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Planeta de lava está se desintegrando no espaço e despejando detritos

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Um planeta localizado a cerca de 140 anos-luz da Terra está se desintegrando em uma velocidade assustadora. O BD+05 4868b tem aproximadamente a massa de Mercúrio e completa uma órbita a cada 30,5 horas. À medida que esse mundo em ebulição gira em torno de sua estrela, ele libera uma enorme quantidade de minerais da superfície e, na prática, evapora.

A descoberta foi feita por uma equipe do MIT, que utilizou o Satélite de Pesquisa de Exoplanetas em Trânsito (TESS) da NASA para monitorar variações na luz do sistema. Os dados revelaram uma flutuação anormal, confirmando que se trata de um planeta rochoso — provavelmente coberto de magma devido à sua proximidade com a estrela.

A órbita extremamente próxima está fazendo com que o planeta deixe um longo rastro de detritos, semelhante à cauda de um cometa.

“A extensão da cauda é gigantesca, chegando a 9 milhões de quilômetros de comprimento — cerca de metade da órbita inteira do planeta”, explica Marc Hon, pós-doutorando no Instituto Kavli de Astrofísica e Pesquisa Espacial do MIT, em comunicado.

Representação artística do caçador de exoplanetas TESS, da NASA (Imagem: NASA)

Um mundo condenado à destruição

De acordo com os pesquisadores, o planeta está se desintegrando em um ritmo acelerado, liberando uma quantidade de material equivalente a um Monte Everest a cada órbita. Dessa forma, ele pode desaparecer completamente em 1 ou 2 milhões de anos.

“Tivemos sorte de capturá-lo exatamente quando ele está desaparecendo”, diz Avi Shporer, colaborador da descoberta e membro do Escritório de Ciências do TESS. “É como se estivesse em seu último suspiro.”

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Devido à proximidade com sua estrela, estima-se que o planeta atinja temperaturas de 1.600 °C (cerca de 3.000 °F). O calor intenso faz com que os minerais da superfície entrem em ebulição e escapem para o espaço, onde se resfriam e formam uma cauda de poeira.

“Este é um objeto muito pequeno, com gravidade extremamente fraca, então ele perde massa facilmente”, explica Shporer. “Isso enfraquece ainda mais sua gravidade, acelerando a perda de material. É um processo descontrolado, que só piora para o planeta.” O estudo foi publicado no The Astrophysical Journal Letters .

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Onde termina a Terra e começa o espaço?

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A humanidade sempre olhou para o céu com curiosidade, tentando entender onde a atmosfera terrestre acaba e o espaço sideral começa. Essa questão, que envolve ciência, tecnologia e até mesmo disputas políticas, é essencial para áreas como a astronomia, a exploração espacial e a aviação.

Mas afinal, onde começa espaço Terra? Há um limite preciso que separa nosso planeta do vasto universo? Para a ciência, definir essa fronteira não é simples. A Terra não possui uma “barreira” física que delimita o fim de sua atmosfera.

Em vez disso, sua camada gasosa se torna gradualmente mais rarefeita à medida que se afasta da superfície.

No entanto, por convenção, a linha de Kármán, situada a 100 km acima do nível do mar, é amplamente aceita como o ponto onde o espaço começa. Esse critério, porém, não é unânime e há outras definições que competem com essa ideia. 

Onde termina a Terra e começa o espaço?

A transição entre a atmosfera terrestre e o espaço não é abrupta, mas sim um processo gradual. Diferentes definições foram adotadas ao longo do tempo para tentar estabelecer um limite claro entre os dois. Veja algumas das principais abordagens para definir essa fronteira.

A linha de Kármán: a convenção mais aceita

A linha de Kármán, situada a 100 km acima do nível do mar, é a definição mais amplamente utilizada para determinar onde começa o espaço.

Objeto flutuando no espaço (Divulgação: Rocket Lab)

Esse conceito foi introduzido pelo engenheiro e físico húngaro Theodore von Kármán, que calculou que a partir dessa altitude a densidade atmosférica se torna tão baixa que um avião não consegue mais gerar sustentação suficiente para voar. Acima desse ponto, apenas foguetes conseguem operar de maneira eficiente.

Organizações como a Federação Aeronáutica Internacional (FAI) adotam essa definição para classificar astronautas e delimitar recordes de voo espacial. No entanto, algumas entidades, como a Força Aérea dos Estados Unidos (USAF), utilizam um critério diferente.

