sábado, 25 de março de 2023

Hercóbulus

Ciência e Misticismo

A crença na existência do objeto denominado de Hercóbulus ou Hercólubus é creditada a certos esotéricos.

Em 1984,  astrônomos estadunidenses formularam uma hipótese para explicar por que registros fósseis indicam que aproximadamente a cada trinta milhões de anos de anos ocorre a extinção de uma grande parte dos seres vivos terrestres. Estes pesquisadores propuseram a existência de uma pequena estrela anã vermelha (Nêmises) que orbitaria o Sol em uma elipse de semi-eixo maior de 90.000 U.A ou 1,4 anos-luz. Quando esta estrela se deslocasse para o periélio (parte da órbita que a deixa mais próximo do Sol) provavelmente passaria por uma região que dista do Sol cerca de 10.000 U.A, denominada de Nuvem de Oort-Öpik, onde bilhões de núcleos de cometas estão em órbitas quase circulares. Durante a passagem da estrela, estes cometas seriam perturbados gravitacionalmente por Nêmesis, saindo de suas órbitas originais e sendo arremessados, aos milhares, para as partes mais internas do Sistema Solar. Devido ao seu grande número, a possibilidade de colisão sobre a Terra poderia ter sido consideravelmente maior que a atualmente existente.

Alguns esotéricos provavelmente ao tomarem conhecimento desta hipótese, através dos jornais da época, a modificaram sem razões plausíveis como o tipo de objeto de estrela para planeta ou cometa; sua órbita, o colocando em uma trajetória que passa na região planetária do Sistema Solar; lhe atribuindo cores ou mesmo insinuando que os astrônomos sabem de sua existência, mas não a revelavam para não alarmar a população (algo como no filme Deep Impact ou um episódio de X-Files).  O tema "Hercóbulus" foi assunto de um programa sensacionalista de TV de grande popularidade em alguns países da América Latina, motivando que fossem realizados diversos trabalhos como livros, artigos, palestras e cursos.

Efetivamente, descobrir Nêmesis é trabalhoso em função deste objeto emitir radiação preferencialmente na faixa do infravermelho (baixa temperatura superficial), onde os detectores da época não eram muito sensíveis, e ser necessário fazer uma varredura em todo o céu, o que requer um telescópio de uso quase exclusivo. Com a varredura infravermelha efetuada pelo IRAS e modelos estelares existentes, que forneceram um brilho esperado, se buscou este objeto mas nada foi descoberto nos dados disponíveis.

Uma varredura do céu em três bandas do infravermelho que visa a busca de objetos proto-estelares, realizada no Chile (DENIS),  descobriu a anã vermelha DENIS-P J104814.7-395606.1, com mais de 60 massas de Júpiter, a uma distância de aproximadamente 13 anos-luz do Sol. Como o brilho dos objetos astronômicos diminui com o inverso do quadrado da distância, concluímos que deveria ser mais fácil descobrir Nêmesis à 1,4 anos-luz do que DENIS-P. Sua provável órbita indica que este objeto gira ao redor do núcleo da via-láctea, assim como o Sol. A trajetória calculada de DENIS-P no espaço não sugere possibilidade de colisão com a Terra ou que este arremesse cometas para o Sistema Solar interior. A varredura realizada no Chile, com os detectores mais modernos e sensíveis disponíveis, não descobriu a hipotética Nêmesis ou o fantasioso Hercólubus, por mais que os autores de livros insistam que o último se aproxima da Terra.

Nuvem de Oort e o Cinturão de Kuiper

Nuvem de Oort-Öpik e órbitas elípticas, parabólicas e hiperbólicas de alguns hipotéticos cometas. Fonte: Bergamini, D.:1970 In, O Universo, Biblioteca da Natureza Life, Livraria José Olympio Editora, Rio de Janeiro, P.69

Estudos que consideravam as perturbações gravitacionais planetárias sobre as órbitas de corpos do Sistema Solar, como asteroides e cometas, foram efetuadas por diversos pesquisadores durante as primeiras décadas do século XX. Destes trabalhos surgiram as primeiras idéias sobre a distribuição de estatística dos parâmetros que caracterizam as órbitas destes corpos. Para órbitas hiperbólicas (1/a_orig ~<0, onde a_orig = semi-eixo maior da órbita do objeto antes de entrar na região planetária do Sistema Solar) de cometas, os trabalhos de Strömgrem (1914,1947) demonstraram que estas trajetórias não eram as originais quando estes corpos entraram no Sistema Solar mas o produto da interação gravitacional com os planetas.

Sinding (1948) determinou valores de 1/a_orig~<0 para vinte e um cometas de longo período, os quais somados ao trabalho de Van Woerkom (1948), formaram a base para o trabalho de Oort (1950) sobre a existência de um reservatório de cometas além dos limites do Sistema Solar conhecido. A idéia de uma hipotética nuvem de cometas distantes com trajetórias estáveis, frente a perturbações estelares, é necessária para justificar cometas com a_orig ~ 10.000 U.A. Esta teoria foi formulada antes de Oort por Öpik em 1932.

