida pelo método da velocidade radial (Msin(i), em massas terrestres) e semi-eixo maior (a, em unidades astronómicas).

Fig. 3—HD20794b/c/d. Crédito: Pepe et al.

A primeira descoberta importante é um sistema

Fig. 4—HD85512b. Crédito: Pepe et al.

Em torno de HD85512 foi detectado um planeta,

formado por 3 Super-Terras em torno de

uma Super-Terra com 3.6 vezes a massa da Terra

HD20794 ou 82 Eridani, uma anã de tipo espec-

e um período orbital de 58 dias. Uma vez que a

tral G8V. Como podem ver pela figura seguinte os planetas têm massas de 2.4, 2.7 e 4.8 vezes a massa da Terra e períodos de 18, 40 e 90 dias,

estrela é uma anã de tipo espectral K5V, muito menos luminosa que o Sol, isto coloca o planeta na parte interior da sua zona habitável.

respectivamente. O planeta com período de 40

Finalmente, a equipa confirmou a existência do

dias necessita de mais dados para ser confirmado

planeta HD192310b, anunciada em 2010. O dito é

definitivamente. A amplitude do sinal é de apenas

tão maciço como Neptuno e tem um período

0.56 m/s, a mais baixa jamais detectada para um

orbital de 74 dias. A análise das observações per-

exoplaneta !

mitiu detectar um outro planeta no sistema, 50%

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EXOPLANETAS

Volume 1, Edição 8

HARPS Descobre mais Super-Terras e Neptunos (cont.) mais maciço, com um período orbital de 525 dias.

A descoberta destes planetas reforça indicações de outros estudos de que os planetas pouco maciços como Neptunos, Super-Terras e Terras parecem ocorrer com muita frequência (possivelmente mais de 30%) em órbita de estrelas do tipo solar. O artigo está aqui.

Luís Lopes

Dezoito Novos Planetas em Torno de Estrelas Evoluídas Fig. 5—HD192310b/c. Crédito: Pepe et al.

Uma equipa liderada pelo astrofísico John Johnson (Caltech) acaba de disponibilizar um artigo onde dá conta da descoberta de 18 novos planetas em torno de estrelas mais maciças e evoluídas que o Sol. Johnson chama a estas estrelas “retired A stars” – estrelas A reformadas. Na realidade, quando se encontravam na sequência principal, todas estas estrelas tinham tipos espectrais A ou F, com espectros impróprios (poucas linhas e difusas) para a descoberta de planetas através da técnica da velocidade radial. Agora são todas

Fig. 1—Crédito: Johnson et al.

estrelas sub-gigantes (terminaram a fusão do

peratura luminosidade para todas as estrelas do

hidrogénio no núcleo e saíram da sequência prin-

programa California Planet Survey. Os pontos

cipal) com fotosferas calmas e mais frias que dão

negros correspondem ao subconjunto de estrelas

origem a espectros com muitas linhas espectrais

observado neste estudo. Notem como estão cla-

finas – um verdadeiro Nirvana para a equipa de

ramente acima da sequência principal, numa

Johnson. A figura 1 mostra um diagrama de tem-

região ocupada por estrelas sub-gigantes.

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EXOPLANETAS

Agosto 2011

Dezoito Novos Planetas em Torno de Estrelas Evoluídas (cont.)

Este truque engenhoso permite estudar o tipo de

tes de gás, como Júpiter e Saturno, e orbitam

sistemas planetários que se formam em torno das

estrelas com massas entre 0.9Ms e 2.0Ms, raios

Tabela 1—Crédito: Johnson et al.

estrelas A e F, algo importante para compreender

entre 2.5Rs e 8.7Rs e abundâncias em “metais”

a influência da massa da estrela hospedeira no

entre 0.4 e 2 vezes a solar (Ms/Rs = massa/raio do

processo de formação planetária. Podem ler mais

Sol). A tabela 1 resume as características físicas

sobre o projecto das “Retired A Stars” neste arti-

das estrelas.

go.

Os 18 planetas agora detectados são todos gigan-

Tabela 2—Crédito: Johnson et al.

Página 48

Por seu lado, os planetas têm massas (mínimas)

Volume 1, Edição 8

EXOPLANETAS

Dezoito Novos Planetas em Torno de Estrelas Evoluídas (cont.) entre 0.9Mj e 13Mj (Mj = massa de Júpiter) e períodos orbitais entre 177 e 2890 dias. Alguns dos planetas têm órbitas com excentricidades apreciáveis (e.g. HD106270b com 0.4) pelo que as suas órbitas são elipses visivelmente alongadas. A tabela seguinte resume as características físicas dos planetas.

