Depois de quase 70 anos de especulação, os cientistas finalmente provaram que uma nuvem de poeira fantasmagórica (imageada aqui em vermelho) está perseguindo a Terra ao redor do sol. A nuvem gira em torno de um ponto conhecido como ponto Lagrange L5 - um hotspot gravitacional eqüidistante da Terra e da Lua.
Crédito: J. Slíz-Balogh
Por todo o seu vazio, o espaço é um lugar bagunçado cheio de poeira, gordura , gás e um monte de lixo feito pelo homem . Quando esse schmutz interestelar é pego nas redes gravitacionais de sóis, planetas e outros corpos celestes maciços, algumas coisas interessantes podem acontecer.
Tomemos, por exemplo, as bolas gêmeas de poeira espacial conhecidas como nuvens Kordylewski. Descrita pela primeira vez na década de 1950, essas nuvens turbulentas de crud são supor para existir em órbitas permanentes sobre 250.000 milhas (400.000 quilômetros) acima nosso planeta - uma nuvem empurrada à frente da Terra e outro arrastado por trás dele - graças a um arranjo gravitacional único, com o lua . Como as ervas daninhas cósmicas, acredita-se que essas bolas de poeira granulada rolam para onde quer que suas tropas celestiais rolem, recolhendo partículas soltas e sujeiras e minúsculos pedaços de asteróides ao longo do caminho, antes de finalmente cuspir de volta na longa pradaria do espaço.
A evidência concreta de que as nuvens de Kordylewski existem tem sido difícil de encontrar, por razões óbvias (o espaço é grande e o pó é pequeno). Mas agora, uma equipe de astrônomos húngaros acha que finalmente capturou uma das nuvens diante das câmeras - exatamente onde décadas de pesquisa previam que seria.
"As nuvens de Kordylewski são dois dos objetos mais difíceis de serem encontrados e, embora sejam tão próximas da Terra quanto a Lua, são amplamente ignoradas por pesquisadores da astronomia", disse Judit Slíz-Balogh, astrônomo de Eötvös Loránd. Universidade na Hungria, disse em um comunicado . "É intrigante confirmar que nosso planeta tem pseudo-satélites empoeirados em órbita ao lado de nosso vizinho lunar."
Preso em uma armadilha de gravidade
Desde sua descoberta inicial, as nuvens de Kordylewski eram hipoteticamente existentes em duas regiões gravitacionais únicas conhecidas como pontos de Lagrange - pontos especiais no espaço onde uma pequena massa (como um satélite ou asteróide) pode orbitar a uma distância quase constante de duas massas maiores como a terra e a lua. (Esses pontos receberam o nome do matemático do século XVIII Joseph-Louis Lagrange, que os descreveu em um artigo sobre o "problema dos três corpos")
Todo sistema celestial que se encaixa na conta tem cinco pontos de Lagrange (mostrados na imagem
acima). Três pontos repousam sobre a linha invisível que liga as duas grandes massas, e são muito instáveis para segurar qualquer coisa em sua gravidade por muito tempo. Os outros pontos - chamados L4 e L5 - formam um triângulo de gravidade estável e equilátero com os dois corpos maiores em seus vértices.
No sistema gravitacional da Terra-lua, L4 se projeta para o espaço na frente da Terra, e L5 fica atrás dele. Objetos menores capturados nesses pontos, incluindo o asteroide 2010 TK7 , ficam em órbitas estáveis e podem permanecer lá indefinidamente, exceto perturbações de forças externas como ventos solares. Se as nuvens de poeira Kordylewski existirem, você as encontrará aqui em L4 e L5.
Em um novo par de estudos publicados nos próximos números de novembro de 2018 e janeiro de 2019 da revista Monthly Notices da Royal Astronomical Society, Slíz-Balogh e dois colegas partiram para provar se as nuvens de Kordylewski existem - primeiro, do ponto de vista matemático. A equipe começou executando quase 2 milhões de simulações de partículas para modelar o comportamento da poeira puxada para o nó gravitacional de L5.
As simulações mostraram que uma nuvem de poeira itinerante poderia realmente existir em L5, embora a forma dessas nuvens estivesse constantemente "mudando, pulsando e girando" à medida que partículas de poeira entravam e saíam da região, escreveram os pesquisadores. Uma dada partícula de poeira provavelmente permaneceria na nuvem por apenas alguns dias de cada vez.
