Aprendendo a viver de forma sustentável no planeta vermelho: Habitat Mars

Hoje em dia, há um burburinho sobre como a humanidade pode se tornar uma espécie "multiplanetária". Isso é compreensível, considerando que as agências espaciais e as empresas aeroespaciais de todo o mundo estão planejando realizar missões na órbita baixa da terra (LEO), na Lua e em Marte nos próximos anos, sem mencionar o estabelecimento de uma presença humana permanente lá e além.

Para fazer isso, a humanidade precisa desenvolver as estratégias necessárias para uma vida sustentável em ambientes hostis e espaços fechados. Para preparar os humanos para esse tipo de experiência, grupos como o Habitat Marte (Mars Habitat) e outros se dedicam a realizar missões simuladas em ambientes analógicos. As lições aprendidas não apenas preparam as pessoas para viver e trabalhar no espaço, mas também promovem idéias para uma vida sustentável aqui na Terra.

O Habitat Marte foi fundado em 2017 por Julio Francisco Dantas de Rezende, professor de sustentabilidade no Departamento de Engenharia de Produto da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) e diretor de inovação da Fundação Estadual de Apoio à Pesquisa (FAPERN) . Ele também é o coordenador da Habitat Marte e da Mars Society Brasil.

O habitat protótipo da Mars Society em Utah realiza estudos sobre como seria viver em Marte. 

Crédito: Mars Society MRDS

O professor Rezende foi inspirado a trazer a Mars Society para o Brasil depois de participar da convenção de 2016 em Washington DC, onde os famosos cientistas e fundador Robert Zubrin falaram de sua missão. Isso inclui a realização de missões simuladas em seus ambientes analógicos localizados em Utah (a Estação de Pesquisa do Deserto de Marte ) e Nunavut, Canadá (a Estação de Pesquisa Ártica Flashline Mars ).

Inspirado por este trabalho, o professor Rezende retornou ao Brasil e dedicou seus próprios recursos para lançar iniciativas semelhantes. O resultado foi a Mars Society Brasil e a criação do seu ambiente de treinamento "Habitat Marte". Como local, eles escolheram a região semi-árida de Caiçara do Rio do Vento - cerca de 100 km a oeste de Natal - uma região acidentada que recebe chuvas apenas algumas vezes por ano, tornando-a uma boa aproximação de Marte.

Atualmente, esse ambiente de treinamento continua sendo a única estação analógica de Marte em operação no hemisfério sul e, como seus pares em outros países, dedica-se ao desenvolvimento das habilidades e tecnologias necessárias para viver de maneira sustentável em Marte e outros planetas. Como o professor Julio Rezende explicou ao Universe Today por e-mail:

“[Estamos] interessados ​​em projetar sistemas que colaborem para ter um sistema circular / auto-sustentável, no qual a própria energia seja gerada, os resíduos gerados sejam reciclados e os próprios alimentos sejam produzidos. Na Habitat Marte, estamos comprometidos com o desenvolvimento de tecnologias sociais, como estufas, forno solar, cisternas, aquaponia, filtros de água e estufas. Nosso desafio é desenvolver tecnologias que sejam aplicadas tanto ao espaço quanto nas regiões áridas e semi-áridas, ou em outras regiões ameaçadas pela escassez de água e pelas secas. ”

Participantes na câmara de ar do habitat se preparando para um EVA. 

Crédito: Habitat Marte / Prof. J. Rezende

Entre dezembro de 2017 e 2020, a Habitat Marte realizou 42 missões com mais de 150 participantes, totalizando quase 1300 horas (98 dias) de tempo de missão. Como o professor Rezende indicou, essas atividades geraram grandes volumes de dados que resultaram em uma variedade de estudos e publicações científicas. Para cada missão, os candidatos passam um tempo no habitat simulado e realizando as seguintes atividades:

1. Coleta de amostras de solo e minerais;
2. Observação astronômica;
3. Avaliação e melhoria dos sistemas de suporte à vida no Habitat Marte;
4. Teste, aprimoramento e avaliação de trajes espaciais e módulo de refrigeração
5. Realização de atividades extra-veiculares (EVA);
6. Atividades intravehiculares (IVA) - atividades dentro da estação;
7. Avaliação de aspectos comportamentais dos membros da missão;
8. Relatórios sobre a missão;
9. Mapeamento de processos operacionais;
10. Desenvolvimento de artigos que comunicam resultados da missão
11. Manutenção da estufa e do sistema aquapônico.

Em termos de comida, as equipes cultivam todas as frutas e legumes de que precisam, incluindo berinjela, alface, banana, tomate, pimentão e batata doce no passado - desculpas a Mark Watney pela falta de pele vermelha, russets, roxa e outras batatas! Por uma questão de proteína, as equipes também cultivavam peixes de tilápia e cultivavam manjericão e coentro para dar sabor e adicionar nutrição.

Eles até cultivaram árvores para o reflorestamento em casa (e possivelmente terraformando em Marte!). Quando não estavam trabalhando no interior, as equipes realizavam atividades extra-veiculares (EVA) ao ar livre, usando trajes espaciais. Em um exemplo, uma equipe conduziu um EVA para o Pico do Cabugi (pico de Cabugi), um vulcão extinto localizado a cerca de 40 km (25 milhas) dos campos de treinamento com 590 metros de altura (mostrado abaixo).

Pico do Cabugi, um vulcão extinto no Brasil. 

Crédito: Habitat Marte / Prof. J. Rezende

Enquanto estiver lá, a equipe coletou amostras de rochas que serão examinadas com a ajuda dos laboratórios de geologia da UFRN. O professor Rezende e seus colegas também esperam usar amostras de rochas finamente moídas para desenvolver um simulador de solo em Marte, que eles usarão para testar a viabilidade do cultivo da Terra em solo marciano. Para esta pesquisa, eles colaborarão com o Prof. Wieger Wamelink, da Universidade Wageningen & Centro de Pesquisa, na Holanda.

Para os leitores fiéis do Universe Today (ou fãs da MarsOne), o Dr. Wamelink deve ser um nome familiar. Alguns anos atrás, o Dr. Wamelink e colegas da Universidade Wageningen conduziram uma série de estudos agrícolas em conjunto com a MarsOne. Isso envolveu o cultivo de diferentes tipos de culturas em simuladores de solo lunar e marciano para ver quais germinariam, cresceriam e seriam seguras para o consumo.

Entre 2013 e 2015, eles confirmaram que um total de dez culturas (incluindo centeio, rabanete, agrião, ervilha, feijão verde, tomate e batata) poderiam crescer em solo marciano. Eles descobriram ainda que as sementes produzidas a partir dessas culturas também eram capazes de germinar, garantindo colheitas sucessivas, e que as plantas não mantinham níveis perigosos de metais pesados ​​(comuns no solo lunar e marciano).

Devido à epidemia de coronavírus, essas missões foram temporariamente suspensas, mas serão retomadas em breve. A última missão ocorreu em 14 de março de 2020. Enquanto isso, o Prof. Rezende e seus colegas continuaram com simulações virtuais, que são as últimas 6 missões. Como ele os descreveu:

“Em missões virtuais, os participantes são convidados a participar de atividades remotas relacionadas aos protocolos Habitat Marte e a temas de pesquisa que associam espaço e sustentabilidade, observando como o Habitat Marte pode contribuir para soluções relacionadas ao isolamento durante o período do coronavírus. Percebemos que as ações da Habitat Marte podem apresentar diretrizes para esse momento desafiador. ”

A equipe do EVA obtendo amostras de rochas do pé do Pico de Cabugi. 

