12 de janeiro de 2016

Fim do Mistério? Astrônomos Acreditam Ter Solucionado os Pontos Brilhantes em Ceres

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Por Marco Faustino

Desde o começo do ano, o planeta anão Ceres, o corpo celeste com maior massa do Cinturão de Asteroides entre Marte e Júpiter (com cerca de um terço do total da massa do cinturão), tem deixado cientistas intrigados, bem como todos os amantes, profissionais ou amadores, quando o assunto é Astronomia. Desde sua descoberta em 1801 por Giuseppe Piazzi, Ceres recebeu diversas classificações, sendo inicialmente considerado planeta e posteriormente classificado como um asteroide. Foi somente no ano de 2006, que Ceres foi enquadrado na categoria de planeta anão. Entretanto, tanto Ceres quanto Vesta (segundo maior asteroide do Sistema Solar, e localizado na mesma região) muitas vezes são denominados de protoplanetas (planetas embriões), uma vez que acredita-se que suas estruturas e composições sejam bem diferentes dos "asteroides comuns", e que talvez tenham permanecido "intocados", provavelmente desde suas formações.

Esse fascínio por ambos fez com que a NASA lançasse uma sonda espacial chamada Dawn, em 2007, para investigá-los. Apesar de Vesta ter sido o primeiro a ser analisado, quem brilhou mesmo foi Ceres, e tinha mesmo razões para isso. Sua superfície, conforme anteriormente observada pelo Telescópio Espacial Hubble, apresentava regiões mais escuras, além de uma região com uma espécie brilho proeminente, que ninguém sabia o que era. Demorou cerca de 8 anos para que a sonda Dawn, em março deste ano, finalmente começasse a orbitar Ceres, muito embora a mesma já havia começado a fotografá-lo desde sua aproximação inicial, em dezembro do ano passado.

Foi justamente em março desse ano que as primeiras imagens revelaram, com maior proximidade, dois pontos brilhantes misteriosos em sua superfície, sendo ambos concentrados na cratera posteriormente denominada de Occator. Isso causou um verdadeiro frenesi entre cientistas e astrônomos. Isso também acabou gerando, é claro, diversas especulações em sites que tentam provar a existência de vida alienígena, pois muitos diziam que poderia ser uma "cidade extraterrestre" ou algum ponto de mineração de uma civilização avançada. De qualquer forma, dois estudos recentes, ambos publicados na última quarta-feira (9) na revista Nature, nos forneceram mais pistas sobre esses pontos brilhantes. Seria este o fim do mistério? Vamos recapitular e saber mais sobre esse assunto?

OBS: Essa notícia havia sido publicada em nosso blog em meados do mês de dezembro de 2015, porém ela foi repostada devido ao vídeo realizado pelo Mateus, que foi publicado recentemente no canal do Youtube para atualizar os leitores que eventualmente não tivessem lido no blog. Contamos com a compreensão de todos!

Recapitulando sobre Ceres e Seus Misteriosos Pontos Brilhantes


Desde março, a medida que a sonda Dawn "descia" em espiral, orbitando a distâncias cada vez menores, e sempre tirando fotos para criar mapas de alta resolução da superfície Ceres, "aumentava" a expectativa sobre o que seria revelado aos nossos olhos. Vale lembrar que a sonda utiliza diversos instrumentos científicos a bordo para investigar a composição da superfície de Ceres mais detalhadamente. Veja uma animação em vídeo, produzido pelo Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, mostrando a aproximação da sonda Dawn em relação a Ceres (em inglês):



À medida que a sonda Dawn aproximava-se cada vez mais da superfície do planeta anão, os astrônomos puderam perceber que não havia apenas duas dessas características um tanto quanto misteriosas, mas muitas outras. Na verdade, Ceres possui mais de 130 pontos brilhantes e a maioria deles estão associados a crateras formadas por impacto de outros corpos celestes, muito provavelmente asteroides menores.

Os dois pontos mais brilhantes de Ceres, localizados na cratera Occator, que chamaram a atenção do mundo e deram
origens a diversas especulações, incluindo conspiratórias, sobre o que eles seriam
Os maiores pontos estão localizados na cratera Occator, que possui cerca 90km de diâmetro. Muitos blogs sensacionalistas apontavam, que o brilho irradiado por ela, era semelhante com a cidade de Las Vegas, nos Estados Unidos, quando vista do espaço durante a noite (muito embora os mesmos blogs tinham "esquecido" de comparar a distância entre as imagens).

