Tópico: A estrela, a anã marrom e o planeta

[HSette]

Astrônomos detectaram uma nova companheira pouco luminosa da estrela HD 3651, da qual já se sabia que albergava um exoplaneta. Esta companheira, uma anã marrom, é até agora a companheira menos luminosa de uma estrela desse tipo que se já fotografou diretamente, e uma das menos luminosas anãs marrons detectadas nas proximidades do Sol. Esta detecção é uma informação muito importante sobre as condicões em que se formam os planetas.

Um sistema deste tipo é um exemplo que poderia provar que os planetas e as anãs marrons se podem formar ao redor da mesma estrela.


ESO PR Foto 39a/06: A companheira de HD 3651
A imagem da estrela HD 3651, tomada em junho de 2006. A companheira HD 3651B está indicada por um círculo branco.
© Sofi / NTT

HD 3651 é uma estrela ligeiramente menos massiva que o Sol, e que se encontra localizada a 36 anos-luz de distância, na constelação de Peixes. Durante vários anos já se sabia que albergava um planeta menos massivo que Saturno, o qual se localiza mais próximo de sua estrela materna que Mercúrio do Sol: o planeta percorre sua órbita completa em 62 dias.


ESO PR Foto 39b/06: Posição relativa da companheira em relação a HD 3651
As separações (acima) e ângulos de posição (abaixo) de HD 3651B em relação a HD 3651 ao longo de um período de 3 anos. A linha sólida central indica a variação esperada de separação e ângulo de posição no caso de que HD 3651B fosse uma estrela de fundo sem movimento aparente.

A estrela HD 3651 está rodeada por dois objetos sub-estelares. O planeta, HD 3651b, está muito próximo, enquanto que a recentemente descoberta anã marrom orbita ao redor da estrela a uma distância 1.500 vezes maior que o planeta. Este sistema é o primeiro exemplo fotografado de que os planetas e as anãs marrons podem formar-se ao redor da mesma estrela.

Fonte: http://www.astro.uni-jena.de/

[Diego]

de um tempo pra ca tem crescido de maneira espantosa o numero de planetas encontrados

[HSette]

E alguns astrônomos já levantaram a hipótese de nosso Sol ter uma companheira anã marrom também.

Agora há um exemplo de um sistema com essa configuração, tendo um planeta presente.

[Eremita]

É cogitado, também, que Júpiter e Saturno tenham, em ritmo muitíssimo lento, fusão nuclear em seu interior. Alguém sabe a respeito?

Ou seja... se for assim, a gente está quase num sistema trinário... rsrsrs

[HSette]

É cogitado, também, que Júpiter e Saturno tenham, em ritmo muitíssimo lento, fusão nuclear em seu interior. Alguém sabe a respeito?

Ou seja... se for assim, a gente está quase num sistema trinário... rsrsrs

Isso é mais um mito.
Nem se toda a massa do Sistema Solar (do que se conhece até então), exceto a do Sol, se agregasse à Júpiter ou Saturno haveria massa suficiente para iniciar um processo de fusão nuclear a ponto de termos outra estrela no Sistema.

[Dr. Manhattan]

Pois é, uma coisa que surpreende muita gente é saber como o processo fusão de hidrogênio no Sol é ineficiente, ao contrário, por exemplo, da fusão de deutério+trítio que se usa nas máquinas de fusão aqui na Terra. Um problema que costumo passar pros meus alunos é calcular a razão potência emitida/massa do sol e comparar com a mesma razão para o tecido humano (em repouso, emitimos cerca de 2 Watts/kg). Não tenho os números comigo agora [1], mas é fácil de ver que, para a nossa massa, somos lâmpadas muito mais eficientes que o sol!   

Também, que eu saiba, o núcleo dos planetas gasosos é rochoso, e as pressões e temperaturas na camada de hidrogênio acima do núcleo são enormes, mas longe do suficiente para realizar fusão de hidrogênio.

[1] Você pode usar no seu cálculo o fato de o sol converter cerca de 4 milhões de toneladas de matéria em energia por segundo [2].

