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A distância média entre a Terra e o Sol é de 149,6 milhões de km. Essa medida, também chamada de Unidade Astronômica, é base para o cálculo de grande parte das distâncias astronômicas do nosso sistema Solar e de estrelas próximas.

Nossas missões espaciais jamais alcançariam outros planetas, asteroides e cometas, se não soubéssemos suas exatas posições no espaço. E isso só foi possível graças a uma medida precisa da distância entre a Terra e o Sol. Mas vocês já pararam para pensar como essa distância foi calculada?

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Os primeiros esforços para calcular a distância até o Sol foram empenhados por Aristarco de Samos. Quase 300 anos antes de Cristo, Aristarco já havia calculado a distância até a Lua observando um eclipse lunar e utilizando uma moeda, uma vela e a Matemática. Na mesma época, ele bolou uma forma simples de medir a distância entre a Terra e o Sol.

Sabendo que as fases da Lua ocorrem devido à incidência da luz solar na sua superfície, Aristarco concluiu que, quando a Lua estivesse em Quarto-Crescente ou Quarto-Minguante, formaria um ângulo de 90 graus entre ela, o Sol e um observador aqui na Terra. Logo, se pudesse medir o ângulo formado entre Lua e Sol a partir da Terra, poderia calcular a distância até o Sol por trigonometria, uma vez que já sabia a distância entre a Terra e a Lua.

Quando a Lua está em fase Quarto Crescente ou Quarto Minguante, forma um ângulo de 90 com o Sol em relação a um observador na Terra. Aristarco mediu o ângulo de 87° entre o Sol e a Lua e com isso, concluiu que o Sol estaria a 19 distâncias lunares da Terra
Quando a Lua está em fase Quarto Crescente ou Quarto Minguante, forma um ângulo de 90 com o Sol em relação a um observador na Terra. Aristarco mediu o ângulo de 87° entre o Sol e a Lua e com isso, concluiu que o Sol estaria a 19 distâncias lunares da Terra. Gráfico: Marcelo Zurita

O método de Aristarco era simples e elegante, mas os instrumentos de medição que ele tinha disponível na época, não eram tão precisos. Com isso, um pequeno erro na medida provocou um grande erro no resultado. Seus cálculos concluíram que o Sol estaria 19 vezes mais distante que a Lua, o que é cerca de 20 vezes menor que a distância real conhecida atualmente. Ainda assim, seu trabalho mudou nossos conceitos de distâncias astronômicas. Na época, acreditava-se que a Lua e o Sol eram bem menores e estariam bem mais próximos da Terra. Aristarco não só mostrou que não era bem assim, como foi um dos primeiros a defender que a Terra orbitava o Sol e não o contrário.

Foram mais de 1800 anos até que a teoria heliocêntrica fosse novamente proposta por Nicolau Copérnico. Nesse período, outros astrônomos também tentaram calcular a distância até o Sol, utilizando métodos semelhantes ao de Aristarco e com resultados igualmente imprecisos.

Até que em 1716, o astrônomo inglês Edmond Halley propôs um método revolucionário para calcular a distância até o Sol através de um trânsito de Vênus. O Halley deste caso, era aquele mesmo astrônomo que descobriu que os cometas orbitavam o Sol e previu o retorno de um grande cometa no ano de 1758. Infelizmente ele não viveu o suficiente para ver o retorno do cometa conforme suas previsões, mas em sua homenagem, aquele cometa recebeu o nome de “Halley”.

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A proposta de Halley era medir a paralaxe de Vênus através da observação de seu trânsito em frente ao Sol feita a partir de diferentes locais da Terra. Conhecendo-se a distância entre os dois locais e medindo-se o ângulo entre os observadores e Vênus, poderia-se calcular a distância de Vênus por trigonometria. Mas como se obter a distância até o Sol a partir da distância de Vênus?

Isso seria facilmente resolvido com a aplicação das leis do movimento planetário propostas por Johannes Kepler, um século antes. Em seu terceiro postulado, Kepler propôs que o quadrado do período orbital de um planeta é diretamente proporcional ao cubo de sua distância para o Sol.

Como conhecíamos os períodos orbitais dos planetas, Kepler calculou as distâncias relativas de todos os planetas em relação ao Sol. No caso de Vênus, já era sabido que essa distância era cerca de 0,72 vezes a distância da Terra ao Sol.

Halley propôs medir a paralaxe de Vênus durante seu trânsito em frente ao Sol. Conhecendo-se a diferença de latitude entre dois observadores na Terra e a diferença da projeção do trânsito no disco solar, seria possível calcular a distância até Vênus e com a 3ª Lei de Kepler, inferir a distância até o Sol
Halley propôs medir a paralaxe de Vênus durante seu trânsito em frente ao Sol. Conhecendo-se a diferença de latitude entre dois observadores na Terra e a diferença da projeção do trânsito no disco solar, seria possível calcular a distância até Vênus e com a 3ª Lei de Kepler, inferir a distância até o Sol. Gráfico: Marcelo Zurita

Graças à chamada 3ª Lei de Kepler, nós poderíamos calcular a distância entre a Terra e o Sol medindo a paralaxe de qualquer planeta do Sistema Solar. Entretanto, naquela época não existiam relógios precisos, capazes de serem sincronizados e permitirem que a medida fosse tomada no mesmo momento em diferentes pontos da Terra.