Os 80 km da USAF e NASA

Para as forças armadas e algumas agências espaciais dos EUA, a fronteira do espaço começa a 80 km de altitude.

A NASA e a Força Aérea concedem o título de astronauta a pilotos que ultrapassam essa marca, o que gerou discussões em missões espaciais suborbitais realizadas por empresas privadas, como a Blue Origin e a Virgin Galactic.

Essa diferença na definição pode influenciar até mesmo a regulamentação de voos comerciais espaciais.

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A exosfera: a visão científica da transição

Além das convenções estabelecidas, a ciência considera que a atmosfera da Terra se estende muito além dos 100 km.

A última camada atmosférica, chamada exosfera, pode alcançar até 10.000 km de altitude antes de se dissipar completamente no espaço interestelar. Nesta região, as partículas de gás são extremamente raras e podem viajar grandes distâncias sem colidir entre si.

Embora a exosfera ainda faça parte da Terra do ponto de vista atmosférico, ela já está praticamente no vácuo.

A magnetosfera e a influência gravitacional

Outro critério para definir onde termina a Terra e começa o espaço leva em conta a influência do campo gravitacional e magnético do planeta.

Ilustração da Terra vista do espaço, com destaque para a atmosfera
Ilustração digital mostra a visão da Terra direto do espaço sideral (Reprodução: Dima Zel/Shutterstock)

A magnetosfera, que se estende por milhares de quilômetros além da superfície, protege a Terra de partículas solares e cósmicas. Já a esfera de Hill, que marca o ponto em que a gravidade da Terra perde força em relação ao Sol, se encontra a aproximadamente 1,5 milhão de quilômetros de distância.

Considerando essa perspectiva, poderíamos dizer que o “espaço” só começa realmente muito além do que os limites tradicionalmente aceitos.

A importância da definição para a exploração espacial

Estabelecer onde começa o espaço tem implicações práticas e políticas. O reconhecimento de astronautas, a regulamentação de voos espaciais comerciais e até mesmo acordos internacionais sobre soberania aérea dependem dessa definição.

À medida que empresas privadas ampliam sua presença na exploração espacial, essas discussões se tornam ainda mais relevantes.

Embora a linha de Kármán continue sendo o padrão mais aceito, as diferentes abordagens demonstram que a resposta para onde começa espaço Terra depende do contexto.

Se considerarmos apenas critérios físicos, a transição da atmosfera para o espaço é gradual e pode se estender por milhares de quilômetros. Mas, para fins práticos e operacionais, 100 km ainda são a referência principal.

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“Uma das mais importantes descobertas na busca por vida fora da Terra”, diz astrônomo

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A descoberta de uma molécula que, na Terra, está presente apenas em seres orgânicos, em um planeta de nossa galáxia, pode ser um dos achados mais significativos na busca por vida alienígena. É assim que Marcelo Zurita, astrônomo e colunista do Olhar Digital, classifica o feito.

Segundo Zurita, apesar do avanço, ainda são necessárias análises adicionais para confirmar a descoberta com maior confiabilidade. “Toda a cautela demonstrada pelos cientistas não é à toa”, disse ao Olhar Digital.

Vida fora da Terra?

A pesquisa conduzida pela Universidade de Cambridge e publicada no The Astrophysical Journal Letters revelou que a atmosfera do planeta K2-18b parece conter a assinatura química de pelo menos uma entre duas moléculas associadas à vida: dimetilsulfeto (DMS) e dimetil dissulfeto (DMDS). Na Terra, esses gases são produzidos por fitoplâncton marinho e bactérias.

A presença do DMS e do DMDS foi detectada por meio da análise de variações mínimas no espectro de luz de uma estrela tênue durante o trânsito do exoplaneta. “São conclusões extraordinárias obtidas a partir de uma quantidade ínfima de luz”, explica Marcelo Zurita.

O K2-18b foi descoberto em 2017 por cientistas canadenses durante observações com telescópios terrestres no Chile. Até então, era considerado um planeta comum entre os que existem fora do nosso Sistema Solar.

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Trata-se de um sub-Netuno, significativamente maior que os planetas rochosos do Sistema Solar, porém menor que Netuno e outros gigantes gasosos.

Com o lançamento do Telescópio Espacial James Webb, em dezembro de 2021, os astrônomos obtiveram uma visão muito mais detalhada de sub-Netunos e outros exoplanetas distantes. Durante o trânsito de um planeta diante de sua estrela, sua atmosfera filtra a luz estelar: cada gás absorve comprimentos de onda específicos, e a análise dessas alterações espectrais permite inferir sua composição química.