Crédito: Habitat Marte / Prof. J. Rezende

Esse é um tema comum entre pesquisadores, cientistas e defensores dedicados a encontrar soluções para o problema de viver no espaço. Por exemplo, Vera Mulyani (Vera Mars) afirmou recentemente como o concurso de design de cidades de Mars deste ano - que é focado na agricultura urbana - inspirou-se na pandemia e na necessidade de "isolamento social".

"Neste momento de crise, imaginar como viver em abundância em outro planeta parece ser uma situação distante", disse ela. “No entanto, esse momento crítico também pode oferecer uma nova perspectiva, uma mudança que, a longo prazo, é necessária em prol da nossa existência e evolução como seres humanos. Essa iniciativa também pode levar a descobertas e inovações tecnológicas. Perseguir uma visão de amanhã pode salvar hoje antes que seja tarde demais! ”

Outro elemento comum é a maneira como a pesquisa sobre sustentabilidade da vida em outros planetas pode ter consequências positivas aqui na Terra. No passado, os esforços para enviar astronautas ao espaço e à Lua (o Programa Apollo) resultaram em inúmeras aplicações aqui na Terra, variando de respiradores, monitores cardíacos e fornos de microondas a GPS, comunicações por satélite, microchips e painéis solares.

Portanto, é fácil ver como o Projeto Artemis, missões em Marte e outros planos de “ir interplanetário” ajudarão a resolver os problemas aqui em casa. Com a população global prevista para chegar a 10 bilhões em meados do século, e a maneira como as mudanças climáticas perturbarão os sistemas naturais dos quais dependemos para viver, saber como fazer mais com menos recursos (e produzir menos desperdício) é vital para nossa sobrevivência.

O interior da estufa do Habitat Marte e uma colheita de tomate. 

Crédito: Habitat Marte / Prof. J. Rezende

O próprio Prof. Rezende expressou como essa conexão entre a Terra e a exploração / vida fora do mundo está no centro da missão da Habitat Marte:

“Estamos interessados ​​em criar uma nova geração de pessoas interessadas em ciência e tecnologia, vendo o conhecimento como uma ferramenta para colaborar para o desenvolvimento sustentável. Acreditamos que a experiência no Habitat Mars é motivadora para que seus participantes se capacitem e expandam sua visão, com base em uma experiência espacial que pode mudar o mundo, colaborando para um mundo mais próspero.

“[Estamos] também comprometidos em apresentar soluções para regiões semiáridas no Brasil. Baseada principalmente em tecnologias sociais. Alguns também possivelmente se adaptaram aos habitats espaciais. Temos dois pilares: espaço e regiões áridas / semiáridas. Porque considero que as áreas afetadas pelas mudanças climáticas se tornarão mais. Nossas iniciativas estão ligadas aos 17 Objetivos de Desenvolvimento Sustentável . ”

Essas metas foram definidas pela ONU em 2015 para atuar como um plano para alcançar um futuro melhor e mais sustentável para todos. ” Além da eliminação de todas as formas de desigualdade, os ODS exigem a eliminação da pobreza e da fome, bem como ações sobre mudanças climáticas, fornecimento de água potável e saneamento e desenvolvimento de cidades e comunidades sustentáveis ​​até 2030.

Imagem da tripulação Habitat Marte da Missão 42 (a última missão em pessoa antes da pandemia). 

Crédito: Habitat Marte / Prof. J. Rezende

A chave para alcançar esses objetivos é o desenvolvimento de tecnologias e métodos que permitam ao ser humano usar os recursos locais com mais sabedoria e sustentabilidade e minimizar seu impacto no meio ambiente local. A esse respeito, o trabalho realizado pela Habitat Marte, pela The Mars Society, pelo HI-SEAS e por grupos como Mars City Design e Stellar Amenities terá implicações que vão muito além do espaço!

Para saber mais sobre o Habitat Marte , consulte o site e a página no Escritório de Assuntos do Espaço Exterior das Nações Unidas (UNOOSA). Você também pode encontrar depoimentos registrados por pessoas que participaram de suas missões aqui .

Fonte - Universe Today

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Habitat Marte

Novos mapas revelam o tamanho e a forma real do 8º continente perdido da Terra

(Centro Mundial de Dados de Geofísica e Geologia Marinha / NGDC, NOAA)

Os cientistas confirmaram que a massa de terra submersa,  chamada Zealandia , era seu próprio continente em 2017. Mas eles não foram capazes de mapear toda a sua extensão até agora.

Na segunda-feira, pesquisadores da  GNS Science na Nova Zelândia anunciaram  que mapearam a forma e o tamanho do continente em detalhes sem precedentes. Eles colocaram seus mapas em  um site interativo  para que os usuários pudessem explorar virtualmente o continente.

"Fizemos esses mapas para fornecer uma imagem precisa, completa e up-to-date da geologia da Nova Zelândia e na área sudoeste do Pacífico - melhor do que nós tivemos antes", Nick Mortimer, que conduziu o trabalho,  disse em uma declaração .

Mortimer e seus colegas mapearam a batimetria em torno da Zelândia - a forma e a profundidade do fundo do oceano - bem como seu perfil tectônico, mostrando onde a Zelândia cai sobre os limites das placas tectônicas.

Os mapas revelam novas informações sobre como a Zelândia se formou antes de ficar submersa debaixo d'água milhões de anos atrás.

Um continente subaquático com quase 2 milhões de milhas quadradas

A área da Zelândia é de quase 5 milhões de quilômetros quadrados - cerca da metade do tamanho da Austrália.

Mas apenas 6% do continente estão acima do nível do mar. Essa parte sustenta as ilhas norte e sul da Nova Zelândia e a ilha da Nova Caledônia. O resto é subaquático, o que torna a Zelândia desafiadora para pesquisar.

Para entender melhor o continente submerso, Mortimer e sua equipe mapearam a Zelândia e o fundo do oceano em torno dele. O mapa batimétrico que eles criaram (abaixo) mostra a que altura as montanhas e os cumes do continente se elevam em direção à superfície da água.

Um mapa batimétrico mostrando os detalhes da Zelândia. (Ciência GNS)

Também descreve linhas costeiras, limites territoriais e os nomes das principais características submarinas. O mapa faz parte de uma iniciativa global para mapear todo o fundo do oceano do planeta até 2030.

O segundo mapa que os cientistas do GNS fizeram (abaixo) revela os tipos de crosta que compõem o continente subaquático, qual a idade dessa crosta e as principais falhas. A crosta continental - o tipo mais antigo e mais espesso da crosta terrestre que forma massas terrestres - é mostrada em vermelho, laranja, amarelo e marrom. A crosta oceânica, geralmente mais jovem, é azul. Triângulos vermelhos mostram onde estão os vulcões.

Um mapa tectônico da Zealandia. (Ciência GNS)

Este mapa também revela onde a Zealandia fica ao lado de várias placas tectônicas, quais delas estão sendo colocadas sob a outra em um processo conhecido como subducção e com que rapidez esse movimento está acontecendo.

Estudar as maquinações tectônicas que sustentam a Zelândia hoje pode revelar pistas sobre como o continente se formou em primeiro lugar.

Origens de 85 milhões de anos da Zelândia

O conceito de Zealandia tem 25 anos. O geofísico Bruce Luyendyk cunhou o termo em 1995.

Luyendyk  disse anteriormente ao Business Insider  que nunca pretendeu que o termo descrevesse um novo continente. Em vez disso, o nome originalmente se referia à Nova Zelândia e a uma coleção de pedaços submersos de crosta que romperam o antigo supercontinente Gondwana  cerca de 85 milhões de anos atrás .

"A razão pela qual criei esse termo é por conveniência", disse Luyendyk. "São peças da mesma coisa quando você olha para Gondwana. Então pensei: 'Por que você continua nomeando essa coleção de peças como coisas diferentes?'"