Em 1763, Giovanni Cassini em Paris, e seu assistente Jean Richer na Guiana Francesa, conseguiram medir a paralaxe de Marte usando estrelas distantes como referência, e um método proposto por Galileu Galilei para sincronizar seus relógios: a observação de eclipses das luas de Júpiter. Cassini chegou ao valor de 140 milhões de km, um erro de apenas 7%, mas que indicava que as medições precisavam ser aprimoradas.

Já o método proposto por Halley era perfeito, porque não precisaria da sincronização de relógios. Bastava-se medir a duração do trânsito em cada local, para inferir a latitude em que o fenômeno foi observado no disco solar. Isso resultaria numa medida com uma precisão jamais observada. Mas Halley tinha uma péssima mania de morrer antes de ver concretizada suas previsões. Ele infelizmente faleceu em 1742, quase 20 anos antes do próximo trânsito de Vênus em 1761.

Mas Halley já sabia que não viveria até o próximo trânsito de Vênus. Por isso, em 1691, ele levou à Royal Society de Londres a ideia de uma cooperação mundial para registro do fenômeno em 1761.

A observação daquele trânsito de Vênus em 1761 foi uma das primeiras grandes mobilizações da comunidade científica. Infelizmente, problemas técnicos impediram uma medida precisa, algo que só foi ocorrer mais de 100 anos depois, em 1874 e 1882, contando inclusive com 3 expedições brasileiras.

Interior do Observatório Pedro II montado na Ilha de São Thomas, Ilhas Virgens, para registro do trânsito de Vênus em 1882
Interior do Observatório Pedro II montado na Ilha de São Thomas, Ilhas Virgens, para registro do trânsito de Vênus em 1882. Fonte: Museu Histórico Nacional

Em 1882, a equipe brasileira liderada por Louis Cruls chegou à medida de 149,4 milhões de km, que é apenas 0,1% menor que a distância considerada atualmente, e foi calculada de acordo com o método proposto por Edmond Halley, quase 200 anos antes.

A história da medição da distância entre a Terra e o Sol mostra como o conhecimento científico é construído ao longo do tempo, com a contribuição de diversas mentes brilhantes. E mostra também que a genialidade humana, muitas vezes, está além da nossa tecnologia.

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Neste domingo (15) acontece um grande e verdadeiro espetáculo astronômico, conhecido como ‘Lua de Sangue’. O eclipse lunar total pode ser visto do Brasil e também pode ser apreciado por toda a América do Norte e do Sul, Europa, África e partes da Ásia

Já para a Nova Zelândia, o leste da Europa e o Oriente Médio, o eclipse pode ser penumbral, ou seja, quando a Lua passa somente pela penumbra da Terra, de modo que sua cobertura, ainda que total, é quase imperceptível – ela não fica nem escondida, apenas com o brilho mais fraco. 

A Lua começou a passar pela sombra da Terra às 23h28 do domingo (15) e está previsto para terminar às 2h55 de segunda-feira (16). O período em que ela ficará totalmente coberta será das 0h30 à 1h54. 

Com o céu limpo, a população brasileira pode acompanhar todas as fases da ‘Lua de Sangue’ sendo encoberta pela sombra do nosso planeta. Além de que será possível ver o satélite natural da Terra escurecendo, ficando vermelha e, em seguida, voltando ao seu brilho natural.  

Se você não está conseguindo ver por conta da localização ou céu nublado, também tem a opção de acompanhar pela transmissão da NASA, basta clicar aqui.

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Confira imagens do espetáculo astronômico, a ‘Lua de Sangue’:

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Pesquisadores do Centro de Ciências Espaciais da New York University de Abu Dhabi (NYUAD) descobriram um novo conjunto de ondas no Sol que parecem viajar muito mais rápido do que o previsto pela teoria. No artigo científico “Descoberta de ondas de vorticidade retrógradas de alta frequência no Sol”, publicado na revista Nature Astronomy, os estudiosos – liderados pelo pesquisador associado Chris S. Hanson – detalharam como analisaram 25 anos de dados espaciais e terrestres para detectar essas ondas. 

Uma simulação artística das ondas de vorticidade retrógradas de alta frequência (HFR). Essas ondas aparecem como movimentos rodopiantes perto do equador solar. A rotação no norte é sempre antissimétrica à rotação no hemisfério sul. Essas ondas misteriosas se movem na direção oposta à rotação do Sol, que é para a direita, três vezes mais rápido do que o previsto pela hidrodinâmica. Imagem: NYU Abu Dhabi

As ondas retrógradas de alta frequência (HFR), que se movem na direção oposta da rotação da nossa estrela, aparecem como um padrão de vórtices (movimentos giratórios) na superfície solar e se movem a três vezes a velocidade estabelecida pela teoria atual.

O interior do Sol e das estrelas não pode ser fotografado pela astronomia convencional (óptica, raios-X, etc.), então os cientistas confiam na interpretação das assinaturas de superfície de uma variedade de ondas para obter imagens do interior.  Essas novas ondas HFR ainda podem ser uma peça importante do quebra-cabeça em nossa compreensão das estrelas.

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Interações complexas entre outras ondas bem conhecidas e magnetismo, gravidade ou convecção podem conduzir as ondas HFR a essa velocidade. “Se as ondas HFR pudessem ser atribuídas a qualquer um desses três processos, a descoberta teria respondido a algumas questões em aberto que ainda temos sobre a nossa estrela”, disse Hanson. “No entanto, essas novas ondas não parecem ser o resultado desses processos, e isso é empolgante porque leva a um novo conjunto de questões”.