“Mesmo com nosso telescópio espacial mais avançado, ainda são necessárias várias observações de trânsitos para alcançar o grau de confiabilidade sigma-5 e confirmar a descoberta. Além disso, esses dois compostos são produzidos apenas por organismos vivos na Terra. Pode ser que, em K2-18b, eles resultem de algum processo geológico ou atmosférico ainda desconhecido”, complementa Zurita.

Via Láctea Crédito: Vadim Sadovski – Shutterstock

Descoberta pode mudar tudo o que sabemos

Para dimensionar a importância dessa possível descoberta, Zurita citou um exemplo histórico: em 1944, Gerard Kuiper (que dá nome ao Cinturão de Kuiper) observou, com um telescópio bem mais modesto, indícios de uma atmosfera de metano em Titã, lua de Saturno. “Algo que foi confirmado décadas depois pela sonda Pioneer 11”, destacou o astrônomo.

Nikku Madhusudhan, um dos autores do estudo sobre o K2-18b, espera que a confirmação não demore tanto. Segundo declarações ao site da universidade, se tudo correr como planejado, uma resposta definitiva pode ser obtida em dois anos.

“Portanto, embora a descoberta dos astrônomos de Cambridge ainda precise percorrer um longo caminho até a confirmação de vida naquele planeta, ela representa uma primeira pista para, quem sabe, respondermos a uma das questões mais fundamentais da ciência: estamos sozinhos no Universo?”, conclui Zurita.

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Descoberta no planeta K2-18 b prova existência de vida alienígena?

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Uma pesquisa divulgada nesta quarta-feira (16) abalou o mundo da astronomia. O estudo descobriu a presença de uma molécula em abundância que, na Terra, só existe em organismos vivos. Isso significa que existe vida além do nosso planeta? Entenda.

A pesquisa foi conduzida pela Universidade de Cambridge e publicada no The Astrophysical Journal Letters. Segundo os autores, caso exista vida no planeta K2-18 b, ela provavelmente está na água, e, nesse momento, essa é a melhor explicação para o sinal encontrado.

Isso não quer dizer, contudo, que a existência de vida em um planeta alienígena esteja confirmada.

“Este é um momento revolucionário. É a primeira vez que a humanidade vê bioassinaturas potenciais em um planeta habitável”, disse Nikku Madhusudhan, um dos autores do estudo. “Não é do interesse de ninguém afirmar prematuramente que detectamos vida”, ressaltou.

Quando vamos saber se realmente há vida no planeta K2-18 b?

O grupo de Cambridge descobriu que a atmosfera parece conter a assinatura química de pelo menos uma de duas moléculas associadas à vida: dimetilsulfeto (DMS) e dimetil dissulfeto (DMDS). Na Terra, esses gases são produzidos por fitoplâncton marinho e bactérias.

Espectro de transmissão do exoplaneta K2-18 b da zona habitável usando o espectrógrafo JWST MIRI. Créditos: A. Smith, N. Madhusudhan

Mais pesquisas precisam ser feitas para confirmar se o sinal identificado no K2-18 b, que está a 1,1 quatrilhão de quilômetros (124 anos-luz) de distância de nós, realmente revela a existência de vida por lá. A boa notícia é que isso não deve demorar muito.

“Esta é a evidência mais forte até agora de que possivelmente existe vida lá fora. Posso dizer com realismo que podemos confirmar esse sinal dentro de 1 a 2 anos.”
— Nikku Madhusudhan

Na verdade, o pesquisador vai além: “Se confirmarmos que há vida em K2-18 b, isso basicamente confirmaria que a vida é muito comum na galáxia.”

O que é o planeta K2-18 b?

O K2-18 b foi descoberto em 2017 por cientistas canadenses durante observação com telescópios terrestres localizados no Chile. Até então, era um planeta aparentemente comum, quando se fala dos que existem fora de nosso Sistema Solar.

É um planeta conhecido como sub-Netuno, sendo bem maior que os planetas rochosos de nosso Sistema Solar, porém menor que Netuno e demais planetas dominados por gás fora de nosso Sistema Solar.

Em 2021, Madhusudhan e seus colegas propuseram que os planetas sub-Netunos seriam cobertos por oceanos de água morna e envoltos em atmosferas ricas em hidrogênio, metano e outros compostos de carbono. Para descrever esses mundos peculiares, eles criaram o termo “Hiceano”, unindo as palavras “hidrogênio” e “oceano”.

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Como a pesquisa sobre vida no planeta K2-18 b foi feita?

