outubro 23, 2019

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Pesquisadores apontam a existência de outras ”Terras” no Universo

A descoberta de planetas fora do Sistema Solar — algo que rendeu o Nobel de Física deste ano aos cientistas James Peebles, Michal Meyor e Didier Queloz — abriu uma nova perspectiva na busca por vida além da Terra. Porém, para abrigá-la, é preciso uma combinação de características geoquímicas até então não detectadas em nenhum outro mundo. Agora, pesquisadores da Universidade da Califórnia em Los Angeles (Ucla) afirmam, na revista Science, que exoplanetas com composição semelhantes à terrestre podem ser bem mais comuns que o imaginado.

Para buscar algo que se pareça com a vida como se conhece, os cientistas precisam voltar suas atenções a planetas rochosos, como a Terra. “No Universo, há uma quantidade enorme deles”, lembra o coautor do artigo Edward Young, professor de geoquímica e cosmoquímica da Ucla. A avaliação da composição de alguns desses mundos foi possível graças a um método desenvolvido por uma aluna da universidade, Alexandra Doyle, que se valeu de fragmentos de rochosos que orbitavam seis estrelas anãs brancas que colidiram com elas em algum momento.

Anãs brancas são estrelas com massa semelhante à do Sol, embora sejam pouco maiores que a Terra. Esse tipo de “sol” é remanescente de gigantes que explodiram em supernovas e tem um campo gravitacional muito forte, fazendo com que elementos pesados, como carbono, nitrogênio e oxigênio, sejam “sugados” para seu interior, impedindo que telescópios os detectem. A mais próxima da Terra estudada por Alexandra Doyle fica a cerca de 200 anos-luz, e a mais distante, a 665 anos-luz de distânciaContinua depois da publicidade

A estudante explica que a maioria dos materiais rochosos no Sistema Solar têm um alto grau de oxidação, algo chamado de fugacidade de oxigênio (fO2), que reflete condições dos primeiros estágios da formação protoplanetária dos rochosos ao redor do Sol. As propriedades químicas e geofísicas de um planeta, incluindo a composição de qualquer atmosfera produzida por ele, são influenciadas pelo fenômeno. Ela diz que, quando o ferro é oxidado, ele compartilha seus elétrons com o oxigênio, formando uma ligação química entre eles. A oxidação é o que se vê quando um metal fica enferrujado.

Sinais “enterrados”

Como, até agora, não é possível analisar a geoquímica de exoplanetas — o que deverá ser feito em breve pelo supertelescópio James Webber, com lançamento previsto para 2021 —, a equipe da Ucla se valeu de observações com espectrômetro, equipamento que mede a composição química de corpos celestes, das anãs brancas. Não era nelas que os cientistas estavam interessados, mas, sim, nos remanescentes dos rochosos que se chocaram com elas, deixando as próprias propriedades “enterradas” nas estrelas, incluindo elementos pesados, como magnésio, ferro e oxigênio. “O oxigênio rouba elétrons do ferro, produzindo óxido de ferro em vez de ferro. Medimos a quantidade de ferro oxidado nessas rochas que atingem a anã branca”, explica a líder do estudo.

Os resultados indicaram a composição dos exoplanetas — não só das atmosferas, mas dos interiores. Os corpos rochosos que orbitaram as anãs brancas antes de se chocarem contra elas apresentavam fugacidade de oxigênio alta, semelhante ao que ocorre na Terra, em Marte e em asteroides do Sistema Solar. “Observando essas anãs brancas e os elementos presentes em sua atmosfera, observamos os elementos que estão nos corpos que orbitam essas estrelas”, diz Alexandra Doyle. “Observar uma anã branca é como fazer uma autópsia no conteúdo do que ela devorou em seu sistema estelar”, compara.

Os dados analisados por Doyle foram coletados por telescópios, principalmente do W.M. Observatório Keck, no Havaí. “Se eu olhasse apenas para uma estrela anã branca, esperaria ver hidrogênio e hélio. Mas, nesses dados, também vejo outros elementos, como silício, magnésio, carbono e oxigênio, materiais que se acumularam nas anãs brancas de corpos que estavam em sua órbita”, diz.