Comparativo absurdo feito por blogs sensacionalistas na tentativa
de comparar os pontos brilhantes de Ceres com as luzes de Las Vegas
Deixando de lado as especulações e teorias conspiratórias, e cientificamente falando, a primeira suspeita era que os pontos brilhantes fossem "gelo de água". Por mais que no dia-a-dia você ache isso retórico, uma vez que a primeira coisa que você pensa é que gelo "só pode ser de água", saiba que existe, por exemplo, o gelo de gás carbônico (o popular "gelo seco") nas calotas polares de Marte.

Talvez Ceres estivesse exibindo uma atividade "crio-vulcânica", semelhante ao que ocorre em Encélado, uma das luas de Saturno. Basicamente o criovulcanismo consiste em vulcões que expelem água, ao contrário dos vulcões na Terra, que expelem magma.

Em agosto, a NASA divulgou um deslumbrante mapeamento 3D da superficie de Ceres, que revelava uma espécie de montanha de formato cônico (na época especulava-se que fosse uma pirâmide), com cerca de 6km de altura, que aparentemente estava localizada no "meio do nada", de maneira "incomum" e que supostamente não estava associada a nenhuma cratera. Além disso, detalhes "sem precedentes" foram fornecidos sobre os pontos brilhantes misteriosos de Ceres. Quando os cientistas da missão Dawn analisaram os pontos brilhantes, com a ajuda dessas mesmas imagens, a equipe não encontrou nenhuma evidência que apontasse que eles fossem consistentes com gelo.

Imagens divulgadas pela NASA em agosto desse ano mostrando o mapeamento 3D de algumas regiões da superfície de Ceres,
uma mostrando a cratera Occator (acima) e a outra uma elevação, aparentemente montanhosa de 6km de altura,
que alguns teóricos da conspiração chegaram a dizer que poderia ser uma pirâmide "extraterrestre"
"Estamos comparando os pontos em relação as propriedades reflexivas do sal, mas ainda estamos intrigados com sua fonte. Estamos ansiosos por novos dados de alta resolução da próxima fase orbital da missão", disse na época Chris Russell, da Universidade da Califórnia, em Los Angeles, nos Estados Unidos, principal pesquisador da missão Dawn.

Cerca de pouco mais de dois meses atrás, durante o Congresso Europeu de Ciências Planetárias, realizado este ano entre os dias 27 de setembro e 2 de outubro, Chris Russell deu declarações contundentes a respeito de Ceres, mais precisamente sobre a cratera Occator.

"Acreditamos que seja um enorme depósito de sal. Nós sabemos que não é gelo e estamos bem convencidos que seja sal, mas não sabemos neste momento que tipo de sal é este", disse Chris Russell diante de diversos cientistas naquela época.

O Estudo Coordenado por Andreas Nathues e Publicado na Revista Nature, no dia 9 de Dezembro (Quarta-Feira)


Agora, na análise mais completa e detalhada dos pontos brilhantes de Ceres já realizada até hoje, proveniente de um estudo coordenado por Andreas Nathues, do Instituto Max Planck para Pesquisa do Sistema Solar, localizado na cidade universitária de Goettingen, na Alemanha, é argumentado que na verdade, os pontos brilhantes misteriosos de Ceres seria um pouco de ambos - primordialmente sal, porém com um pouco de "gelo de água".

De acordo com Nathues e seus colegas, o material brilhante é consistente com sais hidratados, mais especificamente, sulfatos de magnésio. Um tipo diferente de sulfato de magnésio é conhecido em nosso planeta como sal de Epsom.

Instituto Max Planck para Pesquisa do Sistema Solar, localizado na cidade de Goettingen, na Alemanha
A combinação de ambos provavelmente vem de uma camada de "gelo e sal" localizado em algum lugar abaixo da superfície Ceres, que acabou sendo rompida devido a impactos de corpos celestes, muito provavelmente asteroides. Assim sendo, o sal teria sido deixado exposto em algum momento no passado, momento este que essa mistura teria simplesmente sublimado. Esse estudo foi publicado online na revista Nature na última quarta-feira (9).