[2] É, o Sol é grande... muito grande.

[APODman]

É cogitado, também, que Júpiter e Saturno tenham, em ritmo muitíssimo lento, fusão nuclear em seu interior. Alguém sabe a respeito?

Ou seja... se for assim, a gente está quase num sistema trinário... rsrsrs

Realmente como o Hsette disse o mecanismo de produção de energia em Jupiter e Saturno difere daquele do Sol.

A produção de energia nestes planetas pode ser explicada pelo mecanismo Kelvin-Helmholtz que curiosamente foi primeiramente proposto para se explicar, no sec XIX, como o Sol produzia energia.

Quando a superfície de um planeta ou estrela se resfria a pressão obviamente cai e o corpo gasoso ( ou que se comporte como um ) se contrai para compensar esta queda. Esta compressão por sua vez  aquece o núcleo do planeta pela transformação de energia potencial gravitacional em térmica. 

Em Jupiter e Saturno dadas as suas imensas proporções este efeito torna-se significativo como fonte de energia em seu interior ( Jupiter emite ao espaço 1,6x mais energia que recebe so Sol ) , estima-se que a temperatura no núcleo de Jupiter chegue a 20.000 oC ( mais quente que a "superfície" do Sol que atinge "apenas" 6000 oC ) !


Abaixo a imagem em infravermelho de Jupiter mostrando o planeta como visto a partir de sua irradiação térmica produzida pelo mecanismo de contração gravitacional:




Algo que pode ser obtido destas imagens é que como a radiação provém do interior do planeta ela serve omo uma "iluminação" de dentro para fora do planeta o que permirte se visualizar com detalhes a estrutura e dinâmica de nuvens na atmosfera destes planetas.

Na análise através da luz visível, refletida do Sol por Saturno, o planeta parece ter aum atmosfera realtivamente homogênea:




Mas tudo muda quando observado no infravermelho e toda a turbulência de sua atmosfera é mostrada claramente assim como mostra a recente imagem em infravermelho de Saturno obtida pela sonda Cassini em órbita do planeta:




Mais em:

- http://www.gemini.edu/jupiter06

- http://saturn.jpl.nasa.gov/news/press-release-details.cfm?newsID=696

- http://www.keckobservatory.org/article.php?id=88

- http://www.xtec.es/recursos/astronom/galileo/jupiter/indexe.htm#4hs


[ ]´s

[HSette]

Putz, essa última imagem em infravermelho de Saturno, obtida pela, Cassini é impressionante!

E sobre processos de geração de energia por planetas, isso nos leva a superar, na busca de atividade biológica fora da Terra, os limites impostos pela idéia de Zona de Habitabilidade, que seria, a grosso modo, aquela em torno de uma estrela onde seria possível a existência de água em estado líquido.

Essa semana foi anunciada a descoberta de uma colônia de bactérias em uma mina de ouro sul-africana, a 2,8 km de profundidade, que obtém energia a partir do decaimento radioativo de minerais presentes em rochas subterrâneas: www1.folha.uol.com.br/folha/ciencia/ult306u15402.shtml

Segundo um dos pesquisadores:

"Organismos semelhantes já foram detectados em muitos ambientes abaixo da superfície. Organismos capazes de usar substâncias inorgânicas para viver também não são uma grande surpresa. O que é único no nosso estudo é que essa comunidade não depende de produtos ou subprodutos da fotossíntese."

[Pregador]

Não poderia então existir qualquer forma de vida em Juíter ou Saturno, em uma faixa não tão no topo das núvens, nem tão perto do núcleo? Apesar da pressão enorme, existe uma faixa então com temperaturas relativamente amenas?

Poderia existir alguma espécie de vida que flutuasse na atmosfera, tipo microbios sei lá...

[APODman]

Não poderia então existir qualquer forma de vida em Juíter ou Saturno, em uma faixa não tão no topo das núvens, nem tão perto do núcleo? Apesar da pressão enorme, existe uma faixa então com temperaturas relativamente amenas?

Poderia existir alguma espécie de vida que flutuasse na atmosfera, tipo microbios sei lá...