Desvendar a geoquímica de um exoplaneta conta muito sobre ele, observa a professora de ciências planetárias Hilke Schlichting, coautora do artigo. “Se as rochas extraterrestres têm uma quantidade semelhante de oxidação que a Terra, então você pode concluir que o planeta tem placas tectônicas e potencial semelhante para abrigar campos magnéticos como os da Terra, que se acredita serem os principais ingredientes para a vida”, diz. “Esse estudo dá um salto, ao nos permitir fazer tantas inferências sobre corpos fora do nosso Sistema Solar, e indica que é muito provável que haja realmente análogos da Terra no Universo.”

Fonte: correiobraziliense

agosto 7, 2018

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Luz UV é ignição para vida extraterrestre, indicam experimentos

No livro de receitas da vida, alguns ingredientes não podem faltar. Água líquida e fontes de energia e de calor são alguns deles. Para que esses elementos, de fato, produzam as condições necessárias ao desenvolvimento de seres simples ou complexos, também é preciso que ocorram reações químicas, buscadas por astrônomos em planetas geologicamente semelhantes à Terra, mas que estão fora do Sistema Solar.
Uma equipe de pesquisadores da Universidade de Cambridge e do Laboratório de Biologia Molecular do Conselho de Pesquisa Médica (MRC LMB sigla em inglês), na Inglaterra, identificou um grupo de exoplanetas que, segundo eles, apresentam as mesmas condições químicas que permitiram o florescimento da vida na Terra por volta de 3,8 bilhões de anos atrás. Entre eles está Kepler 452b, descoberto há três anos pela Agência Espacial Norte-Americana (Nasa) na Constelação de Cisne, a 1,4 mil anos-luz da Terra, e, até agora, o que mais se aproxima do nosso planeta — tanto pela composição rochosa quanto pela distância da órbita de sua estrela-mãe, que fornece energia suficiente, sem, contudo, superaquecê-lo.
Em um estudo publicado na revista Science Advances, os cientistas afirmam que as chances de a vida se desenvolver na superfície de um planeta rochoso, como a Terra ou Kepler 452b, depende do tipo e da força da luz fornecida pela estrela. Eles propõem que uma fonte luminosa que emita luz ultravioleta em quantidade suficiente poderia deflagrar o processo que dá origem à vida nos planetas que a orbitam, da mesma forma que ocorreu na Terra. Segundo modelos, no nosso planeta, a radiação UV forneceu a energia necessária para que acontecessem as reações químicas que deram origem às macromoléculas construtoras da vida.
Paul Rimmer, pesquisador de pós-doutorado do Laboratório Cavendish, da Universidade de Cambridge, e primeiro autor do estudo, conta que a equipe identificou uma série de planetas onde a radiação UV da estrela-mãe é suficiente para permitir essas reações químicas. Descobertos nos últimos anos, esses mundos ficam dentro da zona habitável, onde há possibilidade de existência de água líquida na superfície planetária.
“Existem dezenas de planetas na zona habitável de suas estrelas, mas será que poderia existir vida nesses locais?”, questiona Rimmer. “Para responder a isso, nós delineamos uma zona fora da qual a vida não poderia ser originada e nos focamos em cenários fotoquímicos que, até onde sabemos, são os únicos plausíveis para se obter aminoácidos, lipídeos e nucleosídeos, precursores das condições químicas iniciais que realmente são realísticas quando pensamos no início da vida na Terra”, continua. “Isso nos permite afunilar a busca pelos locais mais prováveis para abrigar vida e nos coloca um pouco mais próximos de responder à questão sobre se estamos sozinhos no Universo.”