Ao estudar a dinâmica interior do Sol pelo uso de ondas, os cientistas podem avaliar melhor o impacto potencial do Sol na Terra e em outros planetas do nosso sistema solar. “A própria existência dos modos HFR e sua origem é um verdadeiro mistério e pode aludir à física emocionante em jogo”, disse Shravan Hanasoge, co-autor do artigo. “Ele tem o potencial de lançar uma visão sobre o interior da nossa estrela de outra forma não observável”.

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3,7 toneladas de carga, incluindo suprimentos, equipamentos e material para experimentos científicos, estão a caminho da Estação Espacial Internacional (ISS) em uma espaçonave de carga Cygnus, da Northrop Grumman.

Batizada de S.S. Piers Sellers, em homenagem a um astronauta norte-americano falecido em 2017, a espaçonave decolou em um foguete Antares às 14h40 deste sábado (19), horário de Brasília, da Wallops Flight Facility da NASA na Virgínia.

A Cygnus está programada para chegar à ISS por volta das 6h35 da segunda-feira,  21 de fevereiro. A aproximação e chegada da espaçonave serão transmitidas ao vivo pelo canal da Nasa no YouTube a partir das 5h da segunda-feira. Os astronautas da NASA Raja Chari e Kayla Barron capturarão a Cygnus usando o braço-robótico da estação, o Canadarm 2. Após a captura, a espaçonave será instalada na porta voltada para a Terra do módulo Unity.

Esta é a 17ª missão de reabastecimento contratada da Northrop Grumman sob o segundo contrato de serviços de reabastecimento comercial com a NASA. Além disso, é a primeira missão Cygnus capaz de realizar uma manobra para impulsionar a estação espacial e elevar sua órbita. Atualmente, esta manobra só pode ser realizada com as cápsulas russas Progress (não-tripuladas) ou Soyuz (tripuladas).

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Recentemente a Rússia também lançou uma nave de carga rumo à ISS. A Progress MS-19 decolou na segunda-feira (14), a partir do cosmódromo de Baikonur, no Cazaquistão. A bordo estavam quase três toneladas de propelentes, alimentos e material para a condução de experimentos científicos.

Decolagem da Progress MS-19. Imagens: Roscosmos

A espaçonave russa se acoplou à Estação Espacial Internacional às 4h03 da manhã da última quinta-feira (17), após passar mais ou menos dois dias na órbita da Terra. Sua data de retorno à Terra ainda não foi definida.

Assim como a Progress, a Cygnus não é capaz de trazer cargas da ISS para a superfície terrestre. Ambas as espaçonaves são projetadas para “queimar” na reentrada em nossa atmosfera, se desintegrando completamente junto com seu conteúdo. Por isso, são usadas como “lixeiras” e carregadas com material a ser descartado antes de sua partida.

Não há risco de que suas peças, ou carga, atinjam ao solo. O pior que pode acontecer é alguém, na superfície da Terra, fazer um pedido para uma bela “estrela cadente” que, na verdade, é uma lata de lixo em chamas.

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Às vezes, enquanto vasculham o céu procurando por cometas e asteroides, os astrônomos se deparam com objetos artificiais no espaço. E não estamos falando de naves alienígenas, e sim de artefatos produzidos pelo homem, como satélites, foguetes e outros objetos utilizados em nossas missões espaciais.

Alguns deles estão “perdidos” há muitos anos, como é o caso de um foguete Falcon 9 da SpaceX encontrado esta semana. Seria um procedimento bem corriqueiro: compilar as observações, identificar o objeto, sua órbita e compartilhar os dados com os demais observatórios. Só que, segundo os cálculos feitos pelos astrônomos, este foguete tem um destino diferente: ele vai atingir a Lua.

O foguete em questão é o segundo estágio do Falcon 9 lançado em 11 de fevereiro de 2015 pela SpaceX a partir do Centro Espacial John Kennedy, em Cabo Canaveral, nos Estados Unidos. Ele levou o satélite DSCOVR (Deep Space Climate Observatory) até o Ponto de Lagrange L1, que fica a 1,5 milhões de quilômetros de distância, na direção do Sol. O DSCOVR é um satélite do governo norte-americano para observação da Terra e do “clima” espacial.

Lançamento do foguete Falcon-9 da SpaceX que levou o DSCOVR ao espaço em 2015.
Imagem: NASA

Após cumprir sua missão, o foguete da SpaceX, com 14 metros e cerca de 4 toneladas, foi abandonado no espaço e permaneceu em órbita do Sol sem poder ser observado. Até que no início de 2022 ele foi encontrado pelas câmeras de um observatório, momentos antes de uma aproximação com a Lua em 5 de janeiro. De início, imaginou-se que se tratava de um asteroide, mas com novas observações realizadas nas noites seguintes, concluiu-se que era o segundo estágio do Falcon 9, identificado como NORAD 40391. 

Representação artística do segundo estágio do foguete Falcon 9
Imagem: SpaceX

Sempre que um objeto artificial é identificado durante as buscas por asteroides próximos à Terra, os dados dessas observações são enviados para o Projeto Pluto, que mantém e compartilha esses dados com outros observatórios para evitar que eles possam ser confundidos com asteroides novamente no futuro.

Nesta terça, 21 de janeiro, uma circular publicada pelo Projeto Pluto comunicou que no próximo dia 3 de março esse foguete deverá atingir a Lua. O impacto está previsto para ocorrer às 12:25:39 no Horário Universal (09:25:39 no Horário de Brasília). Segundo o Projeto o Pluto, que também publicou as coordenadas lunares onde o foguete deve ser “sepultado”, o impacto é certo, e a margem de erro desses cálculos é de apenas alguns segundos e alguns quilômetros.