Existem algumas propostas que vida poderia surgir na atmosfera de planetas gigantes gasosos como Jupiter e mesmo nas nuvens de Vênus.


O primeiro a propor isto foi justamente Sagan:

It is considered highly unlikely that there is any Earth-like life on Jupiter, as there is little water in the atmosphere and any possible solid surface deep within Jupiter would be under extraordinary pressures. However, in 1976, before the Voyager missions, Carl Sagan hypothesized (with Edwin Ernest Salpeter) that ammonia-based life could evolve in Jupiter's upper atmosphere. Sagan and Salpeter based this hypothesis on the ecology of terrestrial seas which have simple photosynthetic plankton at the top level, fish at lower levels feeding on these creatures, and marine predators which hunt the fish. The Jovian equivalents Sagan and Salpeter hypothesized were "sinkers", "floaters", and "hunters". The "sinkers" would be plankton-like organisms which fall through the atmosphere, existing just long enough that they can reproduce in the time they are kept afloat by convection. The "floaters" would be giant bags of gas functioning along the lines of hot air balloons, using their own metabolism (feeding off sunlight and free molecules) to keep their gas warm. The "hunters" would be almost squid-like creatures, using jets of gas to propel themselves into "floaters" and consume them.[10] These ideas are only speculation and have no supporting evidence.

fonte: http://en.wikipedia.org/wiki/Jupiter#Life_on_Jupiter


Mas existem outras propostas mais recentes:

- http://www.springerlink.com/content/np81907362376052/


E em Vênus:

- http://www.newscientist.com/article.ns?id=dn2843

- http://www.space.com/scienceastronomy/astrobio_venus_030211.html


Particularmente eu acho um tanto improvável apesar da possibilidade. Não vejo como a vida poderia surgir nas condições atmosféricas de Jupiter com violentos ventos e  fortes correntes convectivas que mudam constantemente o nível das partículas das nuvens carregando-as até profundidades de pressões e temperaturas exorbitantes antes de trazê-las de volta a regiões mais hospitaleiras.


[ ]´s

[Eremita]

HSette, APODman, valeu pelas explicações.

Particularmente eu acho um tanto improvável apesar da possibilidade. Não vejo como a vida poderia surgir nas condições atmosféricas de Jupiter com violentos ventos e  fortes correntes convectivas que mudam constantemente o nível das partículas das nuvens carregando-as até profundidades de pressões e temperaturas exorbitantes antes de trazê-las de volta a regiões mais hospitaleiras.

Vento forte nem é tanto, mas o problema principal é que tem 1/4 de hélio (não fede, nem cheira), 3/4 de hidrogênio (que sozinho não adianta muita coisa), e pouquíssimo nitrogênio. Ainda, na hipótese da vida jupteriana ser baseada em amônia, há um problema: nitrogênio não catena como o carbono. A maior cadeia de N que você consegue é com 3, e olhe lá. A não ser que você retirasse um elétron do nitrogênio e passasse para outro átomo, daí o comportamento dele é similar ao carbono. Só que isso não é tão fácil assim, já que o nitrogênio é um fominha de elétrons. E, além do mais, a carga do íon ia ficar tão grande em relação ao tamanho da molécula que ela ia se desintegrar.

[Tarcísio]

Não poderia então existir qualquer forma de vida em Juíter ou Saturno, em uma faixa não tão no topo das núvens, nem tão perto do núcleo? Apesar da pressão enorme, existe uma faixa então com temperaturas relativamente amenas?

Poderia existir alguma espécie de vida que flutuasse na atmosfera, tipo microbios sei lá...

Sagan não está chutando sua cama não?

"cópiiiiii ráiti, cópiiiiii ráiti, cópiiiiii ráitiiiiiiiiiiii"

[Pregador]

Ninguém aqui sabe se existe algum composto capaz de quebrar uma molécula de CO2? Poderíamos espalhar milhões de toneladas dele na atmosféra de Venus, para tentar esfriar o planeta. Venus, pelo local onde está, pode um dia ter abrigado vida complexa, acredito.