Gondwana se formou quando o antigo supercontinente da Terra, Pangea, se dividiu em dois fragmentos. Laurasia no norte tornou-se Europa, Ásia e América do Norte. Gondwana no sul se dispersou para formar a África moderna, a Antártica, a América do Sul e a Austrália.

As forças geológicas continuaram a reorganizar essas massas de terra, e a Zelândia foi forçada sob as ondas cerca de 30 a 50 milhões de anos após a ruptura de Gondwana, enquanto a maior placa tectônica - a Placa do Pacífico - se subdividia lentamente sob ela.

Esses mapas mostram que a Zelândia é um continente como os outros 7

Até 2017, a Zelândia era classificada como um "microcontinente", como a ilha de Madagascar. Mas, de acordo com Mortimer, a Zelândia assinala todas as caixas para o status de continente: possui limites claramente definidos, ocupa uma área superior a 1 milhão de quilômetros quadrados, é elevada acima da crosta oceânica circundante e tem uma crosta continental mais espessa do que essa crosta oceânica.

Portanto, esses novos mapas oferecem mais evidências de que a massa terrestre subaquática deve ser considerada o oitavo continente, acrescentou Mortimer.

"Se pudéssemos desligar os oceanos do mundo, seria bem claro que a Zelândia se destaca", disse ele  à Science News em 2017 , acrescentando: "Se não fosse pelo nível do oceano, há muito tempo teríamos reconhecido Zealandia pelo que era - um continente ".

Fonte - Science Alert

Expandindo referencias:

Business Insider

Wikimedia Commons

Um mapa da Pangeia 200 milhões de anos atrás, com limites de placas tectônicas em branco.

Calcule o número de civilizações alienígenas na Via Láctea para si mesmo.

Nos últimos anos, a natureza explosiva da descoberta de exoplanetas ( mais de 4.164 confirmados até agora!) Levou a um interesse renovado na pergunta atemporal: "estamos sozinhos no universo?" Ou, como disse o famoso físico italiano Enrico Fermi: " Onde estão todos ?" Com tantos planetas para escolher e com a taxa em que nossos instrumentos e métodos estão melhorando, a busca por vida além da Terra está realmente aumentando.

Ao mesmo tempo, essas descobertas inspiraram uma infinidade de novos estudos sobre a busca por inteligência extraterrestre em andamento (SETI). Isso inclui a Alien Civilization Calculator , que é uma criação dos físicos Steven Woodling e Dominick Czernia. Inspirados por tentativas recentes de abordar a probabilidade estatística de vida avançada em nossa galáxia, eles oferecem uma ferramenta matemática que pode triturar os números para você!

Mas primeiro, uma atualização rápida parece estar em ordem. A primeira “calculadora” para determinar o número de Inteligências Extraterrestres (ETIs) em nossa galáxia a qualquer momento foi criada pelo físico americano e pesquisador do SETI Dr. Frank Drake. Durante uma reunião no Green Bank Observatory em 1961, Drake preparou uma equação que resumia as probabilidades de encontrar ETIs em nossa galáxia.

Doravante conhecida como Equação de Drake , esse argumento probabilístico é expresso matematicamente como:

N = R * XF P XN E XF L XF I XF C X L

• N é o número de civilizações com as quais podemos nos comunicar;
• R * é a taxa média de formação de estrelas em nossa galáxia;
• f p é a fração daquelas estrelas que possuem planetas;
• n e é o número de planetas que podem suportar a vida;
• f l é o número de planetas que desenvolverão a vida;
• f i é o número de planetas que desenvolverão vida inteligente;
• fc é o número de civilizações que desenvolveriam tecnologias de transmissão;
• L é o período de tempo que essas civilizações teriam para transmitir seus sinais ao espaço.

Embora essa equação visasse estimular o debate sobre a probabilidade de ETIs, também era significativa por causa de suas implicações básicas. Mesmo que se trate todas as variáveis ​​de maneira conservadora, elas ainda obterão um resultado N nas dezenas ou nas centenas. Basicamente, mesmo que a vida seja muito rara em nossa galáxia, deve haver pelo menos algumas civilizações por aí com as quais possamos entrar em contato.

Ao longo dos anos, a Equação de Drake recebeu seu quinhão de críticas e muitas tentativas foram feitas para refiná-la. Por exemplo, em um artigo recente publicado no The Astrophysical Journal , a astrofísica Tom Westby e Christopher J. Conselice, da Universidade de Nottingham, criaram um argumento probabilístico próprio baseado no Princípio Astrobiológico Copernicano .

O rádio telescópio Parkes, um dos telescópios usados ​​pelo Breakthrough Listen. 

Crédito: CSIRO

Simplificando, esse princípio (quando aplicado à existência da vida em nosso Universo) afirma que, em vez de outras evidências, nunca se deve assumir que a humanidade é especial ou única. Quando aplicados à questão de saber se a humanidade está ou não sozinha no Universo, Wetsby e Conselice conseguiram produzir uma versão moderna da Equação de Drake. Matematicamente, pode ser expresso como:

N = N *  * F L  * F HZ  * F M  * (L / T ')

• N  é o número de civilizações com as quais podemos nos comunicar;
• N *  é o número total de estrelas dentro da galáxia;
• f L  é a porcentagem daquelas estrelas com pelo menos 5 bilhões de anos;
• f HZ  é a porcentagem daquelas estrelas que hospedam um planeta adequado para sustentar a vida;
• f M  é a porcentagem de estrelas com metalicidade suficiente, permitindo biologia avançada e civilização avançada;
• L  é a vida útil média de uma civilização avançada;
• t ' é a quantidade média de tempo disponível para o desenvolvimento da vida.

Combinados com os dados astrofísicos mais recentes sobre esses valores, eles apresentaram uma estimativa média de 36 civilizações ! Este trabalho de pesquisa inspirou Wooding e Czernia a criar sua Calculadora de Civilizações Alienígenas (ACC), uma ferramenta que permitiria que as pessoas fizessem seus cálculos usando a Equação de Drake e o Princípio Astrobiológico Copernicano, mas de maneira interativa.

Juntos, os dois começaram a trabalhar em uma ferramenta que poderia desempenhar as mesmas funções que a Equação de Drake e o Princípio Astrobiológico Copernicano, mas de maneira interativa. Além de ser membro do Institute of Physics (IOP) no Reino Unido, Wooding é colaborador regular do The Omni Calculator Project - uma pequena comunidade composta por profissionais que desejam tornar a ciência acessível.

Um novo estudo ofereceu uma nova visão do Paradoxo de Fermi - civilizações alienígenas não são visíveis para nós porque estão dormindo. 

Crédito e direitos autorais: Kevin M. Gill

Foi aqui que ele conheceu Czernia, um jovem físico molecular atualmente concluindo seu doutorado no Instituto de Física Nuclear da Polônia. Como Wooding explicou ao Universe Today por e-mail:

“Como uma maneira interativa e divertida de envolver o público na ciência desta questão fundamental, 'estamos sozinhos no universo?'. A calculadora permite que as pessoas vejam com facilidade quais entradas entram nesse modelo e como a alteração dos valores afeta o resultado - mais interativa do que ler um artigo científico, o que a grande maioria não fará. ”

Aqueles que desejam usar o ACC devem primeiro selecionar o modelo que desejam usar e, em seguida, preencher todos os campos na seção Suposições do modelo . Alguns valores padrão são fornecidos, com base no que os cientistas acreditam ser estatisticamente mais provável, mas os usuários podem inserir quaisquer valores que desejarem. A partir disso, eles verão quantas civilizações inteligentes seus modelos e valores prevêem.

O Princípio Copernicano Astrobiológico é recomendado, pois é o modelo mais atual (e, portanto, atualizado), e pode ser ajustado para permitir um cenário Fraco, Moderado ou Forte. Em outras palavras, os usuários podem ajustar o quão rigorosas são as condições para a formação de vida extraterrestre. No entanto, os usuários são incentivados a usar isso e a Equação de Drake para ver como isso afeta seus resultados.