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Impacto inédito na história não será visível da Terra

Será a primeira vez que um pedaço de lixo espacial atinge acidentalmente nosso satélite natural. A Lua já havia sido atingida por um foguete antes: foi em 2009, durante a Missão LCROSS da NASA, que atirou um foguete e uma sonda espacial contra sua superfície para tentar comprovar a existência de água por lá.

Mas naquela ocasião, o impacto foi premeditado e monitorado pela sonda LRO em órbita da Lua. Agora, este impacto será completamente acidental, e ainda não se sabe se será possível monitorá-lo de alguma forma. 

Concepção artística representando o momento de um impacto na superfície da Lua
Imagem: NASA

Isso porque ele deve ocorrer no lado oculto da Lua, então, só não poderá ser observado aqui da Terra. Apenas as sondas orbitais LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter), da NASA, e a Chandrayaan-2, da Índia, poderão registrar os efeitos desse impacto, mas só se estiverem sobrevoando o local no momento em que o foguete da SpaceX atingir a Lua.

O que podemos aprender com esse impacto?

De fato, podemos fazer algumas reflexões filosóficas sobre o quanto estamos poluindo nossa vizinhança cósmica e sobre a importância de desenvolvermos um descarte mais digno e seguro para nossos artefatos espaciais. Imagine se, ao invés de atingir a Lua, esse foguete atingisse um asteroide, desviando sua órbita perigosamente em direção à Terra.

Entretanto, sabendo que não existe risco algum nesse caso específico, podemos aproveitar esse impacto para estudar um pouco mais sobre nosso satélite natural. Certamente, se ele ocorresse no lado visível da Lua, ele poderia ser observado e estudado por centenas de telescópios aqui da Terra, inclusive por astrônomos amadores. 

Como não existe atmosfera na Lua (na verdade existe, mas ela é muito rarefeita), o foguete vai atingir diretamente sua superfície numa velocidade superior a 9 mil km/h, escavando e vaporizando instantaneamente alguns metros do solo lunar. Com os instrumentos certos, é possível estudar a composição química da superfície e subsuperfície da Lua. Mas para fazermos isso, seria necessário utilizar instrumentos espaciais que tenham visão para aquela área no lado oculto da Lua onde deve ocorrer o impacto.

Não existem muitas sondas capazes de fazer isso. Já citamos anteriormente a LRO e a Chandrayaan-2, mas como elas estão em órbitas lunares muito baixas, dependem de estarem passando sobre o local no momento do impacto, ou de algum ajuste em sua órbita, o que exige um gasto adicional de combustível que não sabemos se as agências americana e indiana estão dispostas a ter. 

Curiosamente, o próprio satélite DSCOVR, lançado pelo foguete que agora irá atingir a Lua, é outro que tem a possibilidade de registrar o impacto com seus instrumentos de precisão. No momento previsto para o impacto, a Lua estará próxima de sua fase Nova, o que significa que seu lado oculto estará voltado para o Sol e, consequentemente, para o DSCOVR. Mas, novamente, isso dependerá de uma manobra para mudar a orientação do satélite. O custo em combustível nesse caso não seria significativo, mas a manobra desviaria o DSCOVR de sua função primordial que é a de observar a Terra. 

Trânsito da Lua (exibindo seu lado oculto) em frente à Terra registrado pelo satélite DSCOVR em julho de 2015
Imagem: NASA / EPIC

Os astrônomos estão torcendo para podermos registrar este impacto de alguma forma, e assim, aprendermos um pouco mais sobre nosso satélite natural. Mas todas essas limitações diminuem muito as possibilidades. Dessa forma, provavelmente os únicos dados que teremos desse impacto serão os cálculos do Projeto Pluto e as fotos da cratera, tiradas pelas sondas em órbita da Lua, quando passarem pelo local onde o foguete Falcon 9 da SpaceX atingiu a superfície.

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Não há dúvidas que, assim que o Telescópio Espacial James Webb entrar em operação, será o principal e mais avançado instrumento científico fora da Terra construído pelo homem. Mas o que pouca gente sabe é que as novas tecnologias desenvolvidas para sua construção já estão rendendo frutos.

Ao projetar o Webb, os engenheiros tiveram que imaginar um telescópio diferente de qualquer um que já foi construído antes. Por isso, grande parte da sua tecnologia teve que ser concebida, projetada e construída praticamente do zero. E algumas dessas inovações já estão sendo usadas para beneficiar a humanidade, tanto na exploração espacial, como em muitas outras áreas.

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Instrumento de Infravermelho Médio (MIRI) do James Webb
Instrumento de Infravermelho Médio (MIRI) do James Webb. Créditos: NASA/JPL-Caltech

ASICs – Circuitos Integrados de Aplicação Específica

Um exemplo é a tecnologia conhecida como ASICs, desenvolvida para o James Webb, mas que ajudou no reparo do Telescópio Espacial Hubble. Os ASICs, ou Circuitos Integrados de Aplicação Específica, permitem que toda uma unidade eletrônica seja condensada em um pequeno pacote. Em 2009, a NASA implantou ASICs para reparar a câmera do Hubble, que até hoje nos fornece visões fantásticas do Universo.

Sensor ASIC implantado no Telescópio Espacial Hubble.
Sensor ASIC implantado no Telescópio Espacial Hubble. Créditos: Teledyne Imaging Systems

Sensor HAWAII-2RG

Outra tecnologia do Web implantada no Hubble foi o sensor HAWAII-2RG. Todo telescópio que trabalha com longas exposições precisa de um sistema de guiagem, que monitora, em tempo real, uma estrela de referência e aciona pequenas correções no apontamento caso note que ele está saindo do lugar. Esse monitoramento exige uma câmera de alta sensibilidade, capaz de captar a luz de estrelas tênues em poucos milésimos de segundo.

