Celestial Geometry: Equinoxes And Eclipses

Júpiter esse ano ainda irá nos revelar muitas novidades, com a sonda Juno que se encontra lá, pertinho dele.

Mas, todo o sistema de Júpiter intriga os astrônomos aqui na Terra também, e em todo o sistema, alguns satélites do gigante gasoso chamam mais a atenção do que outros.

O que dizer de Europa com seu provável oceano em subsuperície onde muitos esperam encontrar vida, e o que falar de Ganimedes, o maior satélite do Sistema Solar.

Mas além desses, outro pequeno satélite chama muito a atenção de todos, Io, um mundo vulcânico, castigado por estar muito próximo de Júpiter, mas que também pode revelar surpresas.

Um novo estudo mostrou que o satélite Io de Júpiter, tem uma fina atmosfera que colapsa, quando o satélite está na sombra de Júpiter, condensando como gelo, esse estudo conclui que os eclipses diários que acontecem em Júpiter possuem efeitos congelantes em seus satélites.

Esse estudo marcou a primeira vez que esse fenômeno pôde ser observado diretamente, melhorando assim o nosso entendimento sobre um dos objetos mais geologicamente ativos do nosso Sistema Solar.

O estudo foi feito usando o telescópio de 8 metros Gemini Norte, no Havaí, através de um instrumento chamado Texas Echelon Cross Echelle Spectrograph, ou TEXES. Esse instrumento mede a atmosfera usando a radiação térmica e não a luz do Sol, e o Gemini tem a sensibilidade suficiente para registrar a assinatura da atmosfera de Io em colapso.

As observações foram feitas em duas noites do ano de 2013, quando o satélite Io estava a cerca de 675 milhões de quilômetros da Terra, em ambas as ocasiões pôde-se observar Io movendo-se na sombra de Júpiter por um período de cerca de 40 minutos antes e depois do início do eclipse.

A fina atmosfera de Io, consiste de dióxido de enxofre (SO2) que é emitido pelos vulcões, quando Io entra na sombra de Júpiter, a atmosfera colapsa enquanto o SO2 congela na superfície como gelo, quando o satélite sai da sombra, o gelo de SO2 é aquecido e sublima.

Assim, além de apresentar uma atividade geológica intensa, Io apresenta também uma atividade atmosférica frenética, já que ela é constantemente destruída e reparada de acordo com a dança do satélite ao redor do planeta.

A cada dia que passa vamos conhecendo melhor a nossa vizinhança cósmica!!!

(via https://www.youtube.com/watch?v=Bv8V4GW7umk)

Dia 6 de Julho de 2016, três novos tripulantes serão lançados rumo a Estação Espacial Internacional para cumprir o turno das Expedições 48 e 49.

Os tripulantes são, a astronauta da NASA Kate Rubins, o cosmonauta da ROSCOSMOS, Anatoly Ivanishin e o astronauta da JAXA Takuya Onishi.

O lançamento acontecerá no dia 6 de Julho de 2016, às 22:36 hora de Brasília, direto do Cosmódromo de Baikonur no Cazaquistão.

Os três passarão aproximadamente 4 meses no espaço, e devem retornar para a Terra em Outubro de 2016.

Os tripulantes irão viajar numa nave Soyuz inteiramente nova, um modelo atualizado das antigas Soyuz, e devido a isso, irão cumprir 34 órbitas ao redor da Terra, durante dois dias, antes de se acoplarem à ISS, acoplagem essa que está programada para acontecer no Sábado, dia 9 de Julho de 2016, às 01:12, hora de Brasília.

As escotilhas serão abertas às 3:50 do Sábado, dia 9 de Julho, hora de Brasília, quando os recém chegados serão saudados pelo comandante da Expedição 48, o astronauta Jeff Willims da NASA e pelos Engenheiros de Voo da ROSCOSMOS, Oleg Skripochka e Alexey Ovchnin.

Os seis tripulantes da ISS darão continuidade as centenas de experimentos em biologia, biotecnologia, ciências físicas e ciências da Terra, que estão atualmente em curso dentro do módulo orbital.

No dia 3 de Julho de 2016, a nave Soyuz MS-01 foi montada no topo do foguete, e no dia 4 de Julho de 2016, todo o conjunto foi levado até a base de lançamento para os preparativos finais antes do lançamento.

Foquem ligados no canal e nas redes sociais do Space Today para acompanhar como será o lançamento dessa nova nave Soyuz.

(via https://www.youtube.com/watch?v=uHpMeJ9TBTc)

Fazer o bem, faz bem!

