Frenético massacre de cometas em Formalhault

olisões de cometas podem ter gerado um disco de poeira em torno da linda Formahault , alfa da constelação de Peixe Austral (Piscis Austrini).  Disso trata o artigo escrito por Nancy Atkinson para a Universe Today que traduzi e adaptei a seguir. O texto original pode ser acessado aqui

Imagem em infravermelho afastado do Herschel da estrela Fomalhaut e seu disco. Credito: ESA

Pode haver alguma atividade frenética acontecendo no disco estreito empoeirado em torno de uma estrela próxima chamada Fomalhaut. Os cientistas vêm tentando compreender a composição do disco, e novas observações por parte do Observatório Espacial Herschel revelam que o disco pode ter surgido a partir de colisões de cometas. Mas para  a quantidade de poeira e detritos vistos em torno Fomalhaut ser criada, deveria haver  colisões destruindo milhares de cometas gelados todos os dias.
“Fiquei realmente surpreso”, disse Bram Acke, que liderou uma equipe sobre as observações do Herschel. ”Para mim, este é um número extremamente grande.”

Fomalhaut é uma estrela jovem, com apenas algumas centenas de milhões de anos,a  cerca de 25,1 anos-luz de distância e duas vezes mais massiva que o Sol.É a estrela mais brilhante do constelação Piscis Austrinus e uma das estrelas mais brilhantes em nosso céu, visível no céu do hemisfério sul, no hemisfério norte no outono e no início das noites de inverno .

O cinto de poeira toroidal (em forma de pneu)  de Fomalhaut  foi descoberto na década de 1980 pelo satélite IRAS. Já foi visto várias vezes pelo Telescópio Espacial Hubble, mas  as novas imagens do Herschel mostram o cinto em muito mais detalhe em comprimentos de infravermelho afastado como nunca visto antes.

Acredita-se que as propriedades estreitas e a assimetria do disco aconteçam  devido à gravidade de um possível planeta em órbita em torno da estrela, mas a existência do planeta ainda está em estudo.

Acke, da Universidade de Leuven, na Bélgica, e seus colegas de equipe analisaram as observações do Herschel e encontraram  temperaturas de poeira no cinto que estão entre -230 e -170 º C, e porque Fomalhaut é ligeiramente fora de centro e mais perto do lado sul do cinto, o lado sul é mais quente e mais brilhante do que o lado norte.

Essas observações coletaram a luz estelar dipersada  pelos  grãos de fora do cinto,  luz  essa, que se mostrou muito fraca nos comprimentos de onda visíveis do Hubble, sugerindo que as partículas de poeira são relativamente grandes. Mas isso  parece ser incompatível com a temperatura do cinto tal como medido pelo Herschel no  infravermelho afastado 

Enquanto observações com Hubble sugerem que os grãos do disco de poeira sejam relativamente grandes, os dados  do Herschel  mostram que o pó no cinto tem as propriedades térmicas de pequenas partículas sólidas, com tamanhos de apenas alguns milionésimos de metro de diâmetro. Observações  do HST sugerem grãos sólidos mais de dez vezes maiores.

Para resolver o paradoxo, Acke e colegas sugerem que os grãos de poeira devam ser grandes agregados fofos, semelhantes às partículas de poeira liberadas a partir de cometas em nosso Sistema Solar. Eles teriam tanto  as propriedades térmicas como as de dispersão corretas.

No entanto, isto conduz a um outro problema.

A luz brilhante vinda de Fomalhaut deveria soprar pequenas partículas de poeira para fora do cinto muito rapidamente, mas estes grãos parecem permanecer lá em abundância.

Então, a única maneira de explicar a contradição é o reabastecimento do cinto através de colisões contínuas entre objetos maiores em órbita em torno de Fomalhaut  que criam um pó novo.

Não é a primeira vez que a evidência de colisões cometárias têm sido vistas em torno de outro estrela. No ano passado, astrônomos usando o Telescópio Espacial Spitzer detectaram uma atividade semelhante a um tipo de ”bombardeio pesado” , onde corpos gelados do sistema solar exterior estariam  possivelmente jogando mundos rochosos para mais perto da estrela.