Sensor HAWAII-2RG desenvolvido para o Webb e utilizado nas câmeras de guiagem do Hubble e de diversos outros telescópios espaciais
Sensor HAWAII-2RG desenvolvido para o Webb e utilizado nas câmeras de guiagem do Hubble e de diversos outros telescópios espaciais. Créditos: Teledyne Imaging Systems

Atualmente, o Hubble e várias outras missões da NASA utilizam o sensor HAWAII-2RG, desenvolvido para o James Webb, na câmera de guiagem dos seus telescópios. Além de extremamente sensível, o sensor opera tanto na luz visível quanto na infravermelha, e tem uma resolução de 4 Megapixels, o que é muito bom para uma câmera de guiagem.

Backplane

O backplane do James Webb é a estrutura que sustenta os espelhos do telescópio e suporta as 2,4 toneladas entre óptica e instrumentos. É a espinha dorsal do Webb, que tem que ser leve e firme, para permanecer completamente imóvel enquanto os espelhos se movem para observar o espaço profundo. Ao mesmo tempo, deve ser resistente para suportar as enormes forças e vibrações durante seu lançamento.

Backplane do James Webb
Backplane do James Webb. Créditos: NASA/JPL

Essa estrutura só foi possível graças ao desenvolvimento de novos materiais, compostos avançados de grafite combinados com titânio e conexões de invar (uma liga de ferro e níquel), que devem estabilizar o backplane em 1 décimo de milésimo da espessura de um fio de cabelo em temperaturas abaixo de 240 graus negativos.

Os espelhos mais leves

O próprio espelho principal do James Webb já é, além de lindo, uma grande evolução tecnológica. Sua fabricação com berílio, revestido por uma finíssima camada de ouro, resultou em um espelho otimizado para operar no infravermelho, além de ser muito leve, com uma densidade 10 vezes menor que a do espelho do Hubble.

Espelho primário do James Webb composto por 18 células em berílio revestidas por uma finíssima camada de ouro
Espelho primário do James Webb composto por 18 células em berílio revestidas por uma finíssima camada de ouro. Créditos: NASA/Chris Gunn

Refrigerador Criogênico

Outra inovação essencial para o Webb foi seu refrigerador criogênico, capaz de resfriar o MIRI, o Instrumentos de Infravermelho Médio do telescópio, para a temperatura de 266 graus negativos, apenas 7 graus acima do zero absoluto. Essa temperatura é necessária para o correto funcionamento desse instrumento, que é sensível a qualquer emissão de calor.

Refrigerador criogênico do James Webb, capaz de refrigerar o MIRI a até 266°C negativos
Refrigerador criogênico do James Webb, capaz de refrigerar o MIRI a até 266°C negativos. Créditos: NASA/JPL-Caltech

Matriz de micro-obturadores

Os micro-obturadores do James Webb é outra nova tecnologia desenvolvida especialmente para ele. É basicamente uma matriz com milhares de pequenas janelas, cada uma da largura de um fio de cabelo e programáveis para serem abertas ou fechadas, permitindo a medição do espectro de centenas de objetos simultaneamente.

Matriz de micro-obturadores do Espectrômetro de Infravermelho Próximo do James Webb
Matriz de micro-obturadores do Espectrômetro de Infravermelho Próximo do James Webb. Créditos: NASA

Tecnologia do Webb auxilia na cirurgia ocular LASIK

Entre essas e diversas outras inovações geradas pelo James Webb, algumas tiveram benefícios inesperados. Para alcançar a qualidade necessária nos espelhos do telescópio, os engenheiros desenvolveram uma tecnologia para medir com precisão e rapidez os espelhos, para orientar seu desbaste e polimento. Essa mesma tecnologia foi adaptada para criar mapas de alta definição dos olhos humanos e, desde então, isso aumentou a precisão da cirurgia de correção ocular conhecida como LASIK.

Mesma tecnologia desenvolvida para mapear os espelhos do James Webb utilizada na cirurgia ocular LASIK
Mesma tecnologia desenvolvida para mapear os espelhos do James Webb utilizada na cirurgia ocular LASIK. Créditos: NASA

Como vocês podem ver, mesmo antes de nos oferecer uma visão sem precedentes do Cosmos, o James Webb já contribuiu bastante no desenvolvimento científico e tecnológico da humanidade, provando assim, que o investimento de 10 bilhões de dólares no seu desenvolvimento não será apenas dinheiro jogado no espaço.

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O Cometa Leonard (C/2021 A1) já é o maior e mais brilhante cometa de 2021. Desde o início da semana (5 de dezembro), vários observadores do Hemisfério Norte relataram a observação do astro a olho nu no final da madrugada. Aqui do Brasil a observação ainda está difícil, mas a partir da próxima semana, ele pode dar um show no céu brasileiro no início da noite.

O Cometa C/2021 A1 Leonard foi descoberto por Greg J. Leonard nos primeiros dias de 2021 a partir do Observatório Mount Lemmon, no Arizona. Desde suas primeiras previsões ele já dava indícios que poderia se tornar bastante brilhante e proporcionar um verdadeiro espetáculo no céu no final de 2021.

