Nave espacial Voyager 1 às portas do espaço interestelar!

A sonda Voyager lançada pela NASA em 05 de setembro de 1977, portanto há quase 36 anos no espaço, pesquisando o meio interplanetário, está prestes a abandonar a "casa da família", (o sistema solar) e finalmente alcançar o misterioso e mais obscuro meio interestelar, quando não estará mais sujeita às influências magnéticas do Sol... Publicações de artigos novos na Revista Acadêmica Science sugerem que esta sonda espacial não-tripulada, agora mais de 18 bilhões de quilômetros de distância do Sol, confirmam que a Voyager 1 está muito próxima de se tornar o primeiro artefato humano a atingir o meio interestelar. Como se prova este feito? Bem, segundo dados destas publicações, a sonda está se acercando do limite da heliosfera (região periférica do Sol, feita a partir do campo magnético solar, preenchida pelo vento solar, cuja fronteira é a heliopausa, sendo que pesquisas desta região com instrumentos a bordo das sondas Pioneer (Pioneer 10 e Pioneer 11) e do Programa Voyager (Voyager 1 e Voyager 2) confirmam que a heliosfera estende-se para além do sistema solar, possivelmente até uma distância de 100 U.A. (unidades astronômicas) a partir do Sol. Quando a voyager 1 atravessar totalmente esta fronteira, sairá definitivamente dos limites físicos do sistema solar para adentrar uma outra realidade - o espaço entre as estrelas... Os artigos publicados descrevem a recente entrada da sonda em uma região denominada ", auto-estrada magnética", que ligaria a heliosfera ao espaço interestelar, revelada por dois sinais: um sobre o número de partículas solares carregadas diminuindo drasticamente ao longo do campo magnético solar e outro apontando para uma subida no número de partículas de raios cósmicos adentrando à bolha magnética do Sol. Porém, ainda falta um terceiro sinal para concluir-se que a Voyager 1 já estaria fora totalmente da influência magnética solar: o magnetômetro da sonda ainda não registrou uma mudança abrupta na direção do campo magnético, como seria de se esperar da nave ao cruzar a fronteira do plasma do Sol para o meio interestelar. Na verdade, a sonda espacial IBEX (Interstellar Boundary Explorer - Explorador da fronteira interestelar) lançada em 2008, coletou dados durante seis meses, o que já foi suficiente para questionar as teorias atuais sobre a heliosfera, com formato de "bolha" como foi descrita acima, formada pelas emanações das partículas do vento solar... É como se esse vento inflasse uma gigantesca bolha no espaço - é essa bolha que se chama heliosfera, mas ao mesmo tempo, o sistema Solar move-se velozmente ao redor do centro da Via Láctea, a nossa galáxia, o que o faz colidir com os ventos interestelares - fluxo de partículas emitidas por outras estrelas. Em um determinado ponto, que ainda não foi precisamente localizado, o vento solar e o vento interestelar se encontram e aí, a região onde suas pressões se equivalem determinaria a fronteira sistema solar - meio interestelar. Portanto, a forma de "bolha", pode não ser exatamente essa, pois à medida que viajamos pela galáxia, encontramos campos magnéticos galáticos oriundos de outras estrelas, o que modificaria o formato da heliosfera. Grosso modo, o processo é semelhante a um barco que cruza as águas de um rio, formando linhas hidrodinâmicas na passagem... Conclusões: a Voyager 1 está tão distante do Sol, que os sinais de rádio da Nasa demoram 34 horas para ir à sonda e de volta de novo à Terra outra vez. Mesmo assim, ninguém sabe quanto a Voyager 1 ainda terá que percorrer antes de atravessar a heliopausa e entrar no meio interestelar. “Ainda pode levar vários meses, ou vários anos”, observou Ed Stone, cientista de projetos da Voyager, do Instituto de Tecnologia da Califórnia. Lembro que a Voyager 1 foi lançada juntamente com outra sonda-gêmea, a Voyager 2. Ambas exploraram as cercanias de Júpiter, Saturno, Urano e Netuno, antes de embarcarem na sua missão interestelar em 1990. A Voyager 2 está menos distante do que a Voyager 1: situa-se cerca de 15 bilhões de quilômetros do Sol e certamente ainda se encontra na heliosfera! Esta missão certamente é muito fascinante, pois está traçando os verdadeiros limites do sistema solar, inclusive, trazendo surpresas para os pesquisadores, pois revela que a natureza é muito mais bela e complexa do que nossos modelos matemáticos possam presumir... Imagens anexas: uma mostra dos campos magnéticos solares (setas brancas) e interestelares (setas negras) em relação à Voyager 1 (acima) e a Voyager 2 (abaixo) na fronteira da heliosfera. A outra, revela que a quantidade de partículas de raios cósmicos externos ao sistema solar está aumentando no caso da Voyager 1 (barra laranja), o que indica que esta sonda está prestes a lançar-se para o meio interestelar, enquanto a Voyager 1, por seu magnetômetro detectar ainda mais partículas solares (sistema solar) do que partículas de raios cósmicas externas, mostra que esta sonda ainda está dentro da heliosfera.