Cianeto

John Sutherland, coautor do estudo e pesquisador do MRC LMB, propôs, em um trabalho de 2015, que o cianeto, embora um veneno perigoso, também tenha sido um ingrediente importante da sopa primordial da qual a vida na Terra emergiu. De acordo com ele, moléculas de carbono de meteoritos que se chocaram com o então jovem planeta interagiram com o nitrogênio na atmosfera, formando cianeto de hidrogênio. Esse composto caiu na superfície em forma de chuva e começou a interagir com outros elementos de várias formas, impulsionado pela radiação UV do Sol. Os químicos resultantes geraram os blocos construtores de RNA que, para a maioria dos biólogos, foram as primeiras moléculas de vida a carregar informação.
Essa hipótese foi testada no laboratório de Sutherland, onde foram recriadas as reações químicas sob lâmpadas UV. O resultado foi a geração de moléculas precursoras dos compostos químicos essenciais para o funcionamento das células. “Eu soube desses primeiros experimentos e, como astrônomo, meu primeiro questionamento é qual tipo de luz você está usando. Comecei a medir o número de fótons emitidos pelas lâmpadas e percebi que comparar essa fonte luminosa à luz das diferentes estrelas era um bom caminho para o próximo passo”, revela Rimmer.
Tanto em Cambridge quanto no MRC LMB, os pesquisadores começaram a desenvolver experimentos para medir a rapidez da formação dos blocos construtores da vida quando uma solução de cianeto de hidrogênio e íons de sulfato eram expostos à luz UV. Depois, eles fizeram o mesmo experimento, mas sem fonte luminosa. “É possível haver reações químicas no escuro, embora elas aconteçam bem mais vagarosamente”, conta Didier Queloz, astrônomo que, em 1995, descobriu o primeiro exoplaneta e integrante da equipe do Laboratório Cavendish. “O mesmo experimento resultou em um composto inerte, que não poderia ser usado para formar os elementos primordiais da vida. Mas, sob a luz UV, as reações aconteceram”, diz.

Estrelas frias

Em seguida, os pesquisadores investigaram a quantidade de luz UV disponível em planetas que orbitam estrelas das zonas habitáveis para determinar onde as reações químicas vistas em laboratório seriam possíveis. Eles descobriram que as estrelas com temperatura semelhante à do Sol emitem luz suficiente para a formação dos blocos de construção da vida nas superfícies de seus planetas. Por outro lado, as estrelas frias não emitem radiação suficiente para que isso ocorra, a menos que explosões solares poderosas sejam frequentes, impulsionando, dessa maneira, as reações químicas.
A zona de abiogênese, onde a vida é possível, foi determinada pelos pesquisadores como aquela em que, além da luz suficiente para ativar a formação dos compostos, a existência de água líquida na superfície é uma possibilidade real. Entre esses exoplanetas estão vários detectados pelo telescópio Kepler, além de Kepler 452b. Isso só poderá ser confirmado, porém, por equipamentos da próxima geração, como o James Webb, da Nasa, previsto para ser lançado em 2021.
Fonte: correiobraziliense.com.br

novembro 7, 2016

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Cientistas brasileiros descobriram dois novos planetas ao redor de uma estrela muito similar ao Sol

A pesquisa, divulgada pela revista Astronomy & Astrophysics, apresenta dois exoplanetas orbitando a estrela HIP 68468. Eles são um super-Netuno e uma super-Terra. A estrela tem 6 bilhões de anos e fica a uma distância de 300 anos-luz da Terra. O super-Netuno, chamado de HIP 68468c, tem 26 vezes a massa da Terra, mas, enquanto Netuno está cerca de 30 vezes mais longe do Sol do que nosso planeta, o HIP 68468c está a uma distância de 98.734.595 km de sua estrela, quase tão próximo quanto Vênus em relação ao Sol.

A super-Terra, chamada de HIP 68468b, tem uma massa quase 3 vezes maior do que a da Terra e está a uma distância de 4.487.936 km, bem pertinho de sua estrela. Se a descoberta for mesmo confirmada, será o primeiro planeta semelhante à Terra orbitando em torno de um gêmeo do Sol, dizem os pesquisadores.

O estudo, realizado com o auxílio do telescópio do ESO (Observatório Europeu do Sul), no Chile, foi liderado pelo astrônomo Jorge Melendez, professor do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas da Universidade de São Paulo (IAG-USP). Para realizar a descoberta os astrônomos “seguiram” a estrela HIP 68468 por 43 noites espalhadas ao longo de quatro anos. Melendez explica que não é possível observar os planetas.  Assim como o planeta orbita a estrela pelo efeito gravitacional, ele também faz com que ela se movimente.