Oort deduziu a existência desta nuvem pelo grande número de cometas de longo período com 1/a_orig < 10-4 U.A^{-1} dentro de uma amostra de dezenove cometas. Seus afélios estariam a pelo menos 200.000 U.A do Sol. Oort concluiu que haveriam órbitas estáveis a aproximadamente 200.000 U.A as quais, de tempos em tempos, poderiam ser perturbadas por passagens estelares próximas. Admitindo que as passagens estelares poderiam tornar randômica a distribuição orbital da nuvem e em vista da idade do sistema solar, a nuvem poderia conter 2X10^11 cometas. Como a massa cometária média é da ordem de 1013 kg, a massa total da nuvem pode ser de 0,3 massas terrestres ou 2X10^24 kg.

Considerando-se a teoria da difusão orbital de Van Woerkom (1948) para as perturbações planetárias, o número de cometas com 1/a_orig < 10-4 U.A^{-1} deveria ser maior que o observado. Isto motivou que em um estudo posterior, Oort e Schmidt (1951) sugerirem que muitos cometas poderiam não ser facilmente descobertos, em suas primeiras passagens pelo Sistema Solar interior, em função de suas grandes distâncias de periélio e consequentemente baixo brilho. Deste trabalho, surgiu o conceito de cometa novos (brilhantes, devido a grande produção de poeira e gás, e originários da Nuvem de Oort) e velhos (pouco brilhantes, devido a baixa produção de poeira e gás, e com órbitas elípticas com períodos órbitas curtos).

Imagem CCD do centauro (2060) Chiron (círculo verde) obtida em 05/05/1999 no Observatório do Pico-dos-Dias (Brasópolis, Minas Gerais). Este objeto, que orbita entre Saturno e Urano, foi provavelmente um membro do cinturão de Edgeworth-Kuiper, colocado nesta órbita mais próxima do Sol devido a perturbações gravitacionais de Netuno ou Urano.

 

Novamente através de estudos dinâmicos de trajetórias de cometas e graças ao avanço tecnológico de telescópios e detectores, hoje se sabe que o Sistema Solar está envolvido por um vasto disco composto de núcleos de cometas. Este disco presumivelmente começa um pouco depois da órbita de Netuno e se estende muito além, até a esférica de Nuvem de Oort da qual grande parte dos cometas hipoteticamente se origina. Esta parte do Sistema Solar, conhecida como cinturão de Edgeworth-Kuiper foi sugerida por K.E. Edgeworth em 1949 e por G. Kuiper em 1951. Eles propuseram a existência de uma região em forma de disco, que deveria se encontrar a pelo menos 36 U.A do Sol. Em 1980, o uruguaio J. Fermandez propôs que este disco seria o reservatório de cometas que, após encontros com os planetas gigantes, são injetados em órbitas com períodos orbitais curtos. Estas hipóteses foram mais fundamentadas com a descoberta (Jewitt & Luu, 1993) de corpo com magnitude 22, situado além da órbita de Netuno, o primeiro membro conhecido do Cinturão de Edgeworth-Kuiper. Este objeto foi designado de 1992QB1 e depois de sua descoberta se seguiram diversas outras de maneira que em 1998 se conheciam 66 destes corpos. Como as descobertas foram decorrentes da varredura de uma pequena área no céu, se acredita que possam existir 160.000 objetos como 1992 QB1, o qual deve possuir um diâmetro maior de 100 km e alguns tão grandes como Plutão (2360 km) e o seu satélite Caronte (1200 km).


Referências

Betzler, A. S.: 1998, in Um estudo dos cometas Hale-Bopp e Chiron, Projeto de Final de Curso para a Obtenção do Título de Astrônomo, UFRJ-CCMN/Departamento de Astronomia, Rio de Janeiro, p. 18, 30

Edgeworth, K.E.: 1949, MNRAS 109, 600.

Fenandez, J.: 1980, MNRAS 192, 481

Jewitt, D. & Luu, J.: 1993, Nature 362, 730

Kuiper, G.P.: 1951, in Astrophisics: A Topical Symposium, J.A . Hynek ed. McGraw Hill, N.Y., 357

Oort, J.H.: 1950, Bull. Astron. Inst. Netherl. 11, 91

Oort, J.H. & Schmidt, M.: 1951, Bull. Astron. Inst. Netherl. 11, 259

Öpik, E.J.: 1932, Proc. Amer. Acad. Astr. Sci. 67, 199
Sagan, C & Druyan, A. : 1985, in Cometa, Livraria Francisco Alves Editora S.A.,p.300-301

Strömgrem, E.: 1914, Publ. Obs. Compenhagen 19,

Strömgrem, E.: 1947, Publ. Obs. Compenhagen 144,

Van Woerkom, A . J. J.: 1948, Bull. Astron. Inst. Netherl. 10, 445

quarta-feira, 15 de fevereiro de 2023

252P/LINEAR

Registro do cometa LINEAR obtido no loteamento Santo Antônio, em Amargosa (BA). Os registros foram feitos com uma câmera Nikon D80 em 22-03-2016,  entre 06 h 47 min e 07 h 07 min UT. A figura (b) é o resultado da soma de nove fotografias, cada uma com 15 s de exposição, ASA 1600, obturador f/5,3 e objetiva de 40 mm. As fotografias foram alinhadas e somadas  com o software Sequator.  