A Equação de Drake e o Princípio Astrobiológico Copernicano buscam abordar a questão incômoda de "Estamos sozinhos?" 

Crédito: NASA

Outro benefício do modelo do Princípio Copernicano é que ele permite que os usuários vejam quanto tempo levaria para alcançar o vizinho extraterrestre mais próximo. Como Wooding recomenda:

“Os usuários devem começar explorando os três cenários de modelagem e ver como as entradas e os resultados mudam. O cenário forte é muito restritivo e segue de perto como a vida se desenvolveu na Terra. O cenário fraco tem suposições mais relaxadas e leva a um número maior de civilizações alienígenas. Depois, você pode colocar seus próprios valores na calculadora para ver como os resultados mudam - ótimo para astrobiólogos de poltrona. ”

Depois que os usuários fizerem isso, eles poderão usar a calculadora de viagens espaciais (também disponível no Omni Calculator) para ver quanto tempo levaria para encontrar as civilizações extraterrestres mais próximas em nossa galáxia. Essa calculadora também foi criada pela Czernia e se baseia, de maneira semelhante, em variáveis ​​inseridas pelo usuário, como massa da nave espacial, aceleração e modelos físicos do Universo (Einsteiniano ou Newtoniano).

Por diversão, vamos supor que o ACC nos disse que havia potencialmente centenas de civilizações em nossa galáxia e que a mais próxima fica a cerca de 159 anos-luz de distância (usando o exoplaneta HD 42936 Ab como referência). Suponhamos também que tínhamos um navio semelhante em massa à ISS (420 toneladas, 463 toneladas) e que poderia acelerar 1 g (9,8 m / s) até atingir 99% da velocidade da luz.

Impressão artística da gama de zonas habitáveis ​​para diferentes tipos de estrelas. 

Crédito: NASA / Kepler Mission / Dana Berry

Com base nessas variáveis, a Calculadora de Viagem Espacial nos diz que levaria 161,4 anos para chegar à ETI mais próxima, embora apenas 10 anos passassem para a tripulação (já que estamos usando a física einsteiniana). Aparentemente, o navio também precisaria de 11,66 milhões de toneladas (12,85 milhões de toneladas dos EUA) de massa de combustível para fazer a viagem. Então ... sim, essa missão não acontecerá tão cedo! Mas foi um exercício divertido que eu recomendo!

Para ser justo, tanto a Equação de Drake quanto o Princípio Copernicano Astrobiológico têm suas limitações. Por exemplo, aprendemos muito desde que Drake propôs sua famosa equação sobre as quatro primeiras variáveis. Muito disso se deve à recente onda de descobertas de exoplanetas, que deram aos astrônomos uma boa idéia de quantas estrelas possuem planetas e com que frequência orbitam dentro da zona habitável de uma estrela.

Da mesma forma, o Princípio Copernicano Astriobiológico está sujeito a muita incerteza. No caso do estudo de Westby e Conselice, eles assumiram que um planeta semelhante à Terra acabaria por formar vida. Além disso, é amplamente assumido que, uma vez que os humanos modernos surgiram apenas cerca de 200.000 anos atrás (enquanto o planeta Terra tem mais de 4,5 bilhões de anos), o SETI deveria apenas olhar para estrelas com 4,5 bilhões de anos ou mais.

No final, prever quantas civilizações extraterrestres existem por aí continuará a envolver muita incerteza. À medida que o tempo passa, e os instrumentos que usamos para conduzir a pesquisa do SETI melhoram, os astrônomos aprendem cada vez mais sobre essas variáveis. A partir disso, podemos esperar que as estimativas sobre o número provável de ETIs em nossa galáxia se tornem mais restritas.

Impressão artística de um planeta Super-Terra orbitando uma estrela parecida com o Sol. 

Crédito: ESO / M. Kornmesser

Como Wooding indicou, alguns desenvolvimentos significativos precisam acontecer antes que possamos responder à pergunta "Estamos sozinhos?", Com alguma confiança:

“Talvez no futuro, à medida que mais descobertas forem feitas sobre as estrelas e planetas da Via Láctea, você possa voltar à calculadora e ver como eles afetam o número de possíveis civilizações alienígenas.

“ Vamos melhorar a detecção de planetas semelhantes à Terra na zona habitável e até sermos capazes de detectar o que há em suas atmosferas (se eles tiverem um). Isso pode levar a uma pesquisa SETI mais direcionada, o que deve aumentar nossas chances. ”

"Eu sempre pensei em construir um radiotelescópio no lado escuro da lua como uma ótima idéia, para fugir do barulho do rádio na Terra, permitindo aumentar nossa sensibilidade a qualquer transmissão alienígena."

No final, não saberemos ao certo qual é a probabilidade de vida e civilizações extraterrestres até encontrarmos evidências de alguns. Mas a parte da beleza é que o Fermi Paradox (“Onde estão todos?”) Precisa ser resolvido apenas uma vez. Enquanto isso, a busca por ETIs continuará e se beneficiará imensamente dos instrumentos da próxima geração (como os telescópios espaciais James Webb e Nancy Grace Roman ) e dos métodos que estão se tornando disponíveis.

Ao mesmo tempo, estudos de probabilidade e argumentos probabilísticos nos ajudarão a restringir os parâmetros de pesquisa. Se eles estão lá fora, temos certeza de encontrá-los eventualmente (dedos cruzados)! Além disso, verifique as outras ferramentas interessantes que o Omni Calculator tem para oferecer, que incluem astrofísica, física quântica e outras calculadoras científicas.

Fonte - Universe Today

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Omni Calculator

Evidências apóiam cenário "quente" e formação inicial do oceano em Plutão

Falhas extensivas (setas) na superfície de Plutão indicam expansão da crosta gelada do planeta anão, atribuída ao congelamento de um oceano subterrâneo. 

Crédito: NASA / Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins / Instituto de Pesquisa do Sudoeste / Alex Parker

O acúmulo de novo material durante a formação de Plutão pode ter gerado calor suficiente para criar um oceano líquido que persiste sob uma crosta gelada até os dias atuais, apesar da órbita do planeta anão longe do sol nas frias regiões externas do sistema solar.

Esse cenário de "início a quente", apresentado em um artigo publicado em 22 de junho na Nature Geoscience , contrasta com a visão tradicional das origens de Plutão como uma bola de gelo e rocha congelados, na qual a deterioração radioativa poderia eventualmente gerar calor suficiente para derreter o gelo e se formar. um oceano subterrâneo.

"Há muito tempo as pessoas pensam sobre a evolução térmica de Plutão e a capacidade de um oceano sobreviver até os dias atuais", disse o co-autor Francis Nimmo, professor de ciências da Terra e do planeta na UC Santa Cruz. "Agora que temos imagens da superfície de Plutão da missão New Horizons da NASA, podemos comparar o que vemos com as previsões de diferentes modelos de evolução térmica".

Como a água se expande quando congela e se contrai quando derrete, os cenários de partida a quente e partida a frio têm implicações diferentes para a tectônica e os recursos de superfície resultantes de Plutão, explicou o primeiro autor e estudante de graduação da UCSC Carver Bierson.

"Se começasse frio e o gelo derretesse internamente, Plutão teria contraído e deveríamos ver características de compressão em sua superfície, enquanto que, se esquentasse, deveria expandir-se à medida que o oceano congelasse e deveríamos ver características de extensão na superfície", Bierson disse. "Nós vemos muitas evidências de expansão, mas não vemos evidências de compressão, portanto as observações são mais consistentes com Plutão começando com um oceano líquido ".