[Pregador]

Netuno não é formado por oceanos também? Lá também pode existir formas de vida simples, principalmente se neste planeta existir alguma fonte de calor em sua profundidade.

[HSette]

Não há o menor indício de oceanos em Netuno.

De água, nem pensar. A temperatura é extremamente baixa. Mesmo para o metano, a possibilidade é praticamente nula.
A sua temperatura superficial média é de -218°C (para o metano o ponto de fusão é de -182,5°C).

O núcleo consiste num amálgama de silício, ferro e outros elementos pesados.

Acima do núcleo há um manto gelado de água, metano e amoníaco sobre o qual se estende uma camada mais externa, a atmosfera propriamente dita.

Essa atmosfera contém proporções variadas de microscópicos cristais de gelo, cuja composição ainda não foi totalmente esclarecida.

A belíssima cor azulada deve-se ao metano, que absorve a radiação vermelha.

[Diego]

Acho interessante a composição tão variada dos planetas do sistema solar.
Pq se pensarmos, eles são feitos da mesma coisa, ou em outras palavras, foram sendo formados ao mesmo tempo, da mesma "poeira cósmica"...

[APODman]

Ainda sobre Netuno devido a este planeta possuir uma alta proporção de metano, bem como pressões esmagadoras e altas temperaturas a partir de uma certa profundidade, existe uma possibilidade ( demonstrada em simulação de laboratório ) de que se formem Diamentes do carbono da moléculas de metano. Sobre o núcleo de Netuno ( e Urano )  então se precipitaria uma chuva de diamantes !!

Parte do calor emitido por Netuno ( que assim como Saturno e Jupiter tb emite para o espaço mais radiação térmica do que recebe do Sol porém bem menos do que os outros dois planetas )  poderia ser ocasionada justamente pela precipitação ( abundante ) destes diamantes sobre o núcleo.

Mais sobre:

- http://www.berkeley.edu/news/berkeleyan/1999/1006/diamonds.html
- http://www.spacer.com/news/carbon-99d.html
- http://www.nature.com/nature/journal/v292/n5822/abs/292435a0.html

[ ]´s

[HSette]

Acho interessante a composição tão variada dos planetas do sistema solar.
Pq se pensarmos, eles são feitos da mesma coisa, ou em outras palavras, foram sendo formados ao mesmo tempo, da mesma "poeira cósmica"...

Há modelos que indicam que nosso Sistema Solar foi formado a partir de uma Nebulosa, nuvens interestelares que normalmente consistem numa grande concentração de gás (aproximadamente 75% de hidrogênio e 21 a 24% de hélio), "contaminada" por restos da explosão de uma ou mais  Supernovas, daí a diversidade de elementos aqui presentes.

Daí dizer-se que nosso Sol é de, no mínimo, uma estrela de segunda geração.

[APODman]

Há modelos que indicam que nosso Sistema Solar foi formado a partir de uma Nebulosa, nuvens interestelares que normalmente consistem numa grande concentração de gás (aproximadamente 75% de hidrogênio e 21 a 24% de hélio), "contaminada" por restos da explosão de uma ou mais  Supernovas, daí a diversidade de elementos aqui presentes.

Daí dizer-se que nosso Sol é de, no mínimo, uma estrela de segunda geração.

Perfeito Hsette !

Inclusive orroborando este modelo recentemente foram descobertos isótopos de ferro em meteoritos que indcam que o Sol nasceu realmente em um aglomerado estelar aberto.

Estes isótopos são muito provavelmente provenientes da explosão de uma Supernova de uma estrela que nasceu neste mesmo aglomerado mas mais massiva e com um período de vida mais curto, contaminado a nuvem de nosso sistema solar com seus elementos pesados.

Calcularam que a estrela deveria possuir 20 massas solares e explodiu bem perto do Sol, entre 0,32 e  5 anos-luz por volta de 4,5 bilhões de anos atrás !!