“Observamos o movimento da estrela e assim conseguimos saber qual a orbita do planeta”, diz Melendez. Os cientistas também analisaram os ruídos da estrela, emitidos por conta da atividade magnética, para ter certeza de que é um planeta e não apenas atividades normais do astro. Para ser confirmado oficialmente, o planeta precisa ser acompanhado por anos e ter registros regulares.
O próximo passo da pesquisa é continuar com observações para tentar descobrir que outros tipos de sistema solar existem e se são similares ao nosso. A médio prazo a ideia é detectar outros pequenos planetas. Para isso, os cientistas reforçam que não são necessários apenas anos de observação, mas investimentos tecnológicos.
Em 2010, o Brasil foi convidado a ser o primeiro país não-europeu a integrar o ESO (Observatório Europeu do Sul), grupo de 15 países que opera telescópios no deserto do Atacama, no Chile. No entanto, o Brasil não ratificou o acordo que liberaria 270 milhões de euros, parcelados em 10 anos, que o incluiria no programa.
“É um favor o ESO disponibilizar o observatório para os pesquisadores sem o Brasil ser membro”, diz Melendez. O observatório está construindo o que deve ser o maior telescópio do mundo com um espelho principal de 39 metros. De acordo com o ESO o instrumento poderá captar mais luz do que todos os telescópios de 8 a 10 metros no planeta somados.
“Infelizmente se o Brasil não ratificar o acordo ficaremos de fora da maior aventura da astronomia da atualidade, que vai permitir identificar objetos que ainda não podem ser encontrados atualmente, com imagens de melhor qualidade”, explica o pesquisador.

outubro 2, 2014

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Pesquisadores afirmam que a água é mais velha que o sol

Em um trabalho divulgado na edição desta semana da revista americana Science, um grupo internacional de pesquisadores defende que uma fração da água da terra teria surgido antes da formação do Sol. De acordo com os cientistas, a descoberta aumenta as chances de que os exoplanetas (os que estão fora do Sistema Solar) também possam ter água em sua composição. Dessa forma, as chances de que eles também sejam habitáveis aumentam consideravelmente.

Para analisar se a água da Terra teria surgido antes da formação do Sol, os cientistas utilizaram como base a composição da água interestelar (que existia antes da formação do Sistema Solar) e que possui uma grande quantidade de deutério – átomo de hidrogênio mais pesado.

Para comparar a composição dessa água interestelar e do gelo antigo da Terra, os pesquisadores simularam em um modelo computacional um sistema de formação do Sistema Solar (uma nuvem de gás e poeira onde se formaram os planetas). Depois, analisaram em que a radiação de uma estrela como o Sol modificaria a formação de gelo.

Ao comparar a composição do gelo antigo da Terra com o modelo computacional, eles constataram que a água do planeta possuía muito mais deutério do que imaginavam. De acordo com os estudiosos, os níveis altos de deutério no gelo da Terra são a razão pela qual se justifica a presença das substâncias interestelares na formação da água do planeta. “Nossos resultados mostram que uma fração significativa de água do nosso Sistema Solar, o ingrediente mais fundamental para promover a vida, é mais velha do que o Sol”, destaca Ilsedore Cleeves, estudante de doutorado na Universidade de Michigan e autor principal do artigo, em um comunicado à imprensa.

Os cientistas acreditam que a confirmação de que a Terra possui em sua parte origem interestelar pode trazer esperanças de que os exoplanetas também possam abrigar água. “Esses resultados apontam que parte da água do Sistema Solar deve ter sido herdada do ambiente antes do nascimento do Sol e, portanto, são anteriores a ele. Se a formação do nosso Sistema Solar era típica, isso implica que a água é um ingrediente comum durante a formação de todos os planetários”, explica Cleeves.

Para os cientistas, a descoberta aumenta as esperanças de que outros planetas também possam ser considerados como habitáveis. “Até o momento, o Satélite Kepler detectou cerca de 1 mil planetas extrassolares confirmados.  A ampla disponibilidade de água durante o processo de formação planetária coloca uma perspectiva promissora sobre a prevalência da vida em toda a galáxia”, acredita Cleeves.