A evolução térmica e tectônica de um Plutão de partida a frio é realmente um pouco complicada, porque após um período inicial de derretimento gradual, o oceano subterrâneo começaria a se congelar novamente. Portanto, a compressão da superfície ocorreria logo no início, seguida por uma extensão mais recente. Com um começo quente, a extensão ocorreria ao longo da história de Plutão.

"As características mais antigas da superfície de Plutão são mais difíceis de descobrir, mas parece que havia uma extensão antiga e moderna da superfície", disse Nimmo.

A próxima pergunta era se havia energia suficiente para dar um começo quente a Plutão. As duas principais fontes de energia seriam o calor liberado pelo decaimento dos elementos radioativos na rocha e a energia gravitacional liberada à medida que novos materiais bombardearam a superfície do crescente protoplanet.

Os cálculos de Bierson mostraram que, se toda a energia gravitacional fosse retida como calor, inevitavelmente criaria um oceano líquido inicial . Na prática, no entanto, grande parte dessa energia irradiava para longe da superfície, especialmente se o acúmulo de novo material ocorresse lentamente.

"Como Plutão foi montado, em primeiro lugar, importa muito para sua evolução térmica", disse Nimmo. "Se acumular muito lentamente, o material quente na superfície irradia energia para o espaço, mas se acumular rápido o suficiente, o calor fica preso no interior".

Os pesquisadores calcularam que se Plutão se formasse por um período inferior a 30.000 anos, teria começado quente. Se, em vez disso, a acumulação ocorresse ao longo de alguns milhões de anos, uma partida a quente só seria possível se grandes impactadores enterrassem sua energia profundamente sob a superfície.

As novas descobertas sugerem que outros objetos grandes do cinturão de Kuiper provavelmente também começaram quentes e poderiam ter oceanos iniciais. Esses oceanos podem persistir até os dias atuais nos maiores objetos, como os planetas anões Eris e Makemake.

"Mesmo neste ambiente frio e tão longe do sol, todos esses mundos podem ter se formado rápido e quente, com oceanos líquidos", disse Bierson.

Além de Bierson e Nimmo, o artigo foi coautor por Alan Stern no Southwest Research Institute, o principal investigador da missão New Horizons.

Evidências para um início quente e formação inicial do oceano em Plutão, Nature Geoscience (2020). DOI: 10.1038 / s41561-020-0595-0 

Fonte - Phys.org

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Futurism

Oceano na lua de Júpiter, Europa 'pode ser habitável'

A superfície impressionante da lua de Júpiter, Europa. 

Crédito: NASA / JPL-Caltech / Instituto SETI.

Um novo modelo de cientistas da NASA apóia a teoria de que o oceano interior na Europa, lua de Júpiter, seria capaz de sustentar a vida. Além disso, eles calcularam que essa água, que se acredita ser um oceano sob a camada de gelo da superfície, poderia ter sido formada pela decomposição de minerais contendo água devido a forças das marés ou à deterioração radioativa. Este trabalho, que ainda não foi revisado por pares, é apresentado pela primeira vez na conferência virtual Goldschmidt e pode ter implicações para outras luas no Sistema Solar.

Europa é uma das maiores luas do sistema solar. Desde os sobrevôos das naves espaciais Voyager e Galileo, os cientistas sustentam que a crosta da superfície flutua em um oceano subterrâneo . No entanto, as origens e composição deste oceano não são claras.

Os pesquisadores, baseados no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, na Califórnia, modelaram reservatórios geoquímicos no interior da Europa usando dados da missão Galileo. O pesquisador principal Mohit Melwani Daswani disse: "Conseguimos modelar a composição e as propriedades físicas do núcleo, da camada de silicato e do oceano. Descobrimos que diferentes minerais perdem água e voláteis em diferentes profundidades e temperaturas. Adicionamos esses voláteis estimados se perderam do interior e descobriram que são consistentes com a massa prevista do oceano atual, o que significa que provavelmente estão presentes no oceano ".

Os pesquisadores descobriram que mundos oceânicos como Europa podem ser formados por metamorfismo: em outras palavras, o aquecimento e o aumento da pressão causados ​​por decaimento radioativo precoce ou posterior movimento das marés subsuperficiais causariam o colapso de minerais que contêm água e a liberação dos presos. água.

Eles também descobriram que esse oceano teria sido levemente ácido, com altas concentrações de dióxido de carbono, cálcio e sulfato. "De fato, acreditava-se que esse oceano ainda pudesse ser bastante sulfúrico", disse Mohit Melwani Daswani, "mas nossas simulações, juntamente com dados do Telescópio Espacial Hubble, mostrando cloreto na superfície de Europa, sugerem que a água provavelmente se tornou rica em cloreto. Em outras palavras, sua composição se tornou mais parecida com os oceanos da Terra. Acreditamos que esse oceano possa ser bastante habitável para a vida. "

Ele continuou: "Europa é uma das nossas melhores chances de encontrar vida em nosso sistema solar. A missão Europa Clipper da NASA será lançada nos próximos anos e, portanto, nosso trabalho visa preparar a missão, que investigará a habitabilidade de Europa. Nossos modelos nos levam a pensar que os oceanos de outras luas, como o vizinho Ganímedes de Europa e a lua de Titã, de Saturno, também podem ter se formado por processos semelhantes. Ainda precisamos entender vários pontos, como a forma como os fluidos migram pelo interior rochoso de Europa ".

Os pesquisadores agora se uniram a grupos em Nantes e Praga para tentar identificar se os vulcões do fundo do mar podem ter contribuído para a evolução da água rica em cloretos na Europa. A NASA divulgou recentemente novas fotos de alta resolução da Europa, mostrando possíveis locais de exploração para testar essas descobertas.

Comentando, o professor Steve Mojzsis, professor de geologia da Universidade do Colorado, disse: "Uma questão antiga sobre se um mundo de" oceano encoberto "como Europa pode ser habitável se resume a se ele pode sustentar um fluxo de elétrons que pode fornecer O que permanece incerto é se essas luas geladas poderiam gerar calor suficiente para derreter rochas; certamente uma química interessante ocorre dentro desses corpos, mas que fluxo confiável de elétrons poderia ser usado pela vida alienígena para se alimentar no frio , profundidades escuras? Um aspecto chave que torna um mundo "habitável" é uma capacidade intrínseca de manter esses desequilíbrios químicos. É possível que as luas geladas não possuam essa capacidade, portanto isso precisa ser testado em qualquer missão futura para Europa. "

O professor Mojzsis não esteve envolvido neste trabalho.

Fonte - Phys.org

Expandimndo referencias:

Conferência Goldschmidt de 2020

EurekAlert

Science Alert

Existem recursos em Titã que realmente parecem crateras vulcânicas

Em 15 de setembro de 2017 , o Cassini Orbiter da NASA concluiu sua missão mergulhando na atmosfera de Saturno. Ao longo dos 13 anos que passou estudando o sistema Saturno, revelou muito sobre esse gigante gasoso e sua maior lua, Titã. Nos próximos anos, os cientistas estão ansiosos para enviar outra missão a Titan para acompanhar a Cassini e ter uma visão melhor de suas características de superfície, lagos de metano e outras propriedades curiosas.

Isso inclui as características morfológicas na região polar norte que são surpreendentemente semelhantes às características vulcânicas aqui na Terra. De acordo com um estudo recente do Instituto de Ciências Planetárias (PSI), esses recursos podem ser evidências de crio-vulcanismo que continuam até hoje. Essas descobertas são as evidências mais recentes de que Titã possui um oceano interior e mecanismos de aquecimento interno, o que também pode significar que o planeta abriga vida em seu interior.

