Quão habitável é Titã? NASA está enviando o helicóptero da libélula Titan para descobrir

Há poucos lugares no Sistema Solar que são tão fascinantes quanto a lua de Saturno, Titã. É um mundo com uma atmosfera mais espessa do que a Terra. Onde é tão frio que chove amônia, formando lagos, rios e mares. Onde o gelo da água forma montanhas. 

Como Europa e Encleadus, Titã também poderia ter um oceano interior de água líquida, um lugar onde poderia haver vida.

Titan tem camadas e, felizmente, há uma incrível nova missão em andamento para explorá-lo: a missão Titan Dragonfly.

Por muito tempo, os astrônomos não sabiam o quão especial Titã era. Isso porque a lua de Saturno está encoberta por nuvens espessas que obscurecem a visão de sua superfície. De fato, por muito tempo, os astrônomos pensavam que Titã era a maior lua do Sistema Solar, já que não sabiam onde a atmosfera terminava e o solo começava. Agora sabemos que Ganimedes é um pouco maior.

A primeira nave espacial a visitar Titan foi a Pioneer 11 em 1979. Ela não conseguia enxergar através das nuvens espessas e nem a sonda Voyager, que se seguiu em 1980 e em 1981. Eles reuniram algumas pistas adicionais sobre Titã, embora detectassem traços. de hidrocarbonetos na atmosfera, como acetileno, etano e propano. A maior parte de sua atmosfera, no entanto, é nitrogênio, assim como a Terra.

Essa visão da maior lua de Saturno, Titã, está entre as últimas imagens que a sonda Cassini enviou à Terra antes de mergulhar na atmosfera do planeta gigante. Créditos: NASA / JPL-Caltech / Instituto de Ciências Espaciais

Com uma atmosfera cheia de nitrogênio e contendo hidrocarbonetos, isso parece um local potencial para encontrar vida. Talvez até a vida que usa uma biologia inteiramente diferente da vida na Terra.

Quão habitável é Titã?

Não foi até que a sonda Cassini da NASA fez a longa jornada até Saturno e entrou em órbita ao redor do planeta cercado em 2004 que os instrumentos estavam finalmente no lugar para perscrutar a atmosfera de camuflagem de Titã.

Ao longo de sua missão de 13 anos em Saturno, Cassini passou por Titã por 127 vezes, usando instrumentos de radar e infravermelho para ver através da neblina e revelar características na superfície de Titã. A Cassini viu nuvens de hidrocarbonetos, que fazem chover hidrocarbonetos em bancos de hidrocarbonetos, coletando-se em lagos e mares de hidrocarbonetos. Meu ponto é ... hidrocarbonetos.

Os três mosaicos mostrados aqui foram compostos com dados do espectrômetro de mapeamento visual e infravermelho da Cassini tirado durante os três últimos voos de Titã, em 28 de outubro de 2005 (imagem à esquerda), 26 de dezembro de 2005 (imagem intermediária) e 15 de janeiro 2006 (imagem da direita). Crédito: NASA / JPL / University of Arizona

Cassini também deixou a sonda Huygens , da Agência Espacial Européia , que saltou de pára-quedas pela atmosfera, registrando toda a jornada de duas horas e meia. Aterrissou na superfície e mandou de volta as primeiras imagens do solo de Titã. 

Entre eles, Cassini e Huygens revelaram que Titã é coberto com moléculas orgânicas, no tipo de estado que se pensava existir aqui na Terra há 4 bilhões de anos. O problema, claro, é que Titã é incrivelmente frio. É assim que você obtém todos esses hidrocarbonetos líquidos que eu estava falando.

A temperatura da superfície é de -179 graus Celsius ou -209 graus Fahrenheit. Apenas para comparação, a temperatura mais fria já registrada na Terra é de -92 Celcius ou -133 Fahrenheit. 

A espessa atmosfera de nitrogênio em Titã significa que você não precisaria de um traje espacial se quisesse andar em Titã, apenas um casaco realmente muito grosso.