Banner da Pastoral Social

“Na natureza, nada se cria, nada se perde, tudo se transforma” [Antoine-Laurent de Lavoisier (1743-1794)]

Comet C/2016 R2 (now with a biparted tail) passing California Nebula

by Ritzelmut

Pequena galeria com imagens de colisão/fusão de galáxias, feitas pelo Telescópio Espacial Hubble.

Johannes Kepler

Johannes Kepler was a German mathematician, astronomer, and astrologer.

Kepler is a key figure in the 17th-century scientific revolution. He is best known for his laws of planetary motion, based on his works Astronomia nova, Harmonices Mundi, and Epitome of Copernican Astronomy. These works also provided one of the foundations for Isaac Newton’s theory of universal gravitation.

In astronomy, Kepler’s laws of planetary motion are three scientific laws describing the motion of planets around the Sun.

The orbit of a planet is an ellipse with the Sun at one of the two foci.

A line segment joining a planet and the Sun sweeps out equal areas during equal intervals of time.

The square of the orbital period of a planet is proportional to the cube of the semi-major axis of its orbit.

Most planetary orbits are nearly circular, and careful observation and calculation are required in order to establish that they are not perfectly circular. Calculations of the orbit of Mars, whose published values are somewhat suspect, indicated an elliptical orbit. From this, Johannes Kepler inferred that other bodies in the Solar System, including those farther away from the Sun, also have elliptical orbits.

Kepler’s work (published between 1609 and 1619) improved the heliocentric theory of Nicolaus Copernicus, explaining how the planets’ speeds varied, and using elliptical orbits rather than circular orbits with epicycles.

Isaac Newton showed in 1687 that relationships like Kepler’s would apply in the Solar System to a good approximation, as a consequence of his own laws of motion and law of universal gravitation. 

Johannes Kepler  

Kepler’s laws of planetary motion

#YearInSpace Reddit AMA

NASA astronaut Scott Kelly and Russian cosmonaut Mikhail Kornienko will return from a year-long mission to the International Space Station on Tuesday, March 1. Research conducted during this mission will help prepare us for future voyages beyond low-Earth orbit.

On Friday, March 4 at 11 p.m. EST, we will host a Reddit AMA with scientists and medical doctors from our Johnson Space Center. During the AMA, they will answer your questions about everything from how microgravity affects the human body to how astronauts’ food intake is closely monitored while on-orbit. Ask us anything about the science behind the One Year Mission!

Participants include:

Julie Robinson, Ph.D., NASA’s Chief Scientist for the International Space Station

John Charles, Ph.D., Associate Manager for International Science for NASA’s Human Research Program

Scott M. Smith, Ph.D., Nutritional Biochemistry Laboratory Manager for NASA’s Human Research Program

Dr. Shannan Moynihan, NASA Flight Surgeon

Mark Guilliams, Strength and Conditioning Coach

Make sure to follow us on Tumblr for your regular dose of space: http://nasa.tumblr.com

E a descoberta de exoplanetas continua, bem, isso é meio óbvio, aliás, é uma das áreas mais prolíficas da astronomia atualmente em grandes descobertas.

Dessa vez uma equipe internacional de astrônomos detectou 3 exoplanetas num sistema estelar binário formado por estrelas gêmeas.

O sistema estelar HD 133131 está localizado a aproximadamente 163 anos-luz de distância da Terra, é um sistema binário que foi descoberto em 1972, tem uma idade estimada de 9.5 bilhões de anos e é formado por duas estrelas gêmeas, ou seja, de mesmo tipo espectral, e que são também do mesmo tipo espectral que o Sol, G2V.

As estrelas estão separadas por 360 UA.

Tudo isso faz desse sistema, primeiro, o formado por estrelas mais próximas onde foram descobertos exoplanetas, e além disso, ambas as estrelas do sistema possuem planetas.

Uma das estrelas possui dois planetas com massas 0.6 e 1.4 vezes a massa de Júpiter e a outra estrela possui um planetas com uma massa 2.5 vezes a massa de Júpiter, ou seja, todos são planetas gigantes.

Mas esse sistema possui mais características peculiares.

As estrelas desse sistema são classificadas como sendo pobres em metal, ou seja, são formadas principalmente por hidrogênio e hélio, isso é incomum em estrelas que abrigam planetas gigantes, já que a maioria é rica em metal e somente 6 sistemas binários pobres em metal foram encontrados com exoplanetas, o que deixa a descoberta mais intrigante.

Já não bastasse tudo isso, ao estudar o sistema em detalhe, os astrônomos descobriram que as estrelas na verdade, possuem uma pequena diferença química na sua composição, o que deixaria de fazer com que elas fossem gêmeas idênticas, e passassem então a serem classificadas somente como gêmeas.