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Isso levou os astrônomos de todo o mundo a acompanhar sistematicamente a evolução do cometa ao longo do ano. Até então, seu brilho vem aumentando de acordo com as previsões feitas em janeiro. Agora, estamos nos aproximando do final do ano e do início do “Show de Leonard” nos céus do Brasil. É hora de se programar e anotar todas as dicas para contemplar e registrar a passagem deste cometa. Ah, e não se esqueça de torcer para que as condições meteorológicas não atrapalhem!

Cometas

Cometas são corpos compostos de gelo, poeira e gases congelados, oriundos das regiões geladas nos confins do Sistema Solar. Por algum tipo de perturbação gravitacional, esses corpos são lançados para o interior do Sistema Solar. Quando se aproximam do Sol, seu gelo e seus gases sublimam, formando a coma, que é arrastada e ionizada pelos ventos solares, o que forma sua cauda e também faz com que o cometa brilhe.

Esses processos podem se intensificar dependendo do quanto o cometa se aproxima do Sol, e em certas ocasiões, a poeira ejetada junto com os gases, formam uma cauda adicional, que reflete a luz solar e pode se destacar bastante em alguns casos.

Cometa C/2020 F3 (NEOWISE) e suas partes
Cometa C/2020 F3 (NEOWISE) e suas partes. Créditos: SimgDe/IFMG

O que esperar do Cometa Leonard?

Apesar das expectativas serem muito boas, é preciso lembrar que cometas são objetos muito imprevisíveis. Quando eles se aproximam do Sol, tudo pode acontecer. Podem apresentar um surto de brilho, tornando-os ainda mais luminosos, mas também podem se fragmentar e desaparecer, frustrando as expectativas dos observadores aqui na Terra. Mas vamos tratar aqui das possibilidades mais plausíveis diante do que já vimos desse cometa.

Agora, quem espera um show de luzes no céu, lembrando o espetáculo de algum DJ famoso, certamente vai se frustrar. Por outro lado, a não ser que ocorra uma “tragédia” com o cometa nos próximos dias, o Leonard será visível a olho nu por algumas noites. Agora, o quão brilhante e o quão deslumbrante estará a cauda ainda é difícil prever.

Mas já sabemos que o Cometa Leonard foi observado a olho nu a partir do Hemisfério Norte e também foi fotografado com uma cauda de cerca de 10°, que é mais ou menos o tamanho aparente de um dedo indicador com seu braço esticado. E como ele está se aproximando da Terra e do Sol, é natural esperar que ele esteja ainda mais brilhante quando passar a ser visível dos céus do Brasil nos próximos dias.

Além disso, existe um aumento de brilho adicional, que pode acontecer devido ao fenômeno conhecido como espalhamento frontal nas partículas de poeira ejetadas pelo cometa. Esse fenômeno provoca um aumento da refração da luz, quando o ângulo entre o cometa, a Terra e o Sol é muito grande (maior que 160°), algo que vai ocorrer entre os dias 14 e 16 de dezembro. Só que esse espalhamento frontal também depende do tamanho das partículas, então não dá para ter certeza se ele ocorrerá e com qual intensidade.

Algumas estimativas indicam que ele pode ficar até 10 vezes mais brilhante graças a esse fenômeno. E se isso ocorrer, o Cometa Leonard se tornará mais brilhante que o Cometa Neowise em 2020, mas dessa vez, ao contrário do Neowise, o Leonard será melhor visível do Hemisfério Sul.

Cometa C/2020 F3 (Neowise) registrado em 2020 no Arizona, EUA
Cometa C/2020 F3 (Neowise) registrado em 2020 no Arizona, EUA. Créditos: Deborah Lee Soltesz

E vai começar o espetáculo!

Marque aí na sua agenda: dias 15, 16, 17, 18 e 19 de dezembro serão os melhores dias para acompanhar esse espetáculo! O horário? No início da noite, cerca de 40 minutos após o pôr do Sol, quando o céu começa a ficar escuro.

O show está previsto para todo o Brasil, mas os moradores do Norte e Nordeste do país terão a oportunidade de vê-lo mais cedo, a partir do dia 14. O cometa provavelmente poderá ser visto a olho nu, mas a observação através de binóculos ou telescópios poderá oferecer uma experiência diferenciada.

No dia 15, ele deve estar mais brilhante, no entanto, muito próximo ao horizonte e só deve ficar visível por uns 30 a 40 minutos. Mas a cada noite, ele vai surgindo mais alto no céu e dessa forma, permanecerá mais tempo visível, além de facilitar a observação, pois o céu estará mais escuro.

Teoricamente, ele deve permanecer visível a olho nu até a última noite do ano. Mas na prática, não dá para fazer previsões muito precisas sobre o brilho de um cometa. Eles costumam nos surpreender. Às vezes para bem, às vezes para mal.

Cometa Leonard passando na direção do aglomerado globular Messier 3
Cometa Leonard passando na direção do aglomerado globular Messier 3. Créditos: Gregg Ruppel

Como observar e registrar?

Pra observar o Cometa Leonard no início da noite, a partir do dia 15, será preciso procurar um local com boa visibilidade para o horizonte oeste. Sem prédios, postes ou qualquer outra coisa nessa direção. É bom evitar também as regiões urbanas, pois a luminosidade da cidade pode ofuscar o brilho do cometa.

Se tiver um binóculo ou luneta, pode tentar localizá-lo uns 30 minutos após o pôr do Sol. Utilize como referência o planeta Vênus, o mais brilhante no céu na direção oeste. No dia 15, o cometa deve aparecer abaixo de Vênus, próximo ao horizonte. E nos dias seguintes ele deve aparecer cada vez mais alto e à esquerda do planeta (veja o mapa celeste abaixo).