Com o lançamento do JWST, em dezembro de 2021, os astrônomos ganharam uma visão muito mais detalhada de sub-Netunos e outros exoplanetas distantes. Durante o trânsito de um planeta em frente à sua estrela, sua atmosfera filtra a luz estelar: cada gás absorve comprimentos de onda específicos, e a análise dessas alterações espectrais permite inferir sua composição química.

O Telescópio Espacial James Webb já havia detectado dióxido de carbono em um planeta fora do Sistema Solar, mas apenas de forma indireta. Créditos: Dotted Yeti/Diki Prayogo – Shutterstock. Edição: Olhar Digital

Ao examinar o K2-18 b, Madhusudhan e sua equipe verificaram a presença de várias das moléculas que haviam previsto para um planeta hiceano. Em 2023, anunciaram, ainda, indícios tênues de sulfeto de dimetila (DMS), molécula essa de grande interesse.

No ano passado, numa segunda oportunidade de busca por DMS, eles usaram um instrumento diferente do Webb para analisar a luz que atravessava a atmosfera de K2-18 b. Desta vez, detectaram um sinal ainda mais intenso de sulfeto de dimetila, junto ao dissulfeto de dimetila (DMDS). “É um choque para o sistema”, disse Madhusudhan. “Passamos um tempo enorme só tentando nos livrar do sinal.”

Apesar de todas as tentativas de refinar as leituras, o sinal permaneceu firme. A equipe concluiu que o K2-18 b pode, de fato, abrigar um enorme estoque de DMS em sua atmosfera — milhares de vezes mais do que existe na Terra —, o que sugere que seus mares hiceanos estejam repletos de vida.

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O que tem dentro das rochas mais antigas da Terra?

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No complexo de Gnaisse de Acasta, no Canadá, escondem-se algumas das rochas mais antigas da história da Terra. Com formações estimadas em cerca de até 4 bilhões de anos atrás, elas permaneceram na crosta do planeta até serem empurradas para a superfície. E só sabemos disso tudo graças ao que está dentro dessas rochas.

Entenda:

  • Minerais escondidos dentro das rochas mais antigas do mundo ajudam a revelar segredos sobre sua formação;
  • O zircão pode ajudar a identificar rochas formadas pelo resfriamento do magma, por exemplo, há bilhões de anos;
  • Para se ter uma ideia, a rocha mais antiga descoberta na Terra até hoje tem cerca de 4,28 bilhões de anos, e sua idade foi determinada graças a um antigo elemento encontrado em uma amostra de zircão de seu interior;
  • Com informações do IFL Science.
Fragmento de rocha do complexo de Gnaisse de Acasta, no Canadá. (Imagem: Pedroalexandrade/Wikimedia Commons)

Analisando o interior das rochas, os cientistas conseguem descobrir detalhes sobre sua formação. Por exemplo, algumas das mais antigas surgiram no fundo do oceano, com finas partículas pressionadas e transformadas em várias camadas de rochas sedimentares. Outras, como o complexo de Gnaisse de Acasta, vieram diretamente do magma e emergiram do manto terrestre.

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Os segredos dentro das rochas mais antigas da Terra

Dentro das rochas ígneas (formadas pelo resfriamento do magma), encontramos cristais chamados zircões, tão finos quanto um fio de cabelo humano. O zircão é muito resistente, podendo suportar eventos geológicos e até capturar elementos radioativos. E é em minúsculos cristais como esse que se escondem as características químicas das rochas.

Minerais dentro das rochas permitem determinar sua idade. (Imagem: James St. John/Wikimedia Commons)

“Se eu tiver uma rocha metamórfica, posso usar os tipos de minerais e sua química para determinar as condições que a rocha experimentou em algum momento de sua história. Por exemplo, uma temperatura de 700°C e alta pressão de vários milhares de vezes a da atmosfera implicam que ela esteve profundamente na crosta em algum momento de sua história geológica”, explica Darrell Henry, professor de geologia da Universidade do Estado da Louisiana, ao Museu Americano de História Natural. 

No Cinturão de Rochas Verdes Nuvvuagittuq, também localizado no Canadá, por exemplo, uma amostra de zircão retirada de uma rocha revelou a presença de um elemento formado a partir do samário 146, que já não existe mais. Com isso, cientistas estimaram a idade da rocha em cerca de 4,28 bilhões de anos – a mais antiga da Terra até então, como registrado no próprio Livro dos Recordes.