Seu estudo, " Evidências morfológicas para crateras vulcânicas perto da região polar norte de Titã ", foi publicado recentemente no Journal of Geophysical Research: Planets. O estudo foi conduzido pelo Dr. Charles A. Wood - um cientista de dados do PSI em Tucson, AZ - com a ajuda de Jani Radebaugh, professora de ciências planetárias na Universidade Brigham Young, que também era membro associado da equipe do radar da Cassini. equipe de ciências.

Como eles indicam em seu estudo, as características do vulcão na região polar norte de Titã são diferentes de outras identificadas na superfície da lua - como dunas, rios ou lagos, provavelmente o resultado de processos atmosféricos. Além disso, a presença de características morfológicas - como crateras de colapso e pequenas depressões - é mais uma evidência da atividade crio-vulcânica.

Além disso, a proximidade desses recursos aos famosos lagos de metano do norte de Titan também é bastante reveladora. Como o Dr. Wood explicou no estudo:

“A estreita associação das crateras vulcânicas propostas com lagos polares é consistente com uma origem vulcânica através de erupções explosivas seguidas de colapso, como maars ou calderas. O aparente frescor de algumas crateras pode significar que o vulcanismo está ativo há relativamente pouco tempo em Titã ou até continua até hoje ”.

Quanto ao motivo pelo qual essas características são encontradas na região polar norte, com algumas depressões correspondentes na região polar sul, o Dr. Woods e o professor Radebaugh também pensam nisso. Essencialmente, eles teorizam que isso poderia estar relacionado à forma como a crosta de gelo ao redor dos pólos de baixa elevação é mais quente e mais fina do que em outras regiões.

Siloe Patera, uma possível cratera de impacto ou supervulcão em Marte. 

Crédito: ESA / DLR / FU Berlin

Outras indicações de que essas características são de origem crio-vulcânica incluem o fato de serem aproximadamente redondas, terem aros elevados e, algumas vezes, se sobreporem. Isso é consistente com o que geólogos e vulcanologistas observaram na Terra, assim como na Lua e em Marte. Nos três casos, as formas de relevo vulcânicas estão ligadas à atividade geológica e foram formadas por explosões, escavações e colapsos.

Como observado, isso também serve como evidência para um mecanismo de aquecimento interno, semelhante ao observado em Europa e Enceladus. Em ambos os casos, as tensões das marés produzidas pela interação com seu planeta hospedeiro (Júpiter e Saturno) fazem com que o calor se acumule dentro dos núcleos das luas. Esse calor então escapa para a superfície como plumas de água que rompem a crosta gelada, da mesma maneira que a lava rompe a crosta terrestre.

Por último, mas não menos importante, os recursos dão mais peso à idéia de que o interior de Titã poderia sustentar a vida. Como o Dr. Wood acrescentou:

“O fato de essas características estarem nas regiões polares, perto dos lagos de metano, pode indicar metano, nitrogênio ou outro tipo de volátil pode alimentá-los. Os recursos parecem relativamente novos, o que significa que ainda podem estar se formando hoje. ”

Esta pesquisa foi financiada por uma doação ao PSI da missão Cassini da NASA.

Universe Today

Expandindo referencias:

PSI

Planetas com grandes oceanos provavelmente são comuns na Via Láctea

Dentro de nossos sistemas solares, existem várias luas onde os astrônomos acreditam que a vida pode ser encontrada. Isso inclui Ceres, Calisto, Europa, Ganimedes, Encélado, Titã e talvez Dione, Mimas, Triton e o planeta anão Plutão. Acredita-se que esses “ mundos oceânicos ” tenham água líquida abundante em seus interiores, além de moléculas orgânicas e aquecimento das marés - os ingredientes básicos para a vida.

O que levanta a questão mais importante: luas semelhantes podem ser encontradas em outros sistemas estelares? Esta é a pergunta que a cientista planetária da NASA, Dra. Lynnae C. Quick, e sua equipe do Centro de Vôo Espacial Goddard da NASA procuraram resolver. Em um estudo recente, Quick e seus colegas examinaram uma amostra de sistemas de exoplanetas e descobriram que os mundos oceânicos provavelmente são muito comuns em nossa galáxia.

O estudo deles, “ Prevendo taxas de atividade vulcânica em exoplanetas terrestres e implicações para a atividade crio-vulcânica em mundos oceânicos extra-solares ”, apareceu recentemente na revista Publications of the Astronomical Society of the Pacific . Juntando-se ao Dr. Quick estavam os pesquisadores Aki Roberge, da NASA Goddard, Amy Barr Mlinar, do Instituto de Ciência Planetária (PSI), e Matthew M. Hedman, físico da Universidade de Idaho.

As plumas do interior de Europa são depositadas na superfície, fazendo com que quaisquer moléculas orgânicas sejam expostas à radiação de Júpiter. 

Crédito: NASA / JPL-Caltech

Para o estudo, a Dra. Quick e sua equipe consideraram se outros sistemas da galáxia também poderiam ter planetas com oceano interior geologicamente ativos. Isso resultaria em atividade de plumas que futuros telescópios de caça de exoplanetas poderão detectar. Como o Dr. Quick explicou em um recente comunicado de imprensa da NASA:

“Plumas de água emergem de Europa e Encélado, para que possamos dizer que esses corpos têm oceanos subterrâneos sob suas conchas de gelo, e eles têm energia que impulsiona as plumas, que são dois requisitos para a vida como a conhecemos. Portanto, se estamos pensando nesses lugares como possivelmente habitáveis, talvez versões maiores deles em outros sistemas planetários também sejam habitáveis. ”

Embora os telescópios atuais não sejam sofisticados o suficiente para detectar plumas nos exoplanetas, Quick e sua equipe começaram a realizar uma análise matemática em 2017 para ver a probabilidade dos mundos oceânicos extra-solares. Para fazer isso, eles selecionaram 53 exoplanetas com tamanho semelhante ao da Terra, embora alguns tenham até oito vezes mais massa. Eles então procuraram determinar quanta energia cada um poderia gerar e liberar na forma de calor.

Usando os mundos oceânicos do Sistema Solar como modelo, as fontes desse calor podem se resumir a uma das duas possibilidades. Primeiro, há a lenta decadência de materiais radioativos na crosta e no manto de um planeta (também conhecido como calor radiogênico). Segundo, há força de maré, onde a atração gravitacional de outro objeto faz com que o interior do planeta se flexione e se estique, gerando calor que precisa de uma rota de fuga.

Ilustração artística mostrando uma seção transversal interna da crosta de Encélado, que mostra como a atividade hidrotérmica pode estar causando as plumas de água na superfície da lua. 

Créditos: NASA-GSFC / SVS, NASA / JPL-Caltech / Southwest Research Institute

No caso de planetas terrestres (rochosos) como a Terra, esse calor é liberado através da crosta e do manto na forma de vulcanismo e tectônica de placas. No caso de luas como Europa, Enceladus, Triton, et al. resulta em crio-vulcanismo (onde a água rompe a superfície gelada para formar plumas) ou através da migração da crosta gelada. De qualquer maneira, saber quanto calor é descarregado permite que os cientistas saibam se o corpo pode ser habitável.

Por exemplo, muita atividade vulcânica pode transformar a superfície de um planeta em um terreno baldio derretido, enquanto gases vulcânicos podem criar uma pluma tóxica de uma atmosfera. Enquanto isso, pouca atividade pode levar a uma atmosfera fina sem gases de efeito estufa suficientes, resultando em uma superfície fria e árida. O mesmo vale para o crio-vulcanismo, onde muito pode aquecer um oceano interior quente demais para sustentar a vida e muito pouco levará ao congelamento do oceano.