Então você tem todas essas matérias-primas para a vida na superfície, em uma atmosfera de nitrogênio bastante espessa, com hidrocarbonetos líquidos agindo como um solvente e redemoinhando produtos químicos ao redor. Há até mesmo radiação ultravioleta do Sol quebrando substâncias químicas e encorajando novas reações químicas com hidrogênio, metano e nitrogênio.

Ligeia Mare, mostrado aqui em dados obtidos pela sonda Cassini da NASA, é o segundo maior corpo conhecido de líquido na lua de Saturno, Titã. Ele é preenchido com hidrocarbonetos líquidos, como etano e metano, e é um dos muitos mares e lagos que bejewel região polar norte de Titã. Crédito: NASA / JPL-Caltech / ASI / Cornell

Mas então você tem um ambiente brutalmente frio, completamente hostil à vida na superfície.

A boa notícia é que Titã parece ter um oceano líquido sob sua superfície gelada: assim como a Europa de Júpiter e o Encelado de Saturno. Isto foi confirmado por medições cuidadosas da gravidade feitas pela Cassini durante seus 137 voos. 

A diferença é que Titã tem todos os blocos de construção da vida na camada superficial, cercando o oceano. Veja como isso é ideal?

No laboratório de Propulsão a Jato da Nasa, um grupo de cientistas está tentando descobrir a probabilidade de haver vida nos oceanos de Titã. Entre agora e 2023, eles esperam descobrir as condições que permitiriam que as moléculas orgânicas se movessem da superfície do mundo para os oceanos interiores, o ambiente perfeito e habitável.

Habitabilidade dos Mundos de Hidrocarbonetos: Titan e Beyond. Como a vida poderia se mover da superfície de Titã para seu interior e vice-versa. Crédito: NASA / JPL / NIA

O esforço é chamado de Habitabilidade dos Mundos de Hidrocarbonetos: Titã e Além . 

Seu primeiro objetivo é descobrir como as moléculas orgânicas podem se mover pelo planeta e serem transportadas da atmosfera para a superfície e depois para o oceano subterrâneo.

Parte desse trabalho já foi feito, usando observações da matriz Atacama Grande Milímetro / submilimetro no Chile para estudar a atmosfera de Titã e medir seu conteúdo químico.

Mesmo que Cassini estivesse muito mais perto e fizesse algumas dessas observações, o ALMA é realmente muito mais sensível aos tipos de moléculas que flutuam na atmosfera de Titã. O observatório foi capaz de detectar mudanças nos níveis em Titã, já que o metano e o nitrogênio molecular são quebrados pela radiação ultravioleta do Sol.

ALMA é uma variedade de pratos localizados no Deserto do Atacama, no Chile. Imagem: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), O. Dessibourg

É possível que essas moléculas orgânicas possam se infiltrar no oceano. Ou talvez as moléculas orgânicas sejam geradas a partir do próprio Titã, e subam e descem pelos criovulcões na superfície.

Provavelmente é impossível provar diretamente o oceano abaixo da superfície em um futuro próximo, mas se forem encontradas dicas na superfície, uma sonda aquecida como a missão proposta para Europa poderia derreter através do gelo e atingir o oceano. Nós fizemos um episódio inteiro sobre essa ideia.

Então eles querem entender se esses oceanos subterrâneos podem ser realmente habitáveis, e se eles são, que tipos de vida podem estar lá embaixo. 

Mesmo que haja um oceano líquido, não sabemos se tem o suficiente dos produtos químicos e energia certos para a vida sobreviver. Um exemplo de vida na Terra que poderia apontar o caminho é chamado Pelobacter acetylenicus , que se alimenta de acetileno para energia e carbono. Os pesquisadores planejam simular o ambiente de Titã e ver como essa bactéria pode sobreviver.

Finalmente, há algum modo de a vida ser transportada de volta dos oceanos para a superfície de Titã, onde pode ser estudada de perto? Mesmo que a camada de gelo em Titã possa ter de 50 a 80 km de espessura, pode haver processos geológicos ao longo de milhões de anos que trazem material do oceano para a superfície.

Ilustração do artista do interior de Titã, incluindo sua camada de água líquida. Crédito: NASA / JPL

A fim de coletar esses dados, você precisaria de algum tipo de missão robótica que pudesse se mover rapidamente pela superfície de Titã, amostrando locais diferentes para procurar evidências de vida.