Andreas Nathues, do Instituto Max Planck
para Pesquisa do Sistema Solar
"O cenário mais simples é que o processo de sublimação de "gelo de água" começa depois de uma mistura de gelo e sais minerais que são expostos por um impacto, que penetra na crosta superior escurecida", escreveram os pesquisadores.

Segundo eles, a superfície de Ceres, cujo diâmetro médio é cerca de 940 quilômetros, geralmente é escura, algo semelhante ao brilho de um asfalto fresco, ou seja, recém-colocado. Os pontos brilhantes "salpicados" na superfície do planeta-anão possuem uma grande variação de brilho, sendo que as regiões mais brilhantes refletem cerca de 50% da luminosidade solar que as atinge. Esses pontos também possuem uma variedade de tons, que vão desde o tom de "concreto" até algo semelhante ao tom de "gelo oceânico".

Entretanto, preste bem atenção, não houve detecção clara de "gelo de água" em Ceres, ou seja, mais dados de alta resolução ainda serão necessários para elucidar de vez esta questão.

Confira também um vídeo produzido pelo Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, mostrando a rotação do planeta-anão Ceres, em cores falsas, que destacam as diferenças de materiais de sua superfície. A região mais brilhante é cratera Occator (em inglês):



A utilização do recurso de cores falsas, permite "colorir" a imagem com tonalidades diferentes, independentes das suas cores reais - por isso esse nome - de acordo com o nível de sombreamento determinado. Isso aumenta em muito a capacidade de discernimento da vista humana, já que para níveis de cinza é da ordem de centenas e para cores, a capacidade de distinção chega a alguns milhares.

"O principal problema que tivemos (para analisar os pontos brilhantes) durante a fase de aproximação foi que a nossa resolução espacial era muito baixa", disse Andreas Nathues, em uma entrevista por telefone para o site Gizmodo.

De acordo com a explicação fornecida por Nathues, a câmera de enquadramento da sonda Dawn estava inicialmente baseando o tempo de exposição em relação ao material escurecido, que servia de plano de fundo, na superfície de Ceres. E qual é o resultado disso?

"Os pontos brilhantes ficaram completamente saturados. Em junho, dividimos nossos tempos de exposição tanto para os pontos brilhantes quanto para superfície escura. Assim sendo, a resolução espacial começou a melhorar ao ponto de podermos identificar o que esses pontos brilhantes seriam", completou Nathues.

Vale ressaltar nesse ponto, que a região interna da cratera Occator contém o material mais brilhante em Ceres. Devido ao seu formato e suas características geológicas, os cientistas da missão Dawn estimam que ela seja uma das formações mais jovens de Ceres, com cerca de "apenas" 78 milhões de anos.

Mosaico mostrando os mais de 130 pontos brilhantes em Ceres. Na pequena imagem superior esquerda aparece uma névoa
acima da cratera Occator enquanto a luz solar a atinge, sugerindo que cratera contém "gelo de água" abaixo da superfície.
Na pequena imagem superior direita, uma espécie de névoa aparece sobre a cratera Oxo, a segunda local mais brilhante de Ceres.
Ao utilizar as novas configurações da câmera de enquadramento da Dawn, Nathues e seus colegas obtiveram imagens de alta resolução de toda a superfície de Ceres. Isso os levou a identificar, como dissemos anteriormente, mais de 130 pontos brilhantes e seus respectivos tons. Através de medições em relação ao brilho emitido por esses pontos, Andreas Nathues e sua equipe concluíram que os pontos são compostos principalmente de sulfato de magnésio hidratado. De qualquer forma, não dá para cravar ainda com toda certeza, uma vez que existem outros materiais, menos prováveis, como minerais argilosos pobres em ferro, que também poderiam se encaixar nas observações.

E onde entra a parte sobre o "gelo de água"? Voltando ao que foi publicado na Nature, os autores do estudo descreveram, que em alguns momentos do dia, a cratera Occator e uma outra chamada Oxo, aparentam ter uma espécie de "névoa difusa" bem próxima da superfície, e que as preenchem totalmente.