Por fim, suas análises confirmaram que mais de um quarto dos 53 exoplanetas que eles amostraram (26%, o que corresponde a 14 planetas) provavelmente eram mundos oceânicos e que a maioria deles seria capaz de liberar mais energia do que Europa ou Europa. Encélado. Além disso, a equipe deu uma olhada no sistema TRAPPIST-1 , que possui sete exoplanetas rochosos que foram confirmados pelos astrônomos em 2017.

Vários estudos foram realizados nesses planetas que indicam que eles poderiam ser água, o que este estudo apóia. De acordo com os cálculos da Dra. Quick e sua equipe, TRAPPIST-1 e, f, geh poderiam ser mundos oceânicos, o que significa que 4 dos 14 mundos oceânicos identificados pelos cientistas neste estudo podem ser encontrados em apenas um sistema .

Gráfico animado mostrando a atividade geológica prevista em exoplanetas (com e sem oceanos) em comparação com a atividade geológica conhecida entre os corpos do sistema solar (com e sem oceanos). Crédito: Lynnae Quick e James Tralie / NASA-GSFC

Dado que muito poucos exoplanetas foram estudados diretamente (ou seja, o método Direct Imaging ), a análise empregada neste estudo está sujeita a muitas incertezas e algumas suposições. Ainda assim, esses e outros estudos que colocam restrições à habitabilidade planetária serão úteis quando instrumentos da próxima geração, como o Telescópio Espacial James Webb (JWST) e o Telescópio Espacial Romano Nancy Grace, levarem ao espaço.

Como Aki Roberge , astrofísico da NASA Goddard que colaborou com Quick nesta análise, disse :

“As missões futuras para procurar sinais de vida além do sistema solar estão focadas em planetas como o nosso, que possuem uma biosfera global tão abundante que estão mudando a química de toda a atmosfera. Mas no sistema solar, luas geladas com oceanos, que estão longe do calor do Sol, ainda mostram que possuem os recursos que achamos necessários para a vida. ”

E depois há missões como o Europa Clipper, da NASA (que está programado para ser lançado em 2020), que explorará a superfície e o subsolo de Europa para aprender mais sobre seu interior. Há também a missão Dragonfly da NASA , que viajará para Titã nos anos 2030 para explorar a atmosfera e a superfície da lua e aprender mais sobre suas ricas condições prebióticas e química orgânica.

"As próximas missões nos darão a chance de ver se as luas oceânicas em nosso sistema solar podem sustentar a vida", diz Quick, que é um membro da equipe científica nessas duas missões. "Se encontrarmos assinaturas químicas da vida, podemos tentar procurar sinais semelhantes a distâncias interestelares".

Entre análises que podem restringir a busca por exoplanetas potencialmente habitáveis ​​e missões a corpos potencialmente habitáveis ​​em nosso Sistema Solar, os cientistas têm muito mais chances de encontrar vida além da Terra e de nosso Sistema Solar. E que a vida, de acordo com essas descobertas mais recentes, poderia ser bastante abundante - seja extraterrestre ou extra-solar!

Fonte - Universe Today

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NASA

Sociedade Astronomica do Pacífico

NASA acha que é hora de voltar a Netuno com sua missão Trident

É hora de voltar para Netuno e sua lua, Tritão? Pode ser. Afinal, temos alguns negócios inacabados lá.

Faz 30 anos desde que a sonda Voyager 2 da NASA sobrevoou a gigante do gás e sua maior lua, e esse sobrevôo colocou mais perguntas do que respondeu. Talvez tenhamos algumas respostas em 2038, quando as posições de Júpiter, Netuno e Tritão serão perfeitas para uma missão.

A NASA está deliberando sobre a próxima missão em seu Programa de Descoberta , limitando-a a quatro possibilidades: uma missão para estudar a atmosfera de Vênus, uma para observar a atividade vulcânica na lua Io de Júpiter, uma para mapear a superfície de Vênus e estudar sua geologia e uma para explorar a lua de Netuno, Tritão.

A missão conceitual de Triton é chamada Trident, e está competindo com os outros três para se tornar uma missão completa.

"Triton sempre foi um dos corpos mais emocionantes e intrigantes do sistema solar."

Louise Prockter, diretora do Instituto Lunar e Planetário

Netuno é um planeta raramente visitado. De fato, apenas uma espaçonave já visitou. A Voyager 2 passou por Netuno em 1989 e nos deu alguns vislumbres tentadores de sua estranha lua, Triton.

"Triton sempre foi um dos corpos mais emocionantes e intrigantes do sistema solar", disse Louise Prockter, diretora da Associação de Pesquisa Espacial do Instituto Lunar e Planetário / Universidades em Houston. Como investigador principal, Prockter lideraria a missão Trident proposta. "Eu sempre amei as imagens da Voyager 2 e seus vislumbres tentadores dessa lua bizarra e louca que ninguém entende", acrescentou Prockter em um comunicado à imprensa .

Global Color Mosaic of Triton, tirada pela Voyager 2 em 1989. 

Crédito: NASA / JPL / USGS

A missão Trident seria lançada em 2026, aproveitando um alinhamento raro e eficiente entre Júpiter, Netuno e Triton em 2038. Ajudaria a gravidade a sobrevoar a Terra, Vênus e Júpiter antes de continuar em Netuno. Todos esses sobrevôos ajudarão a impulsionar a nave espacial em direção ao seu objetivo. Em seguida, realizava um sobrevôo de Netuno e depois um sobrevôo de Tritão. Infelizmente, o perfil da missão não inclui nenhum orbitador ou lander.

O caminho único da sonda significaria que, mesmo com apenas um sobrevôo de Tritão, seria capaz de mapear quase completamente a superfície da lua. Também seria capaz de voar a 500 km (310 milhas) da superfície, diretamente através da atmosfera fina de Triton.

"Os projetistas e navegadores da missão são muito bons nisso", disse William Frazier, JPL, engenheiro de sistemas de projetos da Trident. "Após 13 anos voando pelo sistema solar, podemos percorrer com confiança a extremidade superior da atmosfera de Triton - o que é bastante impressionante."

Tritão é de longe a maior das luas de Netuno. Está em uma contra-rotação com Netuno e é provavelmente um Objeto do Cinturão de Kuiper capturado, em vez de uma lua in situ. A lua externa de Netuno, Neried, está em uma órbita altamente elíptica e não é mostrada. 

Crédito de imagem: NASA / ESA / A. Feild, STScI

Triton tem um punhado de características estranhas que imploram por explicações.

Quando a Voyager 2 passou por Triton, em 1989, viu algumas coisas que despertaram nossa curiosidade. Houve erupções de gás nitrogênio e poeira atingindo até 8 km (5 milhas) de altura. Apenas algumas crateras de impacto eram visíveis, e a superfície havia ressurgido repetidamente. Havia cordilheiras, sulcos, afloramentos, planícies e planaltos, mas nenhuma variação de superfície superior a 1 km.

A superfície de Triton é muito acidentada, marcada por bolhas crescentes de gelo, falhas e fossas vulcânicas e fluxos de lava compostos de água e outros sorvetes. A superfície também é extremamente jovem e com poucas crateras, e pode estar geologicamente ativa hoje. Esta imagem da Voyager mostra o "terreno de melão" da lua. Esta cena é da ordem de 150 metros (500 pés) de diâmetro. O alívio vertical foi exagerado por um fator de 25 para auxiliar na interpretação. 

Crédito de imagem: NASA / JPL / Associação de Pesquisa Espacial das Universidades / Instituto Lunar e Planetário

"Triton é estranho, mas ainda assim relevante por causa da ciência que podemos fazer lá", disse o cientista do projeto Karl Mitchell Trident da JPL. “Sabemos que a superfície tem todos esses recursos que nunca vimos antes, o que nos motiva a querer saber 'Como esse mundo funciona?'”