A magnitude do cometa devia ser próxima de cinco na ocasião do registro, segundo observadores da REA-Brasil.

O núcleo deste cometa deve ter um raio de 0,33 km admitindo-se que não seja hiperativo. Este foi o menor objeto do sistema solar que consegui registrar até o momento usando uma simples máquina fotográfica.



(a) - Identificação das constelações presentes na imagem (b)
pelo Astrometry.com.


(b) - Um zoom de 250 x do Google Chrome facilita a
 visualização do objeto (seta).


segunda-feira, 6 de fevereiro de 2023

C/2022 E3 (ZTF)

Registro do cometa ZTF no Santo Antônio (seta), centro histórico de Salvador. Os registros foram feitos com uma câmera Canon Rebel T100 em 05-02-2023, entre 22 h 29 min e 22 h 33 min UT. A figura (a) é o resultado da soma de 10 fotografias, cada uma com 15 s de exposição, ASA 800, obturador f/3,5 e lente grande angular (18 mm). As fotografias foram alinhadas, somadas e corrigidas da poluição luminosa com o software Sequator

Segundo o COBS, a magnitude visual total devia ser algo como 5,9, quase no limite de detecção de minha câmera neste sítio urbano.

O nucleo deste cometa deve ter um raio mínimo de 2,3 km, admitindo que não seja hiperativo.


(a) Um zoom de 250 x do Google Chrome facilita a visualização
do objeto (seta).



 (b) Identificação das constelações presentes na imagem (a)
pelo Astrometry.com.


domingo, 5 de fevereiro de 2023

O cometa 96P/Machholz e sua composição química: dá para acreditar em tudo que se lê na internet?


Diversos canais de divulgação científica na internet aventaram duas hipóteses para explicar porque o cometa Machholz 1 tem abundâncias de cianogênio e carbono abaixo do encontrado numa amostra homogênea, criada e atualizada há décadas por pesquisadores do Lowell Observatory (EUA). A primeira é que o cometa se formou em uma região diferente do sistema solar daquela onde a maioria dos cometas da amostra surgiram. A primeira hipótese tem que ser avaliada com cuidado porque sempre há a possibilidade de ocorrer um viés observacional em nossa amostra. Este viés pode estar associado à escolha do objeto: astrônomos tendem a observar objetos mais brilhantes, porque isso melhora a qualidade do registro. A hipótese alternativa é que o cometa Machholz 1 tenha vindo de fora do sistema solar. A segunda hipótese é bem sedutora, mas é uma grande especulação, pois e que é muito difícil inferir a origem interestelar de um cometa periódico, como o Machholz 1, pela sua órbita atual. Além disso, sistemas exoplanetários são muito provavelmente formados da mesma maneira que o nosso, com as mesmas substâncias, talvez em abundâncias ligeiramente diferentes, mas nada que resulte em situações extremas como a hipótese que sugere que planetas gigantes tenham a tendência a se formar ao redor de estrelas mais metálicas que o Sol.

Devemos tomar cuidado com o que lemos na internet, pois jornalista não é cientista, e nem tem a obrigação de ser, e astrônomos às vezes são mal interpretados.


Periélio do cometa Machholz 1 registrado através da câmera C3
do satélite SOHO da NASA/ESA.

quarta-feira, 21 de dezembro de 2022

Asteroides e montes de pedras

A estrutura de muitos pequenos asteroides ( < 10 km) pode ser do tipo "rubble pile", ou seja um conglomerado de fragmentos rochosos mantidos juntos pela gravidade. Esta hipótese foi formulada na década de 1990 para explicar porque existem poucos asteroides com períodos de rotação infeiores ao da "spin barrier" ( < 2,2 h).
Abaixo algumas imagens que ilustram este conceito:

Monte de brita no canteiro da Av. Juracy Magalhães Jr.Imagem obtida
em 20-12-2022, que inspirou esta postagem
.
Rotação do asteroide Itokawa. Fonte: JAXA

Rotação do asteroide Ryugu. Fonte: JAXA

      Rotação do asteroide Bennu. Fonte: NASA.

O colonialismo cultural na ciência

  Essa postagem parece um discurso de quem que se recusa a se adaptar ao status  quo do mundo. Não concordo com muita coisa por ai, mas não...