Para moradores do Norte e Nordeste do país, talvez seja possível observá-lo por ele já a partir do dia 14, quando ele deve estar um abaixo e à direita de Vênus, próximo ao horizonte.

Visibilidade do Cometa Leonard, considerando o céu de São Paulo, SP, às 19h30
Visibilidade do Cometa Leonard, considerando o céu de São Paulo, SP, às 19h30. Gráfico: Marcelo Zurita/Stellarium

E se o Cometa Leonard estiver suficientemente brilhante quando aparecer por aqui, não custa nada tentar registrar o momento com uma bela foto! O ideal nesse caso, é procurar um local que ofereça uma boa paisagem para compor a imagem, mas que não seja muito iluminada para não ofuscar o ator principal, o cometa.

Dependendo da luminosidade do astro, uma câmera portátil ou até mesmo de celular pode ser suficiente para fazer um bom registro, mas o ideal é uma câmera profissional, ou ao menos uma que lhe permita operar em modo manual para ajustar os parâmetros da exposição de forma adequada.

Uma boa foto de cometa não deve ser feita com uma ISO (sensibilidade do sensor) muito elevada, nem com o diafragma muito aberto. O melhor é ajustar para uma ISO que permita uma imagem sem muito ruído e uma abertura ligeiramente menor que a máxima permitida na lente. Se a lente permitir a abertura de F/2.8, por exemplo, utilizar F/4. O ajuste da luminosidade da foto deve ser feita no parâmetro do tempo de exposição, de forma que a imagem não fique muito iluminada e que o cometa apresente um bom contraste em relação ao céu.

Cometa C/2020 F3 (Neowise) registrado em 2020 na Califórnia, EUA
Cometa C/2020 F3 (Neowise) registrado em 2020 na Califórnia, EUA. Créditos: Darshan Shankar

Evidentemente que os valores de cada parâmetro vão depender de diversos fatores, como câmera, lente e luminosidade ambiente. Então, a melhor forma de chegar às configurações ideais é testando com sua câmera e em situações semelhantes.

Expectativa x Realidade

Não dá para negar que as expectativas para a aparição do Cometa Leonard esse mês são enormes. Nesse momento, ele está mergulhando na direção do Sol, de forma que não pode ser visto aqui da Terra. Mas quando retornar desse mergulho nos primeiros dias da próxima semana, saberemos que tipo de espetáculo poderemos ver aqui do Brasil.
Nos resta agora torcer para que o tempo esteja bom nas noites de sua passagem e que as previsões mais otimistas sobre o Cometa Leonard se realizem, tornando realidade as nossas melhores expectativas.

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Nesta segunda-feira (6), Nicole Oliveira, de 8 anos, conhecida no meio astronômico como Nicolinha, “a astrônoma amadora mais jovem do mundo”, foi anunciada pelo Global Child Prodigy Awards 2022 como uma das cem maiores crianças prodígio de todo o planeta.

De acordo com o site oficial da premiação, o GCP Awards é “a primeira e única iniciativa do mundo” que reconhece as maiores crianças prodígios do globo a cada ano, em vários setores. 

Imagem: GCP Awards 2021 – Captura de tela YouTube

Ainda segundo a plataforma, eles incentivam crianças de até 15 anos de idade a mostrar seu talento e singularidade ao público global, para figurarem no top 100, além de ganharem destaque no Livro Anual Global de Crianças Prodígio. “O GCP Awards visa reconhecer prodígios de várias categorias, como artes, música, dança, escrita, modelagem, atuação, ciência e esportes, entre outras, proporcionando-lhes exposição global para se destacarem em seus respectivos domínios”.

Nicolinha comemorou a seleção no Facebook

Conforme postagem no Twitter da premiação, as crianças selecionadas receberiam o aviso por e-mail.

E foi o que aconteceu com a nossa Nicolinha. “Eu estou tão feliz que não tenho palavras para descrever esse momento! Apenas agradecer a Deus, minha família, todas as pessoas que acreditam em mim e no meu trabalho e todos os meus seguidores que estão sempre aqui comigo me dando força e me incentivando e me apoiando”, escreveu a menina em seu perfil no Facebook.

Anúncio recebido por e-mail por Nicole Oliveira sobre sua seleção para o Global Child Prodigy 2022 – Imagem: GCP Awards 2021 via Facebook As Observações de Nicolinha

No post, Nicolinha compartilhou a arte enviada pela organização do evento que a parabeniza por ter sido selecionada. “”Parabéns! Você alcançou com sucesso o TOP 100 Child Prodigies em todo o mundo”, diz o comunicado, segundo o qual as crianças escolhidas são de 68 países do globo.

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Nossa astrônoma mirim pode receber seu prêmio em Dubai

Ainda de acordo com o comunicado, a equipe GCP Awards está planejando uma cerimônia de premiação em Dubai, que deve acontecer na última semana de fevereiro de 2022. “O evento receberá os vencedores do Global Child Prodigy de todo o mundo, que serão homenageados com este prestigioso prêmio por algumas das personalidades mais proeminentes do mundo”. 

No entanto, considerando a pandemia de Covid-19, o plano do evento, segundo o GCP Awards,  está sujeito a alterações.

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Esta semana, uma das principais notícias no meio astronômico foi a possível primeira detecção de um exoplaneta extragaláctico. A notícia chamou a atenção não só pelo feito histórico, mas principalmente pela engenhosidade com que essa façanha foi realizada.