"O que encontramos foi quando estávamos em uma visão muito oblíqua (uma visão diagonal, como se alguém estivesse observando de cima, mas vendo um pouco de lado) - como se Ceres estivesse localizado entre o Sol e a sonda Dawn - onde havia um brilho adicional acima dos pontos brilhantes. Este brilho existia somente durante o dia, como a neblina na Terra. E isto foi uma surpresa", disse Nathues.

Os autores do estudo descreveram, que em alguns momentos do dia, a cratera Occator (foto) e uma outra chamada Oxo,
aparentam ter uma espécie de "névoa difusa" bem próxima da superfície, e que as preenchem totalmente.
Em outras palavras, ao observar a cratera Occator sob diversos ângulos e durante diversos horários no dia, os pesquisadores puderam notar a formação periódica de uma espécie de "névoa" por sobre a cratera. Ela se forma a partir do amanhecer, ganhando sua maior intensidade ao que seria equivalente ao "meio-dia" de Ceres, que por sua vez completa uma rotação a cada 9 horas (aproximadamente), e desaparecia no fim do entardecer.

Por mais que os instrumentos de Dawn tenham sido incapazes de determinar a natureza de névoa, ou seja, do que ela é composta, observações anteriores independentes feitas pelo Observatório Espacial Herschel, da ESA (Agência Espacial Europeia) no ano passado, detectaram vapor d’água emanando de Ceres da região que corresponde à cratera Occator. Assim sendo, a explicação mais provável é que o "gelo de água" está sublimando a partir da superfície de Ceres.

Esse seria um padrão semelhante a "névoa" diurna em cometas, incluindo o cometa 67P/Churyumov–Gerasimenko, fazendo com que o planeta anão Ceres agisse como asteroide, mas se comportasse como cometa. Isso tudo é algo fantástico, porém para Nathues e seus colegas, essa história está longe de terminar.

"O que sabemos agora é Ceres é parcialmente diferenciado, porque ele tem uma espécie de estrutura de cobertura", disse Nathues. A extensão dessa cobertura, e se ela originou-se em algum lugar nas profundezas do interior do planeta, ainda não é conhecido. De qualquer maneira, as respostas podem estar chegando em breve, uma vez que a sonda Dawn está atualmente em sua "longa" jornada de sete semanas, rumo a sua órbita final da missão, a chamada de órbita de mapeamento de baixa altitude, que a deixará apenas a 370km da superfície de Ceres. É durante essa fase que os cientistas serão capazes de fazer medições de gravidade e investigar sobre a composição interior de Ceres com maiores detalhes.

Nathues e sua equipe continuarão utilizando as imagens obtidas através da sonda Dawn para estudar a morfologia da superfície Ceres. Existem certas "fraturas" em algumas regiões desses pontos brilhantes, e os cientistas estão curiosos para saber se as mesmas desempenham algum papel na emissão desses sais na superfície do planeta-anão. É esperado que a sonda Dawn alcance sua órbita de mapeamento de baixa altitude na semana que vem, ou seja, talvez ainda no decorrer desse mês, tenhamos mais imagens detalhadas de Ceres. Nos resta apenas aguardar!

Um Outro Estudo Sobre a Superfície de Ceres foi Publicado no Mesmo Dia pela Revista Nature


Em um segundo estudo publicado no mesmo dia pela Revista Nature, membros da equipe científica da missão Dawn, mas dessa vez pertencentes ao Instituto Nacional de Astrofísica de Roma, na Itália, analisaram a composição de Ceres e encontraram evidências de argilas (filossilicatos) ricas em amônia. Eles usaram dados do espectrômetro de mapeamento de luz visível e infravermelha, um dispositivo que analisa a forma como os diversos comprimentos de onda de luz são refletidos pela superfície, permitindo que minerais sejam identificados.

O "gelo de amônia", por si só, nos dias de hoje evaporaria em Ceres, uma vez que o planeta é "muito quente". Entretanto, as moléculas de amônia poderiam permanecer estáveis se estivessem em combinação (isto é, quimicamente ligadas) com outros minerais.