Titan é absolutamente fascinante, e nós realmente precisamos mandar uma missão de volta para estudá-la com mais profundidade. E estou feliz em anunciar que a NASA escolheu oficialmente um helicóptero movido a bateria nuclear que irá para Titã em 2026.

Uma ilustração do rotorcraft da libélula da NASA no titã. Crédito de imagem: NASA

Chama-se Dragonfly, e você já deve estar familiarizado com isso por causa de uma colaboração que fiz com o Everyday Astronaut no ano passado . A NASA estava tentando escolher entre Dragonfly e uma missão de devolução de amostras de cometas. Embora eu deseje que ambas as missões possam voar, esta seria absolutamente a minha escolha também.

As condições em Titã são perfeitas para uma máquina voadora. A densidade atmosférica é 4 vezes maior que a da Terra, enquanto que, ao mesmo tempo, a gravidade é menor. Voar em Titã é como nadar nos oceanos da Terra. Você poderia amarrar um par de asas em seus braços e voar em Titã, que, seriamente, eu adoraria tentar.

A Dragonfly será equipada com um gerador termoelétrico radioisotópico, o mesmo tipo de bateria de plutônio que alimenta a Mars Curiosity, Mars 2020 e muitas das sondas do Sistema Solar externo. Como o plutônio decai, um termopar converte o calor em eletricidade para alimentar a espaçonave.

E a Dragonfly será capaz de gerar eletricidade suficiente com seu RTG para voar na atmosfera titânica, fazendo lúpulos maiores e maiores a cerca de 8 km de cada vez. Para sua missão principal, espera-se voar 175 quilômetros, o dobro da distância de todos os robôs da Mars combinados.

A missão deverá ser lançada em 2026, levando cerca de 8 anos para chegar a Titan, chegando em 2034.

Os anéis de Saturno ficam à distância enquanto a sonda Cassini olha em direção a Titã e sua região escura chamada Shangri-La, a leste do local de pouso da sonda Huygens. Crédito de imagem: NASA / JPL-Caltech / Instituto de Ciência Espacial

A NASA escolheu os campos de dunas Shangri-la perto do equador como o local de pouso, um lugar que é semelhante às dunas de areia na Namíbia. Irá saltar de região para região, farejando e amostrando, o ambiente ao seu redor até chegar à cratera de impacto de Selk. Este é um lugar que parece evidenciar as águas líquidas passadas e as moléculas orgânicas. 

Este é exatamente o tipo de lugar onde poderia haver evidências de água que escapou do interior de Titã para sua superfície. Em outras palavras, é aqui que podemos descobrir que Titã já teve, ou ainda tem, vida em seu oceano interior.

Houve algumas outras idéias para explorar Titã, incluindo um submarino que poderia explorar os lagos de hidrocarbonetos e várias ideias de barcos e até mesmo um veleiro. Fizemos um episódio inteiro sobre outras missões em potencial para o Titan.

Titã. Estamos voltando para Titã, e desta vez estamos enviando um helicóptero para explorar este fascinante mundo em detalhes. Ao mesmo tempo, os astrônomos e cientistas planetários estarão construindo a defesa da vida, seja hoje ou no passado antigo, e como ela pode se mover da superfície para seus oceanos interiores e vice-versa. E isso poderia nos ajudar a entender como a vida poderia ter começado aqui na Terra.

Fonte - Universe Today

Expandindo referencias:

NASA/JPL

NASA Astrobiology Institute

Satélite TESS descobre sua "primeira super-terra"

Jack Madden / Cornell University

A apenas 31 anos-luz da Terra, o exoplaneta GJ 357 d capta a luz de sua estrela hospedeira GJ 357, nesta representação artística.

Uma equipe internacional de astrônomos, liderada por Lisa Kaltenegger, da Cornell, caracterizou o primeiro mundo potencialmente habitável fora do nosso sistema solar, descoberto pela Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) da NASA.

Localizado a cerca de 31 anos-luz de distância, o planeta super-Terra - chamado GJ 357 d - foi descoberto no início de 2019 devido à TESS, uma missão projetada para vasculhar os céus para exoplanetas, de acordo com sua nova pesquisa de modelagem na Astrophysical Journal Letters.