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Misterioso sinal do espaço pode ter origem revelada após décadas

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Astrônomos identificaram um possível caso de destruição planetária na Nebulosa da Hélice, a cerca de 650 anos-luz da Terra. A responsável seria WD 2226-210, uma anã branca localizada no centro dessa nebulosa. Essa descoberta pode explicar um enigma que intriga cientistas há mais de 40 anos: um sinal persistente de raios-X vindo dessa região.

Um estudo aceito para publicação pelo periódico científico Monthly Notices of the Royal Astronomical Society sugere que esses raios-X podem ser resultado de detritos de um planeta sendo puxados pela anã branca. A pesquisa analisou dados dos telescópios espaciais Chandra, da NASA, e XMM-Newton, da Agência Espacial Europeia (ESA), e encontrou evidências de que a estrela central pode ter dilacerado um planeta que chegou perto demais.

Em poucas palavras:

  • Astrônomos detectaram sinais de destruição planetária na Nebulosa da Hélice;
  • A anã branca WD 2226-210 pode estar puxando detritos de um planeta destruído;
  • Raios-X intensos persistentes há quatro décadas na região indicam material caindo sobre a estrela;
  • O planeta pode ter migrado e sido dilacerado pela gravidade da anã branca;
  • Dados mostram variação cíclica nos raios-X a cada 2,9 horas;
  • Descoberta sugere uma nova classe de anãs brancas que destroem planetas.
WD 2226-210 e a Nebulosa da Hélice. Em cerca de 5 bilhões de anos, nosso Sol ficará sem combustível e se expandirá, possivelmente engolindo a Terra – como é o caso analisado pelo estudo. Crédito: Raio-X: NASA/CXC/SAO/Univ México/S. Estrada-Dorado et al.; Ultravioleta: NASA / JPL; Óptica: NASA / ESA / STScI (M. Meixner) / NRAO (TA Reitor); Infravermelho: ESO/VISTA/J. Emerson; Processamento de imagem: NASA/CXC/SAO/K. Arcand

A Nebulosa da Hélice é o que resta de uma estrela semelhante ao Sol que, ao final de sua vida, perdeu as camadas externas, deixando apenas seu núcleo denso e quente – a anã branca. Essa estrela remanescente normalmente não emitiria raios-X intensos, o que levou os astrônomos a investigar a origem desse sinal incomum.

Fonte de raio-X permanece um mistério há 40 anos

Segundo um comunicado da NASA, desde a década de 1980, missões espaciais como o Observatório Einstein e o telescópio alemão ROSAT registraram emissões altamente energéticas no centro da nebulosa. No entanto, a fonte desse fenômeno permaneceu um mistério. 

Com as novas observações, os cientistas sugerem que restos de um planeta, destruído pelas forças gravitacionais da anã branca, estão caindo sobre sua superfície e gerando essa radiação.

O estudo também indica que o planeta não estava originalmente tão próximo da anã branca. Ele pode ter migrado para dentro ao interagir gravitacionalmente com outros corpos do sistema. Uma vez suficientemente perto, a intensa atração da anã branca teria rasgado parcial ou completamente sua estrutura, formando um disco de detritos ao redor da estrela.

A equipe analisou dados de satélites entre 1992 e 2002 e notou que a emissão de raios-X permaneceu relativamente constante, mas com uma leve variação cíclica a cada 2,9 horas. Esse padrão pode indicar a presença de material orbitando muito próximo da estrela, reforçando a hipótese da destruição planetária.

Leia mais:

Observação inédita de destruição planetária completa por uma anã branca

Estudos anteriores já haviam identificado um planeta do tamanho de Netuno orbitando WD 2226-210 em menos de três dias. Os novos dados sugerem que um planeta ainda maior, possivelmente semelhante a Júpiter, pode ter existido e sido despedaçado pela força gravitacional da anã branca.

Esse caso pode ser um exemplo extremo de um fenômeno observado em outras anãs brancas. Algumas estrelas desse tipo já foram vistas puxando material de planetas próximos, mas sem destruí-los tão rapidamente. A descoberta sugere que pode existir uma nova classe de estrelas variáveis, caracterizadas pela interação intensa com planetas próximos.

O estudo foi conduzido por uma equipe internacional de cientistas, composta por pesquisadores da Universidade Nacional Autônoma do México, do Instituto de Astrofísica da Andaluzia (Espanha) e da Academia Sinica (Taiwan). Os resultados reforçam a ideia de que sistemas planetários podem sofrer transformações dramáticas mesmo após a morte de suas estrelas centrais.

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