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A procura por planetas fora do Sistema Solar, os chamados exoplanetas, se iniciou no final dos anos 80 e em 1989, foram anunciadas as primeiras descobertas. O método consistia em medir a influência gravitacional dos planetas na luz de suas estrelas-mãe, o que só funciona para planetas muito grandes. Mas logo surgiu uma outra técnica bem mais eficiente, a do trânsito planetário.

Método de detecção de exoplaneta pela variação da velocidade radial
Método de detecção de exoplaneta pela variação da velocidade radial: a influência gravitacional de um grande planeta provoca pequenos desvios periódicos no espectro da estrela que podem ser medidos da Terra. Fonte: Além da Via Láctea

A técnica do trânsito consiste em observar pequenos “eclipses” em estrelas distantes. Quando um planeta passa exatamente em frente a essa estrela, provoca uma pequena redução em seu brilho com um padrão bem característico.

O método ainda é bastante restritivo, pois exige que o plano orbital do planeta esteja alinhado com a Terra. Mas foi a partir da observação desses trânsitos, que as descobertas deram um salto nos últimos anos. Hoje já são cerca de 5000 exoplanetas descobertos, sendo mais de 4000 deles já confirmados.

Método de detecção de um exoplaneta através do trânsito planetário
Método de detecção de um exoplaneta através do trânsito planetário: o trânsito de um exoplaneta provoca uma alteração característica na sua curva de brilho que pode ser detectado a partir da Terra. Fonte: Revista Brasileira de Ensino de Física

E foi baseado nesta técnica que foi detectado o provável primeiro exoplaneta extragaláctico da história. Só que para ser possível observar um trânsito planetário em uma estrela a vários milhões de anos luz de distância, foi preciso uma “sacada genial”!

O que impede esse tipo de observação com nossa tecnologia atual é que o brilho das estrelas de outras galáxias, chega até nós muito fraco e misturado ao de outras estrelas ao redor, o que impossibilita a distinção das pequenas variações provocadas pelo trânsito de exoplanetas.

A grande sacada dos cientistas foi procurar por exoplanetas em um tipo muito específico de sistema estelar: as binárias de raios-X. Esse sistema é composto por uma estrela como o Sol dividindo um centro de gravidade com outra bem mais massiva, que pode ser uma estrela de nêutrons ou um buraco negro.

Ilustração de uma binária de Raio-X
Ilustração de uma binária de Raio-X. Créditos: ESA/NASA/Felix Mirabel

Esta estrela mais massiva suga matéria da primeira e, como consequência, libera energia na forma de Raios-X. Como esse processo é extremamente energético e, como esse tipo de sistema estelar não é tão comum, a passagem de um planeta em frente à binária poderia ser percebida através de uma pequena variação na intensidade do raio-X emitido.

Exoplaneta
Exoplaneta. Créditos: Raios-X: NASA/CXC/SAO/R. DiStefano, et al; Ótico: NASA/ESA/STScI/Gendler; Ilustração: NASA/CXC/M. Weiss

E foi aí que entrou em ação o Chandra, que é um telescópio espacial da NASA projetado especialmente para observações no espectro do raio-X. Os pesquisadores utilizaram mais de 230 horas do Chandra procurando por trânsitos em 238 sistemas estelares em 3 galáxias.

Em apenas um desses sistemas, o M51 ULS-1, situado na Galáxia do Redemoinho, a 28 milhões de anos-luz de distância, eles perceberam uma variação de brilho consistente com um trânsito planetário. Algo tão inédito que os astrônomos nem sabem ao certo como chamar o candidato a primeiro planeta descoberto em outra galáxia, mas sugerem a adoção do termo “extroplaneta” para esse tipo de objeto.

Ilustração do sistema binário com o possível extroplaneta descoberto
Ilustração do sistema binário com o possível extroplaneta descoberto. Créditos: NASA/CXC/M. Weiss

Para confirmar que o fenômeno detectado foi causado realmente pelo trânsito de um extroplaneta, será preciso ainda registrar outros dois trânsitos do mesmo objeto, o que os astrônomos calculam que só vá ocorrer daqui uns 140 anos. Mas a técnica proposta por eles abre caminho para uma nova era de descobertas de novos mundos cada vez mais distantes.

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Olhando de relance pode até parecer um fantasma ou explosão de luz na linha do horizonte, só que a verdade é que um raro fenômeno conseguiu ser registrado da Estação Espacial Internacional. O astronauta da Agência Espacial Europeia e atual residente da ISS, Thomas Pesquet, compartilhou a imagem de um fenômeno luminoso raro emergindo na Europa.

O fenômeno raro pode ser chamado de um evento luminoso transitório e é causado ​​por raios atmosféricos superiores. O fato ocorreu no início de setembro deste ano e Pesquet postou no Twitter sobre isso esta semana, se referindo como “uma ocorrência muito rara”.

A estação espacial está em uma ótima posição para estudar esse tipo de evento, que são descritos usando uma série de nomes fantásticos, como elfos, sprites e gigantes. Tendo alguns fotógrafos tão perspicazes que até já conseguiram capturá-los de mais perto.

“O que é fascinante sobre este raio é que apenas algumas décadas atrás eles foram observados de forma anedótica por pilotos e os cientistas não estavam convencidos de que realmente existissem”, comentou Pesquet no Flickr.

A imagem do fenômeno luminoso de Pesquet também significa um único quadro de um lapso de tempo tirado da estação, mostrando como a curva da Terra e as luzes cintilantes da Europa se encontram.

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Fonte: Cnet

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