Três imagens granuladas da superfície de Triton da Voyager 2. Esta é uma sequência temporal de imagens tiradas em 45 minutos, de cima para baixo. Eles mostram uma pluma escura de material semelhante a um gêiser, atingindo uma altura de 8 km (5 milhas) acima da superfície. A nuvem de material desce para a direita por cerca de 150 km (100 milhas) e parece ficar mais densa em cada imagem. 

Crédito de imagem: NASA / JPL

Os cientistas também reuniram o interior de Triton, embora exista muito que exija confirmação e muitos que ainda não sabem. Provavelmente é um corpo diferenciado, o que significa que tem uma crosta, um manto e um núcleo. Mas o manto provavelmente é água líquida e é provável que haja material radioativo suficiente no núcleo de Triton para manter a água quente. Há evidências para apoiar tudo isso, mas uma missão esclareceria um pouco disso e, esperançosamente, responderia a outras perguntas.

Há mais estranheza quando se trata de Triton. Está em uma órbita de grau retro com Netuno, o que significa que orbita na direção oposta à rotação de Netuno. É a única lua grande no Sistema Solar a fazê-lo. A única explicação para sua contra-rotação é que é um objeto capturado do cinturão de Kuiper , em vez de uma lua in situ. Também é fortemente inclinado em relação a Netuno, compensado em 23 graus.

Esta imagem da Voyager 2 mostra um close de uma cadeia proeminente de características vulcânicas cercadas por planícies vulcânicas suaves formadas por lavas ou depósitos de cinzas de água ou outros sorvetes, como metano ou amônia. As covas e cúpulas menores têm tipicamente 10 quilômetros de diâmetro e têm um relevo de não mais do que algumas centenas de metros (várias centenas de pés). As grandes depressões na extremidade esquerda e direita da cadeia são de 50 a 80 quilômetros (31 a 50 milhas) de diâmetro. 

Crédito de imagem: NASA / JPL / Associação de Pesquisa Espacial das Universidades / Instituto Lunar e Planetário

E depois há a atmosfera. Triton tem uma atmosfera de nitrogênio muito fina , com apenas pequenas quantidades de monóxido de carbono e metano. Os cientistas pensam que a atmosfera provém do gelo de nitrogênio derretido da superfície, que é coberta por uma fina camada de nitrogênio congelado recozido. E a ionosfera da lua está cheia de partículas carregadas e é 10 vezes mais ativa do que qualquer outra lua.

Uma nova proposta de missão do Discovery, o Trident exploraria a maior lua de Netuno, Triton, que é potencialmente um mundo oceânico com água líquida sob sua crosta gelada. Trident visa responder às perguntas descritas na ilustração gráfica acima. 

Crédito: NASA / JPL-Caltech

A ionosfera ativa é uma das qualidades mais misteriosas de Tritão. Normalmente, essa atividade é impulsionada pelo sol. Mas Tritão está tão longe do Sol - 30 vezes mais distante do que a Terra - que outra coisa deve estar dirigindo toda essa atividade.

O problema é que sabemos tudo isso a partir da passagem única da Voyager 2, a uma distância de 40.000 km (25.000 milhas) de Triton. Precisamos de um olhar mais atento para aprender mais sobre essa estranha lua capturada.

Em seu trabalho, a NASA identificou várias questões prioritárias de nível superior que orientam suas seleções de missão. Estas são algumas das perguntas priorizadas pelo Grupo de Avaliação de Planetas Externos da NASA :

• Qual é a distribuição e a história da vida no sistema solar?
• Qual é a origem, evolução e estrutura dos sistemas planetários?
• Que processos atuais moldam os sistemas planetários e como esses processos criam resultados diversos dentro e entre mundos diferentes?

Um impulso importante de todo esse desejo exploratório está centrado na água e o potencial manto de água líquida de Triton.

O Grupo de Avaliação de Planetas Externos da NASA tem um conjunto específico de perguntas que lidam com a água, os mundos oceânicos e o papel que desempenham:

• O que controla a habitabilidade dos mundos oceânicos?
• Os mundos oceânicos mantêm a vida agora, ou no passado?
• Que papel os planetas gigantes tiveram no surgimento da vida na Terra ou em outras partes do sistema solar?

Existem outras luas oceânicas suspeitas no Sistema Solar, como Europa, Ganímedes e Encélado. Mas Tritão está muito mais longe do Sol do que as outras luas e, ao contrário dessas luas, o oceano sub-superficial de Triton provavelmente se desenvolveu depois que Netuno o capturou. Como foi o processo?

Aqui estão retratados Europa, Ganimedes e Encélado, três luas em nosso Sistema Solar com suspeitos oceanos sub-superficiais. Muitas perguntas sobre sua habitabilidade. 

Crédito de imagem: NASA / JPL

“Como dissemos à NASA em nossa proposta de missão, Triton não é apenas uma chave para a ciência do sistema solar - é um chaveiro: um objeto capturado do Cinturão de Kuiper que evoluiu, um mundo oceânico em potencial com plumas ativas, uma ionosfera energética e uma jovem , superfície única ”, disse o cientista do projeto Trident Karl Mitchell.

A missão Trident não pode responder a todas essas perguntas ao mesmo tempo. Mas isso pode ser nulo. Os instrumentos que compõem a carga científica serão selecionados para avançar nosso entendimento sobre Triton em algumas frentes, não apenas no aspecto da água.

No caso de Trident, o conceito atual exige câmeras, dois espectrômetros, um magnetômetro e um experimento de ciências radioelétricas. Um espectrômetro de infravermelho mapeava a superfície, um espectrômetro de plasma investigava a atmosfera, especialmente a ionosfera ativa de Triton, e o magnetômetro detectava qualquer oceano sub-superficial.

A Trident usaria sua câmera de imagem em tamanho cheio para capturar as mesmas plumas que a Voyager 2 imaginou, mas em pleno "brilho de Netuno", quando a luz refletida do Sol iluminará o lado escuro de Triton. Os cientistas podem observar mudanças desde a última visita e aprender mais sobre o quão ativo o Triton é.

Houve muitas missões propostas para Netuno e Tritão ao longo dos anos. Incluindo Urano e suas luas, o par de gigantes do gelo e seus satélites representam a única classe de planeta que não exploramos em nosso Sistema Solar. E explorá-los não responderá apenas a perguntas sobre nosso próprio sistema. O tipo mais comum de exoplaneta detectado até agora são os planetas semelhantes a Netuno. Portanto, o que quer que aprendemos sobre Triton, parte disso se estenderá à nossa compreensão dos exoplanetas.

A ESA está considerando uma missão para os gigantes do gelo do nosso Sistema Solar e suas luas. As atmosferas gigantes de gelo são moldadas por processos dinâmicos, químicos e radiativos que não são encontrados em nenhum outro local do nosso Sistema Solar. As estranhas propriedades de Triton fazem com que ele se destaque de seus pares. As imagens A e C são representações de cores falsas das observações da Voyager 2 de Urano e Netuno, respectivamente. As imagens B e D foram adquiridas pelo Telescópio Espacial Hubble em 2018. 

Crédito da imagem: Fletcher et al, 2020.

A missão Triton é apenas um conceito neste momento. E está competindo com outras três missões pela seleção. No verão de 2021, a NASA reduziu a escolha para dois finalistas, ou possivelmente um vencedor.

As propriedades incomuns de Triton têm muito a nos ensinar sobre a evolução do Sistema Solar, sobre a água, a habitabilidade e o potencial de vida no Sistema Solar externo, longe do Sol. De nossa grande distância, somos forçados a adivinhar e questionar sobre essa lua estranha e a embaralhar e embaralhar nossas poucas imagens tentadoras dela.

Mas queremos mais respostas. E a única maneira de obter respostas reais é partir.

Fonte - Universe Today

Expandindo referencias:

NASA - JPL