"Isso é emocionante, pois é a primeira descoberta da TESS de uma super-Terra próxima que pode abrigar vida - a TESS é uma missão pequena e poderosa com um alcance enorme", disse Kaltenegger, professor associado de astronomia, diretor do Instituto Carl Sagan, de Cornell. um membro da equipe científica da TESS.

O exoplaneta é mais massivo do que o nosso próprio planeta azul, e Kaltenegger disse que a descoberta fornecerá informações sobre os primos planetários pesados ​​da Terra. “Com uma atmosfera espessa, o planeta GJ 357 d poderia manter a água líquida em sua superfície como a Terra, e poderíamos detectar sinais de vida com telescópios que logo estarão online”, disse ela.

Astrônomos do Instituto de Astrofísica das Ilhas Canárias e da Universidade de La Laguna, ambos na Espanha, anunciaram a descoberta do sistema GJ 357 em 31 de julho na revista Astronomy & Astrophysics . Eles mostraram que o sistema solar distante - com um diminuto sol anão do tipo M, cerca de um terço do tamanho do nosso próprio sol - abriga três planetas, com um deles na zona habitável do sistema: GJ 357 d.

Em fevereiro passado, o satélite TESS observou que o sol anão GJ 357 diminuía muito levemente a cada 3,9 dias, evidência de um planeta em trânsito se movendo através do rosto da estrela. Aquele planeta era GJ 357 b, uma chamada "Terra quente", cerca de 22% maior que a Terra, segundo o Centro de Vôo Espacial Goddard da Nasa, que orienta o TESS.

Observações posteriores do solo levaram à descoberta de mais dois irmãos exoplanetários: GJ 357 c e GJ 357 d. A equipe internacional de cientistas coletou dados telescópicos baseados na Terra há duas décadas - para revelar os pequenos rebocadores gravitacionais dos exoplanetas recém-descobertos em sua estrela hospedeira, de acordo com a NASA.

O Exoplaneta GJ 357 c chia a 260 graus Fahrenheit e tem pelo menos 3,4 vezes a massa da Terra. No entanto, o planeta irmão mais externo conhecido do sistema - GJ 357 d, uma super-Terra - poderia fornecer condições semelhantes à da Terra e orbitar a estrela anão a cada 55,7 dias a uma distância de cerca de um quinto da distância da Terra do sol. Ainda não se sabe se este planeta transita seu sol.

Kaltenegger, o doutorando Jack Madden e o estudante de graduação Zifan Lin '20 simularam impressões digitais, climas e espectros remotamente detectáveis ​​para um planeta que pode variar de uma composição rochosa a um mundo aquático.

Madden explicou que investigar novas descobertas oferece uma oportunidade para testar teorias e modelos. "Nós construímos os primeiros modelos do que este novo mundo poderia ser", disse ele. "Só de saber que a água líquida pode existir na superfície deste planeta motiva os cientistas a encontrar formas de detectar sinais de vida."

Lin descreveu o trabalho a partir de uma perspectiva de graduação: “Trabalhar em um planeta recém-descoberto é algo como um sonho que se torna realidade. Eu estava entre o primeiro grupo de pessoas a modelar seus espectros, e pensar nisso ainda me surpreende ”.

Em um aceno ao homônimo de seu instituto, o falecido professor Carl Sagan da Cornell, Kaltenegger disse: “Se GJ 357 d mostrasse sinais de vida, estaria no topo da lista de viagens de todos - e nós poderíamos responder a uma resposta de 1.000 anos. velha pergunta sobre se estamos sozinhos no cosmos. ”

Além de Kaltenegger, Madden e Lin, coautores de “A Habitabilidade do GJ 357d: Clima e Observabilidade Possíveis”, incluem Sarah Rugheimer, da Universidade de Oxford; Antigona Segura, Universidade Nacional Autônoma do México (UNAM); Rafael Luque e Eric Pallé, ambos do Instituto de Astrofísica das Ilhas Canárias e da Universidade de La Laguna; e Néstor Espinoza, Instituto Max Planck de Astronomia, Alemanha.