Em Fomalhaut, no entanto, para sustentar o cinto, a taxa de colisões deve ser marcante: todo dia, o equivalente a dois cometas de 10 km de porte ou 2.000 cometas de 1 km de tamanho  devem ser completamente esmagados em pequenas partículas de poeira macias.

A fim de manter a taxa de colisão tão alta, os cientistas estimam que deve haver entre 260 mil milhões e 83 trilhões de cometas no cinto, dependendo do seu tamanho.Isso não é insondável, a equipe diz que, como nosso próprio Sistema Solar tem um número similar de cometas em sua Nuvem de Oort , que se formou a partir de objetos espalhados a partir de um disco em torno do Sol, quando era tão jovem como Fomalhaut.

“Estas imagens bonitas do Herschel tem fornecido as informações cruciais necessárias para modelar a natureza do cinto de poeira em torno de Fomalhaut”, disse Göran Pilbratt, cientista do projecto ESA Herschel.



Fonte: ESA

Luas Goldilocks

A busca por planetas habitáveis fora de nosso Sistema Solar tem sido um dos tópicos mais populares da última década. Agora que mais de 700 exoplanetas  já foram descobertos e registrados, começamos a investigar as possíveis luas desses exoplanetas e sua possibilidade de abrigar vida. Fascinante!

O artigo a seguir foi escrito por Mike Simonsen para a Universe Today. Mark é um dos maiores especialistas na observação de estrelas variáveis, membro da AAVSO e outras entidades ligadas ao estudo das variáveis e também é autor de vários artigos científicos sobre estrelas cataclísmicas.

Traduzo aqui seu texto integralmente. O original pode ser acessado aqui

As Zonas Goldilocks em torno de vários tipos de estrelas. Crédito: Nasa Kepler Mission

A busca por vida extraterrestre fora do nosso Sistema Solar está atualmente focada em planetas extra-solares dentro do ”zonas habitáveis​​” em torno de sistemas exoplanetários de estrelas semelhantes ao sol. Encontrar planetas como a Terra em torno de outras estrelas é o principal objetivo da Missão Kepler da NASA.

A zona habitável (HZ) em torno de uma estrela é definida como a faixa de distâncias através das quais pode existir água líquida na superfície de um planeta telúrico, dada uma atmosfera densa o suficiente. Os planetas terrestres são geralmente definidos como rochosos e semelhantes à Terra em tamanho e massa. A visualização das zonas habitáveis ​​em torno de estrelas de diferentes diâmetrose brilho e  temperatura é mostrada na ilustração acima. A região vermelha é muito quente, a região azul é muito fria, mas a região verde é perfeita para a água líquida. A HZ é também chamada de “Goldilocks Zone”. Goldilocks é o nome dado à personagem do conto infantil “Cachinhos Dourados”

Normalmente, pensamos em planetas em torno de outras estrelas de forma semelhante ao que acontece em nosso sistema solar, onde uma comitiva de planetas orbita uma estrela única. Embora teoricamente possível, os cientistas debatiam se seria possível encontrar planetas  em torno de pares de estrelas ou sistemas de estrelas múltiplas. Então, em setembro de 2011, pesquisadores da missão Kepler da NASA anunciaram a descoberta de Kepler-16b, um planeta frio, gasoso, do porte de Saturno que orbita um par de estrelas, como a fictícia ‘Tatooine  de Star Wars.

Concepção artística do sistema Kepler 16. Crédito: NASA Kepler Mission

Esta semana tive a oportunidade de entrevistar uma das  jovens armas estudando exoplanetas, Quarles Billy. Segunda-feira, Billy e seus co-autores, professor Zdzislaw Musielak e o professor associado Manfred Cuntz, apresentaram suas conclusões sobre a possibilidade da existência de planetas como a Terra dentro da zona habitável de Kepler 16 e outros sistemas estelares circumbinarios, na reunião da AAS em Austin, Texas .