As figuras seguintes mostram as variações na velocidade radial, provocadas

Fig. 2—Crédito: Johnson et al.

pelos planetas, para as 18 estrelas. As medições foram feitas ao longo de vários anos com o espectrógrafo HIRES, munido de uma célula de iodo para introduzir um espectro de referência, instalado no telescópio Keck I no Hawaii.

De uma assentada, este artigo aumentou em 50% o número de planetas descobertos para estrelas com massa superior a 1.5Ms !

Luís Lopes

Página 49

Fig. 3—Crédito: Johnson et al.

EXOPLANETAS

Agosto 2011

Exoplaneta feito de Diamante Há coisas muito estranhas no Universo, que à primeira vista ninguém ousaria sequer imaginar, mas o certo é que se vai descobrindo. Outras vezes, essas estranhezas são mesmo imaginadas, e anos depois vêm-se a provar como certas.

Para este post, o que conta são notícias relaciona-

de diamantes pode ter sido essencial para a ori-

das com diamantes,

gem da vida na Terra, como podem ler aqui.

Há 3 anos atrás saiu a notícia de que a superfície

O ano passado demos a notícia, neste post, de

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EXOPLANETAS

Volume 1, Edição 8

Exoplaneta feito de Diamante (cont..) que chovem diamantes em Úrano e Neptuno,

O planeta é o mais denso encontrado até hoje,

podendo até haver oceanos de diamante líquido e

consistindo praticamente só de carbono. Ao ser

icebergues de diamantes sólidos nesses planetas.

tão denso, os astrónomos calculam que seja feito de diamante.

Há 6 anos atrás, especulava-se

É um enorme diamante a

sobre a possibilidade de exopla-

orbitar uma estrela de neu-

netas feitos de diamante. Estes

trões a cada 2 horas (ano do

planetas estariam mais próxi-

planeta = 130 minutos).

mos do centro da Galáxia, onde as estrelas contém mais carbo-

Curioso que este planeta

no. Outros candidatos a serem

também deve conter oxigé-

planetas de diamantes seriam

nio…

planetas a orbitar pulsares,

Ainda mais curioso é que não

nomeadamente o PSR 1257+12

será um planeta no sentido

(pulsares são estrelas de neutrões em rotação,

em que conhecemos.

que são o resultado da “morte” de estrelas massi-

Os astrónomos pensam que havia um sistema

vas após supernovas).

duplo, com um pulsar e uma anã branca (o resul-

Há dias atrás, descobriu-se mesmo um planeta feito de carbono, a 4.000 anos-luz de distância da Terra, em órbita do pulsar J1719-1438. Este pulsar tem uma massa 1,4 vezes mais que o Sol, e

tado da “morte” de uma estrela como o Sol). O pulsar foi retirando massa à anã branca. O que restou (0,1% da anã branca original) foi um objecto semelhante a um planeta.

gira 10.000 vezes por minuto!

Leiam mais sobre

O planeta tem um diâmetro de 60 mil kms, o que

isto, aqui, aqui, aqui, aqui, aqui, aqui, aqui, aqui, a

é 5 vezes o tamanho da Terra. Mas tem uma mas-

qui, aqui, e aqui.

sa ligeiramente superior à de Júpiter, o que faz

Carlos Oliveira

com que seja 20 vezes mais denso que Júpiter.

A rede americana FOX vai produzir um remake da célebre série científica Cosmos, concebida por Carl Sagan, com estréia prevista para Fevereiro de 2013.

A nova versão desse clássico será apresentada pelo astrofísico americano Neil

COSMOS vai voltar!

Página 51

deGrasse Tyson, do planetário Hayden de New York.

Tyson irá trabalhar em conjunto com a viúva de Sagan, Ann Druyan, e Steve Soter, ambos roteiristas da série original. O criador da série Family Guy, Seth McFarlane, também participa do projeto.

A notícia foi comunicada em primeira mão pelo próprio deGrasse Tyson durante a reunião da ASP (Astronomical Society of Pacific) em Baltimore, EUA. Gustavo Rojas

astroPT

Em Órbita

orbita/. Para além do boletim, pode encontrar nesse sítio as datas dos lançamentos, as próximas missões, ISS em directo e muito mais.

O boletim Em Órbita, criado pelo Rui Barbosa em Maio de 2011, conta com 113 publicações no sítio http://www.zenite.nu/

Agora estão disponíveis todas as revistas no link superior que dá acesso à nossa galeria. Por favor, leia e divulgue.

José Gonçalves

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Na APOD de hoje temos a M87 com o seu jacto de radiação.

Mais informações sobre esta galáxia podem ser encontradas aqui e aqui.

Conceição Monteiro