Passeie pelo sistema GJ 357, localizado a 31 anos-luz de distância, na constelação de Hydra. Astrônomos confirmando um candidato a um planeta identificado pelo Transiting Exoplanet Survey Satellite da NASA encontraram dois mundos adicionais em órbita da estrela.

Fonte - Cornell University

Expandindo referencias:

NASA

Físicos capturaram a primeira filmagem da rotação espetacular de uma molécula

(Evangelos Karamatskos / DESY)

Imagine tentar filmar um evento que foi terminado em apenas 125 trilhões de segundo. É algo com o que os físicos moleculares há muito sonham e, finalmente, parece que eles alcançaram seu objetivo.

Usando pulsos precisamente sintonizados de luz laser, uma equipe internacional de cientistas de quatro instituições diferentes conseguiu filmar a rotação ultra-rápida de uma molécula.

"Nós gravamos um filme molecular de alta resolução da rotação ultra rápida do sulfeto de carbonila como um projeto piloto", disse o físico molecular Evangelos Karamatskos,  do DESY, o maior centro acelerador da Alemanha.

"O nível de detalhe que conseguimos alcançar indica que nosso método poderia ser usado para produzir filmes instrutivos sobre a dinâmica de outros processos e moléculas".

Juntos, o vídeo abaixo representa 651 fotos, montadas seqüencialmente para cobrir uma rotação e meia da molécula de sulfeto de carbonila. O produto final é um filme de 125 picossegundos da molécula, desacelerou para baixo para sua diversão.

Não há como negar sua beleza, mas a filmagem é ainda mais magnífica quando você entende exatamente o que está vendo.

Quando uma substância está em estado gasoso, as moléculas estão relativamente distantes e, portanto, livres para sofrer rotação em torno de seus eixos. Essa rotação está sujeita às regras da mecânica quântica.

Como um gás sulfúrico simples e comum, o sulfeto de carbonila em forma de bastão - cujas moléculas consistem em um átomo de oxigênio, um carbono e um átomo de enxofre - é, portanto, o modelo de rodopio perfeito.

Mas o chefe da equipe de pesquisa, o físico Jochen Küpper, diz que você não deveria pensar nessa molécula girando como um bastão.

"Os processos que estamos observando aqui são governados pela mecânica quântica. Nesta escala, objetos muito pequenos, como átomos e moléculas, se comportam de maneira diferente dos objetos do cotidiano em nosso entorno", explica Küpper, que trabalha na Universidade de Hamburgo e na DESY.

"A posição e o momento de uma molécula não podem ser determinados simultaneamente com a mais alta precisão; você só pode definir uma certa probabilidade de encontrar a molécula em um lugar específico em um determinado ponto no tempo".

Mesmo quando a molécula aponta em múltiplas direções ao mesmo tempo, cada uma delas tem uma probabilidade diferente de acordo com a mecânica quântica.

"É precisamente essas direções e probabilidades que imaginamos experimentalmente neste estudo", diz o pesquisador molecular Arnaud Rouzée, do Instituto Max Born, em Berlim.

"A partir do fato de que essas imagens individuais começam a se repetir após cerca de 82 picossegundos, podemos deduzir o período de rotação de uma molécula de sulfeto de carbonila."

(Evangelos Karamatskos / DESY)

Para fazer com que as moléculas de gás se movessem em uníssono, a equipe primeiro usou dois pulsos de luz infravermelha, precisamente sintonizados uns com os outros, de modo que eles pulsavam a cada 38 trilhões de segundo (picossegundo).

O passo seguinte incluiu então um outro impulso de laser com um maior comprimento de onda, que foi utilizado para determinar a posição das moléculas em intervalos de cerca de 0,2 bilionésimos de segundo.

Todo o processo foi um trabalho meticuloso, já que este último pulso destrói as moléculas. Cada instantâneo, portanto, representa uma experiência totalmente nova, começando de novo.

(Evangelos Karamatskos / DESY)

Os autores esperam que sua nova técnica possa nos ajudar a estudar outras moléculas e processos, como a torção interna que ocorre em moléculas ou compostos quirais, que são compostos que existem em duas formas, cada uma delas uma imagem espelhada da outra.