“Para definir a zona habitável se calcula a quantidade de fluxo que é incidente sobre um objeto a uma determinada distância”, explicou Billy. ”Nós também levamos em conta que diferentes planetas com atmosferas diferentes vão reter o calor de forma diferente. Um planeta com um efeito estufa muito fraco pode ter a zona hábitável mais perto da estrela. Para um planeta com um efeito estufa muito mais forte, a zona habitável será ainda mais externa. ”

“Em nosso estudo particularmente, temos um planeta que orbita duas estrelas. Uma das estrelas é muito mais brilhante que a outra. Tão mais brilhante, que ignoramos o fluxo fraco vindo da estrela companheira menor  completamente. Portanto, a nossa definição da zona habitável, neste caso, é uma estimativa conservadora ”.

Quarles e seus colegas realizaram extensos estudos numéricos sobre a estabilidade a longo prazo das órbitas planetárias dentro do Kepler 16 HZ. ”A estabilidade da órbita planetária depende da distância das estrelas binárias”, disse Quarles. ”Quanto mais longe,  mais estável tendem a ser, porque há menos perturbação da estrela secundária.”

Para om sistema 16 Kepler , as órbitas planetárias em torno da estrela principal são estáveis ​​apenas acima de 0,0675 UA (unidades astronômicas). ”Isso está bem dentro do limite interno de habitabilidade, onde o efeito estufa assume,” Billy explicou. Isso descarta a possibilidade de planetas habitáveis ​​em órbita muito próxima a estrela principal do par. O que eles descobriram foi que órbitas na Zona Goldilocks, mais longe, ao redor do par de estrelas de baixa massa de Kepler 16 , são estáveis ​​em escalas de tempo de um milhão de anos ou mais, proporcionando a possibilidade de que a vida possa evoluir em um planeta dentro desse HZ.

A órbita aproximadamente circular de Kepler 16b, cerca de 65 milhões de milhas das estrelas, está na borda externa da zona habitável. Sendo um gigante gasoso, 16b não é um planeta habitável terrestre. No entanto, um  Lua  tipo Terra-Lua, uma Lua Goldilocks, em órbita em torno deste planeta poderia sustentar  vida se fosse grande o suficiente para reter uma atmosfera como a Terra. ”Nós determinamos que uma exolua habitável é possível em órbita ao redor de Kepler-16b”, disse Quarles.

As órbitas de Kepler 16 de Quarles et al

Perguntei a Quarles como a evolução estelar impacta estas zonas Goldilocks. Ele me disse: “Há uma série de coisas a considerar sobre a vida de um sistema. Um deles é como a estrela evolui ao longo do tempo. Na maioria dos casos, a zona habitável começa perto e então lentamente desloca-se para fora. “

Durante a vida de uma estrela da seqüência principal, a queima  de hidrogênio no núcleo da estrela produz hélio, causando um aumento na pressão e temperatura. Isso ocorre mais rapidamente em estrelas que são mais massivas e mais baixas em metalicidade. Estas mudanças afetam as regiões mais externas da estrela, o que resulta em um aumento constante da luminosidade e temperatura efetiva. A estrela torna-se mais luminosa, fazendo com que a HZ  se mova para fora. Este movimento pode fazer com que  um planeta dentro da HZ no início da vida de uma estrela da seqüência principal, venha a tornar-se muito quente, e, eventualmente, inabitável. Da mesma forma, um planeta inóspito originalmente fora do HZ, pode descongelar e permitir que a vida possa começar.

“Para o nosso estudo, nós ignoramos a parte de evolução estelar”, disse o principal autor, Quarles. ”Estabelecemos nosso modelos de um milhão de anos para ver  onde a zona habitável ficava para aquela parte do ciclo de vida da estrela

Estar na distância certa de sua estrela é apenas uma das condições necessárias exigidas para um planeta ser habitável. Condições de habitabilidade em um planeta requerem diferentes condições geofísicas e geoquímicas. Muitos fatores podem prevenir, ou impedir a habitabilidade. Por exemplo, o planeta pode  não ter água, a gravidade pode ser muito fraca para reter uma atmosfera densa, a taxa de grandes impactos podem ser muito alta, ou os ingredientes mínimos necessários para a vida (ainda em debate) podem não estar lá.