Com o fundamento teórico estabelecido, a equipe partiu para fotografar o fantasma rodopiante de poeira para si. Em uma noite sem nuvens, a equipe treinou um telescópio na L5 e fotografou o céu usando uma técnica chamada polarimetria de imagens sequenciais, na qual três exposições seqüenciais foram feitas para medir a luz fraca espalhada por qualquer partícula de poeira que pudesse estar lá.
As imagens resultantes (como a que está no topo deste artigo) mostram uma neblina de pixels vermelhos empoeirados sobre o fundo negro do espaço - um instantâneo claro da nuvem de partículas que persegue a órbita da Terra.
"Concluímos que, pela primeira vez, observamos e registramos polarimetricamente a [nuvem de poeira de Kordylewski] ao redor do ponto Lagrange L5 da Terra e da Lua", escreveu a equipe em seu estudo.
A presença de uma nuvem de poeira semelhante à deriva em torno do ponto L4 permanece teórica, por enquanto. Mas aprender mais sobre essas peculiares armadilhas gravitacionais - e as tempestades de poeira cósmica que podem se esconder lá - poderia ajudar os cientistas a decidir se enviariam futuras naves espaciais para a órbita de lá.
Esta ilustração da NASA mostra os cinco pontos de Lagrange ligados ao sistema gravitacional sol-terra. Acredita-se que as nuvens de pó de Kordylewski existem nos pontos L4 e L5 do sistema da Terra-lua, similarmente organizado.
Crédito: Equipe de Ciências da NASA / WMAP
Todo sistema celestial que se encaixa na conta tem cinco pontos de Lagrange (mostrados na imagem
acima). Três pontos repousam sobre a linha invisível que liga as duas grandes massas, e são muito instáveis para segurar qualquer coisa em sua gravidade por muito tempo. Os outros pontos - chamados L4 e L5 - formam um triângulo de gravidade estável e equilátero com os dois corpos maiores em seus vértices.
No sistema gravitacional da Terra-lua, L4 se projeta para o espaço na frente da Terra, e L5 fica atrás dele. Objetos menores capturados nesses pontos, incluindo o asteroide 2010 TK7 , ficam em órbitas estáveis e podem permanecer lá indefinidamente, exceto perturbações de forças externas como ventos solares. Se as nuvens de poeira Kordylewski existirem, você as encontrará aqui em L4 e L5.
Em um novo par de estudos publicados nos próximos números de novembro de 2018 e janeiro de 2019 da revista Monthly Notices da Royal Astronomical Society, Slíz-Balogh e dois colegas partiram para provar se as nuvens de Kordylewski existem - primeiro, do ponto de vista matemático. A equipe começou executando quase 2 milhões de simulações de partículas para modelar o comportamento da poeira puxada para o nó gravitacional de L5.
As simulações mostraram que uma nuvem de poeira itinerante poderia realmente existir em L5, embora a forma dessas nuvens estivesse constantemente "mudando, pulsando e girando" à medida que partículas de poeira entravam e saíam da região, escreveram os pesquisadores. Uma dada partícula de poeira provavelmente permaneceria na nuvem por apenas alguns dias de cada vez.
Com o fundamento teórico estabelecido, a equipe partiu para fotografar o fantasma rodopiante de poeira para si. Em uma noite sem nuvens, a equipe treinou um telescópio na L5 e fotografou o céu usando uma técnica chamada polarimetria de imagens sequenciais, na qual três exposições seqüenciais foram feitas para medir a luz fraca espalhada por qualquer partícula de poeira que pudesse estar lá.
As imagens resultantes (como a que está no topo deste artigo) mostram uma neblina de pixels vermelhos empoeirados sobre o fundo negro do espaço - um instantâneo claro da nuvem de partículas que persegue a órbita da Terra.
"Concluímos que, pela primeira vez, observamos e registramos polarimetricamente a [nuvem de poeira de Kordylewski] ao redor do ponto Lagrange L5 da Terra e da Lua", escreveu a equipe em seu estudo.
A presença de uma nuvem de poeira semelhante à deriva em torno do ponto L4 permanece teórica, por enquanto. Mas aprender mais sobre essas peculiares armadilhas gravitacionais - e as tempestades de poeira cósmica que podem se esconder lá - poderia ajudar os cientistas a decidir se enviariam futuras naves espaciais para a órbita de lá.
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