"Além disso, o alto grau de alinhamento livre de campo alcançado aqui seria extremamente útil para estudos de estereoquímica, bem como para experimentos de imagens de estrutura molecular", conclui a equipe  em seu estudo .

A pesquisa foi publicada na Nature Communications .

Fonte - Science Alert

Cientistas construíram células sintéticas que reagem a estímulos externos, assim como seres reais

Pesquisadores desenvolveram células artificiais que podem responder a forças químicas externas, assim como as reais. Este passo excitante pode nos levar mais perto de usar estruturas biológicas sintéticas em situações do mundo real, como a entrega direcionada de medicamentos ou a limpeza da poluição.

Neste estudo de prova de princípio, os cientistas conseguiram fazer as células artificiais brilharem com fluorescência quando detectam o cálcio em seus arredores.

É uma 'habilidade básica' para células biológicas que usam sinalização de cálcio para se comunicar, mas um passo de vital importância para nós, se quisermos desenvolver células artificiais que podemos programar e manipular.

Animação mostrando a célula no trabalho. (Colégio Imperial de Londres)

"Esses sistemas podem ser desenvolvidos para uso em biotecnologia", diz o biólogo químico James Hindley , do Imperial College London, no Reino Unido.

"Por exemplo, poderíamos imaginar a criação de células artificiais capazes de detectar marcadores de câncer e sintetizar uma droga dentro do corpo, ou células artificiais capazes de detectar metais pesados ​​perigosos no meio ambiente e liberar esponjas seletivas para limpá-las."

Para criar a reação desejada, Hindley e seus colegas construíram uma célula composta de compartimentos menores chamados vesículas . Na borda da célula há uma membrana lipídica contendo poros que permitem a entrada de cálcio, e os íons de cálcio ativam enzimas dentro das vesículas, produzindo o efeito fluorescente.

Embora isso não corresponda totalmente às complexas interações bioquímicas que vemos na natureza, ele mostra o potencial das células artificiais e as maneiras pelas quais elas podem ser construídas para servir a um determinado propósito - talvez até mesmo um que as células naturais não possam cobrir.

"Biologia evoluiu para ser robusto, utilizando redes metabólicas e regulatórias complexas", diz Hindley . "Isso pode dificultar a edição de células, já que muitos caminhos de resposta química existentes são extremamente complicados de copiar ou projetar."

"Em vez disso, criamos uma versão truncada de um caminho encontrado na natureza, usando células artificiais e elementos de diferentes sistemas naturais para criar um caminho mais curto e eficiente que produza os mesmos resultados."

Simplificar o caminho da célula tem outros benefícios além de facilitar o trabalho dessas células - isso significa que muitos dos aspectos mais confusos da natureza, incluindo subprodutos que podem ser tóxicos para a saúde da célula, não precisam ser levados em conta.

Escolhendo e escolhendo os elementos certos da natureza - a enzima em sua célula artificial ativada pelo cálcio é do veneno da abelha, por exemplo - os pesquisadores dizem que são capazes de produzir algo novo que não seria possível ao editar as células existentes.

É um momento emocionante para o campo: no início deste ano, vimos cientistas desenvolverem células artificiais capazes de produzir sua própria energia através da fotossíntese, usando uma membrana especialmente construída. Isso pode levar a células que podem se sustentar.

Também vimos células artificiais que são inteligentes o suficiente para enganar as células reais e pensar que elas são genuínas, algo que será essencial se os cientistas conseguirem desenvolver sistemas em que células artificiais e células naturais trabalhem juntas em harmonia.

De acordo com a equipe, o sistema simplificado de 'plug-and-play' que os cientistas delinearam nesta pesquisa inicial pode ser adaptado para outros propósitos e com outros objetivos em mente.

"O aspecto plug-and-play do nosso sistema significa que os pesquisadores podem coletar elementos da natureza para criar novos caminhos químicos projetados com objetivos específicos em mente", diz o biólogo químico Oscar Ces , do Imperial College London.

"Nosso sistema de templates também é fácil de configurar e pode ser usado para testar rapidamente qualquer nova combinação de elementos que os pesquisadores possam desenvolver."