Fonte: Apolo 11

Orbitando um buraco negro

Como seria orbitar um buraco negro? Como a forte gravidade do buraco negro pode alterar significantemente a passagem da luz, as condições na verdade pareceriam muito estranhas. Por um lado, todo o céu seria visível, já que mesmo as estrelas localizadas além do buraco negro teriam sua luz curvada em direção ao olho do observador. Por outro lado, o céu perto do buraco negro apareceria de forma significantemente distorcido, com mais e mais imagens de todo o céu visíveis cada vez que se chegasse mais perto do buraco negro. Mais visualmente incrível, talvez, seria a imagem das partes mais externas do céu, completamente contido dentro de um círculo facilmente discernível e conhecido como Anel de Einstein. Orbitar um buraco negro, como é mostrado no vídeo acima gerado a partir de simulações computacionais cientificamente precisas, mostraria as estrelas que passam quase diretamente atrás do buraco negro como se estivessem fechando rapidamente ao redor do Anel de Einstein. Embora as imagens das estrelas perto do Anel de Einstein possam parecer se mover mais rápido que a luz, nenhuma estrela, na verdade se move tão rapidamente. O vídeo acima é na verdade parte de uma sequência de vídeos que explora visualmente o espaço perto do evento de horizontes de um buraco negro.

Fonte: APOD

O universo é infinito: mito ou realidade?

Durante o ano de 1917, Albert Einstein estava às voltas com o problema da inércia (formulada há 400 anos): porque os corpos oferecem resistência à mudança de seu estado atual, um corpo tende a permanecer em repouso ou movimento retilíneo uniforme a menos que alguma força seja aplicada a ele. Mas faltava explicar por que isto acontecia. Segundo a idéia de outros físicos, a inércia é o resultado da interação com o campo gravitacional de outras estrelas. Mas quantas estrelas? Einstein tinha alguns problemas com a idéia de um universo infinito, com infinitas estrelas: a massa seria infinita, e a inércia também seria infinita – os corpos não se moveriam. Mas a idéia de um universo limitado flutuando no meio do vazio também tinha seus problemas. Um deles era uma explicação para o motivo das estrelas não escaparem para fora deste universo, esvaziando-o. A solução pareceu maluca até mesmo para Einstein: o universo poderia ser finito, mas sem bordas, sem limites. O campo gravitacional curvaria tanto o universo que ele fecharia sobre si mesmo. Um universo assim não teria limites, mas seria finito. Einstein apresentou sua idéia em um trabalho chamado “Considerações Cosmológicas na Teoria Geral da Relatividade”, o mesmo trabalho em que apresentou a sua constante cosmológica, mais tarde chamada por ele de seu “maior erro”, que recentemente acabou sendo ressuscitada pelos físicos, para representar a energia escura. Para ajudar as pessoas a entender sua idéia, Einstein criou uma metáfora que foi usada até por Carl Sagan para explicar a quarta dimensão. Essa metáfora pede para o leitor imaginar dois exploradores bidimensionais em um universo bidimensional. Estes “habitantes do plano” poderiam andar em qualquer direção na superfície achatada que seria o seu universo, mas os conceitos de “para cima” ou “para baixo” não teriam significado para eles. Einstein propôs uma pequena mudança neste universo bidimensional, sugerindo um plano ligeiramente curvo. E se o universo destes exploradores fosse ainda bidimensional, mas não fosse plano, e sim, curvo como a superfície de um globo? Uma seta que estes exploradores disparassem viajaria em linha reta, mas eventualmente faria a curva em todo o globo, voltando ao ponto de início. Desta forma, o tamanho total do universo destes exploradores bidimensionais seria finito, mas eles poderiam viajar em qualquer direção, e nunca encontrariam uma borda. E se viajassem em linha reta acabariam retornando ao ponto de início, sem precisar fazer curva alguma. E se este globo estivesse em expansão, este universo bidimensional também estaria em expansão, mas sem ter bordas. Einstein então sugere que nosso universo 3D também seria curvo, ou seja, fechado sobre si mesmo, como aquela superfície plana sobre um globo. É complicado de imaginar um universo assim, mas por incrível que pareça, ele pode ser facilmente descrito usando a geometria não Euclidiana que foi criada por Gauss e Riemann. E isto continua valendo para um universo com quatro dimensões, o espaço-tempo. Em um universo curvado, um raio de luz que viaja em uma direção percorreria o que a nós se pareceria com uma linha reta, e ainda assim faria uma curva e retornaria para o ponto de início. O físico Max Born afirmou que “a sugestão de um espaço finito, mas ilimitado é uma das maiores idéias sobre a natureza do mundo que já foi concebida”. Mas o que haveria fora deste universo curvado? O que tem no outro lado da curvatura? Estas perguntas não têm resposta. Mais que isto, elas não têm sentido, da mesma forma que não faria sentido perguntar a um daqueles habitantes do mundo bidimensional o que há fora do mundo deles. Em resumo, Einstein propôs que o universo poderia ser finito, curvado sobre si mesmo. O que determinaria esta curvatura seria a quantidade de massa-energia nele. As medições feitas mais recentemente com a sonda WMAP (“Wilkinson Microwave Anisotropy Probe” ou “Sonda de Anisotropia de Microondas Wilkinson”, que mediu a densidade da radiação cósmica de fundo) apontam para um universo visível plano, com uma margem de erro de 0,4%. O problema é a expressão “universo visível”. O universo visível é apenas o que pode ser captado com nossos telescópios, e corresponde a uma esfera de alguns bilhões de anos-luz de raio em torno da Terra. Mas isto pode corresponder apenas a um pedaço pequeno do universo total, e este universo total poderia ser tão grande que a medição da curvatura local seria equivalente a zero. Enfim, quando a noção de um universo infinito surgiu não tínhamos idéia de que o universo estava se expandindo, portanto alcançando áreas no espaço vazio que previamente não ocupava.