A presença de compostos de amônia levanta a possibilidade de que a origem de Ceres não foi a partir do principal cinturão de asteróides entre Marte e Júpiter, onde atualmente está localizado, mas ao invés disso, Ceres poderia ter se formado no sistema solar exterior. Outra ideia sugerida é que Ceres foi formado perto de sua posição atual, incorporando materiais que entravam a partir do sistema solar exterior, próximo da órbita de Netuno, onde gelos de nitrogênio são termicamente estáveis.

A presença de compostos de amônia levanta a possibilidade de que a origem de Ceres não foi a partir do principal cinturão
de asteróides entre Marte e Júpiter, onde atualmente está localizado, mas ao invés disso,
Ceres poderia ter se formado no sistema solar exterior
"A presença de compostos que contêm amônia, sugere que Ceres é composto de materiais acrescidos em um ambiente onde a amônia e nitrogênio eram abundantes. Consequentemente, acreditamos que este material tenha se originado no gélido sistema solar exterior", disse Maria Cristina De Sanctis, principal autora do estudo.

Em entrevista para o site Gizmodo, ela disse que os resultados foram um tanto quanto inesperados.

"Estamos agora analisando os dados obtidos com maior resolução, que poderiam revelar mais detalhes sobre o variegação (presença de zonas de coloração diferentes) na composição da superfície", disse De Sanctis.

Imagem mostrando o cinturão de asteróides em relação aos planetas Marte e Júpiter e a respectiva localização de Ceres
Ao comparar o espectro de luz refletida por Ceres em relação a meteoritos, os cientistas descobriram algumas semelhanças. Especificamente, eles se concentraram no espectro, ou "impressões digitais" químicas, de condritos carbonáceos, um tipo de meteorito rico em carbono, que se acreditar se relevantemente análogo em relação ao planeta anão.

Entretanto, eles não se encaixavam em todos os comprimentos de ondas analisadas pelo expectrômetro, que tinham sido encontradas pela equipe. Outra diferença que os cientistas observaram, é que condritos carbonáceos possuem cerca de 15 a 20% de água, enquanto o teor em Ceres chega a 30%

"Ceres pode ter retido mais compostos voláteis do que esses meteoritos ou então poderia ter agregado água a partir dos compostos voláteis", disse de De Sanctis.

O estudo também mostrou que as temperaturas da superfície sobre Ceres, durante o dia, variam de -93°C a -33ºC. As temperaturas máximas foram medidas na região equatorial. De acordo com os autores do estudo, as temperaturas nesta região e ao redor dela geralmente são demasiadamente elevadas para que permitam a presença de gelo por um longo período de tempo. Entretanto, os dados que serão obtidos quando a sonda Dawn atingir a órbita de mapeamento de baixa altitude devem revelar mais detalhes sobre isso.

É, Assombrados, surpresas no mundo da Astronomia nos aguardam neste final de ano e no início do ano que vem! Assim que tivermos notícia de novas imagens e análises dos dados obtidos pelo sonda Dawn, em relação a Ceres, publicaremos para vocês!

Criação/Tradução/Adaptação: Marco Faustino

Fontes:
http://mensageirosideral.blogfolha.uol.com.br/2015/12/09/cientistas-apresentam-conclusoes-sobre-pontos-brilhantes-de-ceres/
http://www.de.ufpb.br/~ronei/procimagem/procimagem.htm
http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-3353010/Has-mystery-alien-marks-Ceres-solved-Bright-spots-dwarf-planet-s-surface-WATER-ICE.html
http://gizmodo.com/we-finally-have-the-full-story-on-ceres-mysterious-brig-1746997700
http://www.newscientist.com/article/mg22830515-000-dwarf-planet-ceres-looks-like-an-asteroid-but-acts-like-a-comet
http://www.theguardian.com/science/2015/dec/09/nasas-dawn-throws-light-giant-bright-spots-ceres-dwarf-planet
http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=4785
http://solarsystem.nasa.gov/news/2015/12/08/new-clues-to-ceres-bright-spots-and-origins
http://www.sciencealert.com/astronomers-have-finally-solved-the-mystery-of-those-weird-bright-spots-on-ceres

http://www.nature.com/nature/journal/v528/n7581/full/nature16172.html
http://www.nature.com/nature/journal/v528/n7581/full/nature15754.html

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