Como Dois Intrusos Do Espaço Interestelar Viraram A Astronomia De Cabeça Para Baixo

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Como Dois Intrusos Do Espaço Interestelar Viraram A Astronomia De Cabeça Para Baixo
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Anonim

Os cientistas estão tentando descobrir quais são os primeiros objetos que entraram no sistema solar vindos de regiões distantes do universo

Como dois intrusos do espaço interestelar viraram a astronomia de cabeça para baixo - cometa, asteróide, Oumuamua, espaço
Como dois intrusos do espaço interestelar viraram a astronomia de cabeça para baixo - cometa, asteróide, Oumuamua, espaço

Astrônomo amador da Criméia olhando para o céu em 30 de agosto não achava que vai descobrir um cometa.

No entanto, o Cometa 2I / Borisov não é um objeto simples. Este é o segundo objeto a visitar nosso sistema solar do espaço interestelar. Hoje todos os telescópios da Terra são direcionados a ele e as descobertas acontecem uma após a outra.

Artigo da revista "Nature" traduzido por INOSMI.

Dos cumes no Havaí aos planaltos nos Andes, os telescópios mais poderosos da Terra focalizarão seu olhar em um tênue raio de luz no céu estrelado nas próximas semanas.

A mesma seção do firmamento atrairá a atenção do astrônomo amador da Crimeia Gennady Borisov e de muitas outras pessoas que gostam de astronomia, que sacrificarão o sono e o descanso para aproveitar a mais rara oportunidade.

Objeto descoberto por Borisov

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No céu, eles procurarão um visitante raro que se aproximará do Sol a uma distância mínima. Depois disso, eles terão apenas alguns meses para coletar o máximo de informações possível sobre este objeto antes que ele desapareça para sempre na escuridão cósmica.

Este pedaço de rocha e gelo começou sua jornada há milhões de anos, a muitos anos-luz da Terra. Ele foi expulso por um poderoso impulso gravitacional - talvez de um planeta próximo, ou talvez de uma estrela voando no espaço.

Desde então, este objeto tem vagado no espaço entre os planetas e agora está vindo em nossa direção.

Em 30 de agosto, Borisov notou este objeto no céu antes do amanhecer. Ele emitiu uma luz fraca, deixando um rastro largo e irregular para trás. O objeto foi chamado de cometa. 2I / Borisov em homenagem ao seu descobridor. O cometa atraiu a atenção de todo o mundo, porque é apenas o segundo objeto (além das partículas de poeira exóticas) que entrou em nosso sistema solar do espaço interestelar.

“Este é meu oitavo cometa, e é incrível”, diz Borisov. "É um grande sucesso para mim ter descoberto um objeto tão único."

É muito diferente do primeiro alienígena interestelar, que era um objeto pequeno, escuro e semelhante a uma pedra, chamado 1I / Oumuamua e voou além do sol em 2017. Este par de objetos interestelares mudou a maneira como os cientistas pensam sobre 1026 corpos espaciais gelados voando ao acaso ao longo da Via Láctea.

Objeto Oumuamua

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Entre outras coisas, 1I / Oumuamua e 2I / Borisov deram aos pesquisadores a primeira oportunidade de olhar diretamente para a composição física e química das nuvens de detritos espaciais esmagados que circundam estrelas jovens e servem como locais de formação planetária. Essas amostras de outros sistemas planetários permitem que os cientistas entendam se nosso sistema solar é único ou se tem os mesmos elementos estruturais de outros sistemas da Via Láctea.

Como os astrônomos notaram o Cometa 2I / Borisov conforme ele se aproximava do sistema solar, eles terão muitos meses para estudá-lo - ao contrário de 1I / Oumuamua, que só foi descoberto quando ele o deixou.

Por esse motivo, eles esperam aprender muito mais sobre o cometa de Borisov, digamos, a composição química de sua base de gelo congelada. Para eles, esta é a melhor oportunidade de olhar para um objeto formado em outro sistema estelar.

Enquanto os telescópios estudam constantemente o céu, em busca de objetos sutis e que se movem rapidamente, os cientistas esperam encontrar muitos novos alienígenas do espaço interestelar nos próximos anos.

“É tão emocionante ver as coisas se desenrolarem repentinamente e uma nova área de pesquisa surgir”, diz Michele Bannister, astrônoma da Queens University em Belfast.

DO PÓ

Objetos interestelares podem nascer do fato de que grãos congelados começaram a se acumular e se juntar ao disco de gás e poeira ao redor da jovem estrela. Na região desses discos, um pequeno núcleo planetário é formado, que então começa a saltar para outras órbitas circunstelares devido a colisões e choques gravitacionais.

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Os planetas cortam os escombros gelados como um limpador de neve limpando a estrada de granizo. Simulações indicam que os planetas estão jogando mais de 90% dessas "pedras de granizo" de sua esfera de influência para o espaço interestelar.

Eles vagam lá sozinhos até chegarem perto o suficiente de outra estrela para fazer uma curta visita devido à gravidade.

Os astrônomos esperavam que o primeiro objeto interestelar que eles descobriram se parecesse com um cometa típico. A maioria dos cometas chega ao sistema solar de uma região distante e esférica conhecida como nuvem de Oort.

Este é um tipo de congelamento do espaço profundo, e esta região está localizada mil vezes mais longe do Sol do que Plutão. Periodicamente, algo perturba a paz nesta esfera e envia um dos cometas na direção do sol.

Ele se aproxima de nossa estrela, gradualmente aquece e seu núcleo começa a ejetar poeira e gás, que formam a clássica cauda de cometa.