A pesquisa deve aparecer na  PNAS .

Fonte - Science Alert

Dança Invisível da Terra e Vênus Forma um Padrão Pentagrama Impressionante no Espaço

Matthew Henderson

Desde que nossa memória coletiva se estende, ficamos fascinados com a dança dos planetas em nossos céus. Mesmo agora, apesar de todo o nosso conhecimento e tecnologia, seus movimentos básicos ainda podem nos surpreender e cativar.

A valsa entre a Terra e Vênus em torno do Sol vem fazendo exatamente isso há séculos - e certamente faz um padrão impressionante.

Este gif viral,  publicado por Matthew Henderson no Tumblr , traça o ponto médio entre os dois planetas ao longo do tempo - Vênus em laranja e Terra em azul - enquanto seguem seus caminhos usuais em torno do Sol.

Como Henderson explica na legenda, "oito anos terrestres são aproximadamente iguais a 13 anos de Vênus, significando que os dois planetas traçam aproximadamente este padrão com simetria de 5 vezes enquanto orbitam o Sol".

A bela animação é baseada em dados do geocientista Steven Dutch, da Universidade de Wisconsin, que criou um gráfico interativo  em 2012, demonstrando como os orbitais mais próximos de Vênus à Terra, ao longo de oito anos, mapeiam os pontos de um pentagrama "notável, mas não perfeito". no céu.

"As órbitas são aproximadas como círculos, portanto, essa animação não pode ser usada para previsões precisas", afirmou Dutch.

Todos os planetas possuem órbitas elípticas, fazendo com que esses diagramas simplifiquem as representações do negócio real. Mas eles não estão radicalmente distantes, especialmente no caso de Vênus. Vênus tem a órbita mais circular de qualquer um dos planetas do nosso Sistema Solar.

Em uma medida de excentricidade - quanto uma órbita se desvia de um círculo -  Vênus  marca 0,007, enquanto Mercúrio , com a órbita planetária mais elíptica do nosso Sistema Solar, tem uma excentricidade de 0,21. Essa medida é a razão entre o ponto orbital mais distante e mais próximo do planeta e o Sol, e dá uma ideia de quão alongada é a elipse.

A excentricidade da Terra é de 0,0167, e o Sol não é o centro desta elipse - está mais perto de uma extremidade. 

Outro fator que distorceria ligeiramente a perfeita simetria representada nos diagramas é que a órbita de Vênus está em um ângulo de 3 graus quando comparada com a da Terra.

Nós também devemos notar que na animação gif, a relação de órbita de 8/13 entre os dois planetas está um pouco fora também. Para cada oito anos na Terra, Vênus experimenta 13.004 anos , o que significa que o padrão inteiro gira com o tempo, como acontece no aplicativo original do holandês  .

Mas essa idílica simetria quíntupla também é observada quando a Terra é colocada no centro do diagrama (uma perspectiva geocêntrica), conhecida como o pentagrama de Vênus . Tais padrões fascinaram os astrônomos profissionais e amadores por séculos - eis como o movimento geocêntrico de Marte se parece, conforme desenhado por Johannes Kepler em 1609.

(Johannes Kepler / Astronomia Nova)

Os estranhos loops não são de Marte realizando algum tipo de giro orbital, eles são apenas como os movimentos aparecem para nós em relação aos movimentos da Terra e de Marte.

A aparente mudança de direção ocorre a partir de nossa perspectiva quando alcançamos um planeta ou nos ultrapassa, enquanto ambos os planetas ainda viajam na mesma direção ao redor de sua órbita em diferentes velocidades.

Isso é conhecido como movimento retrógrado aparente e tem sido usado como alimento para superstições como a astrologia, com o absurdo problema de "Mercúrio retrógrado"  agora se tornando um meme completo .

É claro que a tecnologia moderna nos permite visualizar esses padrões orbitais em períodos muito maiores de tempo, como os exemplos bonitos e caóticos que você pode ver aqui . Mas a única coisa que esses movimentos planetários ligados à gravidade refletem é que os padrões são uma parte fundamental da natureza . E bonito de se ver também.

Fonte - Science Alert