Essa diferenciação pode indicar que uma estrela pode ter engolido planetas menores ainda em formação e isso alterou sua composição química, levemente.

Essa descoberta marcou também a primeira descoberta feita somente com dados obtidos pelo instrumento Planet Finder Spectrograph, que fica acoplado ao Telescópio Magellan II de 6.5 metros no Observatório de Las Campanas no Chile.

Descobrir um sistema tão único assim é de suma importância para se entender a formação de planetas especialmente em sistemas binários.

Ajudar a montar o quebra cabeça de como o Sistema Solar se formou e de alguma forma ajudar os astrônomos a compreender onde planetas possivelmente habitáveis poderiam ser encontrados.

(via https://www.youtube.com/watch?v=GHMfsc0BFj4)

What is Gravitational Lensing?

A gravitational lens is a distribution of matter (such as a cluster of galaxies) between a distant light source and an observer, that is capable of bending the light from the source as the light travels towards the observer. This effect is known as gravitational lensing, and the amount of bending is one of the predictions of Albert Einstein’s general theory of relativity.

This illustration shows how gravitational lensing works. The gravity of a large galaxy cluster is so strong, it bends, brightens and distorts the light of distant galaxies behind it. The scale has been greatly exaggerated; in reality, the distant galaxy is much further away and much smaller. Credit: NASA, ESA, L. Calcada

There are three classes of gravitational lensing:

1° Strong lensing: where there are easily visible distortions such as the formation of Einstein rings, arcs, and multiple images.

Einstein ring. credit: NASA/ESA&Hubble

2° Weak lensing: where the distortions of background sources are much smaller and can only be detected by analyzing large numbers of sources in a statistical way to find coherent distortions of only a few percent. The lensing shows up statistically as a preferred stretching of the background objects perpendicular to the direction to the centre of the lens. By measuring the shapes and orientations of large numbers of distant galaxies, their orientations can be averaged to measure the shear of the lensing field in any region. This, in turn, can be used to reconstruct the mass distribution in the area: in particular, the background distribution of dark matter can be reconstructed. Since galaxies are intrinsically elliptical and the weak gravitational lensing signal is small, a very large number of galaxies must be used in these surveys.

The effects of foreground galaxy cluster mass on background galaxy shapes. The upper left panel shows (projected onto the plane of the sky) the shapes of cluster members (in yellow) and background galaxies (in white), ignoring the effects of weak lensing. The lower right panel shows this same scenario, but includes the effects of lensing. The middle panel shows a 3-d representation of the positions of cluster and source galaxies, relative to the observer. Note that the background galaxies appear stretched tangentially around the cluster.

3° Microlensing: where no distortion in shape can be seen but the amount of light received from a background object changes in time. The lensing object may be stars in the Milky Way in one typical case, with the background source being stars in a remote galaxy, or, in another case, an even more distant quasar. The effect is small, such that (in the case of strong lensing) even a galaxy with a mass more than 100 billion times that of the Sun will produce multiple images separated by only a few arcseconds. Galaxy clusters can produce separations of several arcminutes. In both cases the galaxies and sources are quite distant, many hundreds of megaparsecs away from our Galaxy.

Gravitational lenses act equally on all kinds of electromagnetic radiation, not just visible light. Weak lensing effects are being studied for the cosmic microwave background as well as galaxy surveys. Strong lenses have been observed in radio and x-ray regimes as well. If a strong lens produces multiple images, there will be a relative time delay between two paths: that is, in one image the lensed object will be observed before the other image.

As an exoplanet passes in front of a more distant star, its gravity causes the trajectory of the starlight to bend, and in some cases results in a brief brightening of the background star as seen by a telescope. The artistic concept illustrates this effect. This phenomenon of gravitational microlensing enables scientists to search for exoplanets that are too distant and dark to detect any other way.Credits: NASA Ames/JPL-Caltech/T. Pyle

Explanation in terms of space–time curvature

Simulated gravitational lensing by black hole by: Earther

In general relativity, light follows the curvature of spacetime, hence when light passes around a massive object, it is bent. This means that the light from an object on the other side will be bent towards an observer’s eye, just like an ordinary lens. In General Relativity the speed of light depends on the gravitational potential (aka the metric) and this bending can be viewed as a consequence of the light traveling along a gradient in light speed. Light rays are the boundary between the future, the spacelike, and the past regions. The gravitational attraction can be viewed as the motion of undisturbed objects in a background curved geometry or alternatively as the response of objects to a force in a flat geometry.

A galaxy perfectly aligned with a supernova (supernova PS1-10afx) acts as a cosmic magnifying glass, making it appear 100 billion times more dazzling than our Sun. Image credit: Anupreeta More/Kavli IPMU.

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