Mas quando o primeiro visitante interestelar apareceu, não parecia um cometa comum. Em contraste, Oumuamua era minúsculo, com apenas 200 metros de largura, e sólido. Tinha o formato de um charuto com a ponta amassada. Talvez seja tudo o que os cientistas conseguiram descobrir, já que Oumuamua saiu muito rapidamente do sistema solar.

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Mas o interestelar 2I / Borisov parece um cometa comum. E os cientistas aproveitam ao máximo a oportunidade para estudá-lo completamente.

"Queremos saber qual é a composição química desse cometa e se ela difere dos cometas do sistema solar", disse a astrobióloga Karen Meech, que trabalha na Universidade de Honolulu.

O cometa de Borisov é de cor avermelhada e constantemente expele partículas de poeira. Tem um núcleo bastante pequeno, com cerca de um quilômetro de diâmetro. Mas muitos outros cometas do sistema solar são do mesmo tamanho.

“Depois de Oumuamua, tivemos que repensar completamente nossa compreensão dos objetos interestelares”, disse Matthew Knight, um especialista em cometas da Universidade de Maryland em College Park. “Mas agora um segundo cometa está a caminho e se parece mais ou menos com o que imaginamos um cometa ejetado de outro sistema estelar. Agora me sinto muito melhor."

Isso sugere que os sistemas estelares nos quais outros mundos são formados podem ser muito semelhantes aos nossos.

As descobertas se sucedem. Três semanas após a descoberta do cometa de Borisov, os astrônomos apontaram para ele com o telescópio William Herschel localizado nas Ilhas Canárias com um diâmetro de espelho de 4, 2 metros e notaram moléculas de gás cianeto emergindo dele. Esta foi a primeira vez que o gás foi notado em um convidado do sistema solar.

Em 11 de outubro, outro grupo de pesquisadores usando um telescópio de 3,5 metros no Novo México descobriu oxigênio emanando do cometa. Pode ter sido da água no núcleo do cometa.

E, novamente, esta foi a primeira vez que os cientistas notaram água que caiu para nós de outro sistema estelar. A quantidade de cianeto e água emitida pelo cometa não é surpreendente, pois não é muito diferente do que os astrônomos observaram em outros objetos espaciais.

Os cientistas estão observando atentamente o cometa de Borisov se aproximando do Sol e gradualmente esquentando. Eles querem saber se existem outras moléculas lá, digamos, monóxido de carbono. Isso indicará o quão semelhante (ou diferente) este cometa interestelar é aos cometas do sistema solar, disse a astrônoma Maria Womack do Instituto Espacial da Flórida da Universidade da Flórida Central em Orlando.

As primeiras observações indicam que o cometa 2I / Borisov contém algumas moléculas de cadeia de carbono, como C2 e C36. Cerca de 30% dos cometas do sistema solar são igualmente baixos em carbono. Esses cometas geralmente nascem bem perto do Sol, em vez de chegarem dos confins do sistema solar vindos da nuvem de Oort.

Meses se passam e os astrônomos acumulam cada vez mais conhecimento sobre o cometa de Borisov. Eles esperam poder entender muito mais sobre a origem do disco formador de planetas.

“Seria ótimo se pudéssemos entender como os blocos de construção de outros sistemas se comparam aos nossos”, diz a estudante Malena Rice da Universidade de Yale.

Os pesquisadores também esperam entender como os objetos interestelares viajam no espaço profundo antes de aparecer no sistema solar. Estima-se que os objetos estão sujeitos a muitas forças enquanto orbitam no centro da Galáxia. Entre outras coisas, eles se encontram periodicamente com outras estrelas e recebem choques de marés galácticas.

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Alguns cientistas tentaram calcular em torno de quais estrelas os cometas 1I / Oumuamua e 2I / Borisov poderiam ter se formado, mas acabou sendo difícil descobrir suas órbitas. É como tentar traçar a rota da chatice de Londres até o último estabelecimento de bebidas que ele visitou e descobrir em qual pub ele começou suas aventuras.

Existem outras questões, por exemplo, quando devemos esperar o próximo alienígena interestelar e o quanto ele será diferente de 1I / Oumuamua e 2I / Borisov. Após décadas de buscas infrutíferas, os cientistas simplesmente não esperavam que dois convidados aparecessem em uma sucessão tão rápida.

“Ainda estou confuso e surpreso que dois objetos chegaram tão rapidamente”, disse Robert Jedicke, um pesquisador de asteróides da Universidade do Havaí, que calcula a frequência de alienígenas interestelares.

“Eles são como ônibus”, brinca Alan Fitzsimmons, astrônomo da Queens University em Belfast. “Você está esperando há muito tempo por uma coisa, mas ele ainda não vai, e de repente dois ônibus chegam quase ao mesmo tempo.”

Alguns astrônomos estão estudando dados de arquivos, tentando entender se os objetos que foram notados há muitos anos, mas não identificados, não eram visitantes interestelares. Espera-se que esses objetos sejam descobertos com mais frequência no futuro, possivelmente um por ano, quando o Chile lançar o Grande Telescópio de Pesquisa Sinótica em 2022, projetado para pesquisar o céu acessível a cada três noites.

A Agência Espacial Européia está desenvolvendo um conceito para uma espaçonave chamada Comet Interceptor, que será capaz de visitar objetos interestelares conforme eles passam pelo sistema solar. Quando os cientistas estudarem de 10 a 20 objetos interestelares, eles terão uma ideia mais clara desses viajantes espaciais.

“Com o tempo, falaremos sobre a Galáxia como um lugar onde produtos de diferentes sistemas planetários são trocados”, diz Bannister. "Será uma abordagem completamente diferente da astronomia."

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