Fonte: Hypescience

A neve de Vênus é bem diferente do que você imagina

Tem gente que gostaria que nevasse no Brasil, mas antes morar aqui do que em Vênus, onda neva metal pesado. Na verdade, os cientistas nunca viram neve realmente caindo em Vênus, mas eles observaram uma camada de neve, uma geada metálica, no topo nas montanhas do planeta. A geada foi notada pela primeira vez como manchas brilhantes misteriosas em imagens de radar produzidas pela Missão Magellan da NASA a Vênus em 1989. Os planaltos de Vênus pareciam estranhamente reflexivos, muito mais brilhantes do que as planícies de lava venusianas. Embora os cientistas no começo não soubessem do que se tratava, tudo apontava para alguma forma de deposição química que ocorria em terreno mais elevado. Mais tarde, depois de análises e especulações, os pesquisadores afirmaram que essa geada parece ser composta de minerais de galena (sulfeto de chumbo) e bismutinite (sulfeto de bismuto). E como é possível nevar metal em Vênus? Vênus é um planeta muito quente. A baixa atmosfera e sua superfície são centenas de graus mais quentes do que a superfície da Terra. Por conta disso, conforme explica o Dr. Bruce Fegley, cientista planetário da Universidade de Washington (EUA), compostos metálicos emitidos por seus vulcões condensam nas regiões mais frias da atmosfera e criam a camada de “neve” na superfície. Nas planícies mais baixas, as temperaturas chegam a 480°C – quente o suficiente para que minerais refletores (piritas) da superfície do planeta se vaporizem, entrando na atmosfera como uma espécie de névoa metálica, deixando nas altitudes mais baixas apenas as rochas vulcânicas escuras, como basalto. Em altitudes mais elevadas, essa névoa se condensa, formando uma geada brilhante no topo das montanhas. Maxwell Montes, o pico mais alto de Vênus, está a uma altitude de 11 km, 3 km mais alto que o Monte Everest. Se a neve genuinamente cai sobre Vênus ainda é desconhecido, mas é certamente possível. Chuvas de ácido sulfúrico já foram observadas no planeta, bem como chuva “virga”, que evapora antes de atingir o solo, como acontece em florestas tropicais da Terra. É improvável que os olhos humanos vejam a superfície de Vênus diretamente em breve, mas uma coisa é muito provável: tanto sulfeto de chumbo quanto sulfeto de bismuto têm uma cor acinzentada com brilho metálico, o que significa que os cumes das montanhas de Vênus são provavelmente lindos, ainda mais à luz do sol. Quem sabe daqui a algumas centenas de anos, os picos das montanhas de Vênus se tornem uma popular atração turística. E Vênus não é o único corpo celeste com precipitação estranha. Em Marte, a neve é feita de dióxido de carbono. Esta é mais provável que vejamos com nossos próprios olhos mais cedo na história.

Fonte: Hypescience