O que é surpreendente é que os planetas do sistema solar deveriam estar em formação na época mas mesmo assim o disco planetário não foi varrido pela explosão, o que mostra que a formação de planetas deve ser um evento ainda mais comum tendo em vista que os sistemas soalres em formação conseguem sobreviver inclusive a tal condição destrutiva.

Ou seja, podemos ser feitos de matéria de uma Supernova recente e "irmã" do Sol ( nascida em seu mesmo "berçario" ) !!!

Mais sobre esta pesquisa aqui:

- http://arxiv.org/abs/astro-ph/0608411 ( artigo completo )
- http://www.news.uiuc.edu/news/06/1004solar.html
- http://space.com/scienceastronomy/061024_sun_sisters.html

[ ]´s

[HSette]

Calcularam que a estrela deveria possuir 20 massas solares e explodiu bem perto do Sol, entre 0,32 e  5 anos-luz por volta de 4,5 bilhões de anos atrás !!

O que é surpreendente é que os planetas do sistema solar deveriam estar em formação na época

Isso é realmente surpreendente.

Há pouco tempo atrás vi uma matéria dando conta de que o "grosso" das radiações e partículas superenergéticas da explosão de uma Supernova seriam expelidas conforme um padrão, não sendo homogênea sua distribuição no espaço em volta, mas perdi o link e não copiei o texto.

Talvez uma explicação para que nosso Sistema tenha sido preservado possa passar por aí.

[Pregador]

E quanto a pergunta sobre Venus e o CO2, alguém sabe algo, ou a pergunta é idiota demais rs?

[HSette]

E quanto a pergunta sobre Venus e o CO2, alguém sabe algo, ou a pergunta é idiota demais rs?

O que vi a respeito é: dependendo do nível de dióxido de carbono e de hidrogênio na atmosfera pode ser possível produzir calor, água e grafite através da reação de Bosch.

Alternativamente a isto, reagir o hidrogênio com a atmosfera de dióxido de carbono através da reação de Sabatier renderia metano e água.
Ocorre que o metano também iria provocar um efeito estufa.

Esta última reação encontra em Vênus condições adequadas de temperatura e pressão, mas há necessidade da presença de grandes quantidades de níquel como catalisador.

A viabilidade econômica desses processos está fora de cogitação.

E ultimamente tem surgido um forte debate ético a respeito de intervenções dessa natureza em outros planetas.

[Eremita]

O que é surpreendente é que os planetas do sistema solar deveriam estar em formação na época mas mesmo assim o disco planetário não foi varrido pela explosão, o que mostra que a formação de planetas deve ser um evento ainda mais comum tendo em vista que os sistemas soalres em formação conseguem sobreviver inclusive a tal condição destrutiva.

Talvez tenha algo a ver com o fato dos primeiros planetas serem rochosos, e os últimos serem gasosos... não? Não seria plausível que foi essa explosão da supernova que acabou arrastando o hidrogênio molecular e o hélio para Júpiter e além? Ou é besteira minha? rs.

[Pregador]

E quanto a pergunta sobre Venus e o CO2, alguém sabe algo, ou a pergunta é idiota demais rs?

O que vi a respeito é: dependendo do nível de dióxido de carbono e de hidrogênio na atmosfera pode ser possível produzir calor, água e grafite através da reação de Bosch.

Alternativamente a isto, reagir o hidrogênio com a atmosfera de dióxido de carbono através da reação de Sabatier renderia metano e água.
Ocorre que o metano também iria provocar um efeito estufa.

Esta última reação encontra em Vênus condições adequadas de temperatura e pressão, mas há necessidade da presença de grandes quantidades de níquel como catalisador.

A viabilidade econômica desses processos está fora de cogitação.

E ultimamente tem surgido um forte debate ético a respeito de intervenções dessa natureza em outros planetas.

Debate ético? De que nos serve Vênus como ele é hoje? Nada, é só mais um planeta, extremamente quente, onde jamais poderíamos pousar por muito tempo. Não vejo, absolutamente, nenhuma questão ética em intervir em outros planetas. Quem sabe este planeta esfriando poderia abrigar alguma forma de vida, já que ele possui uma boa distância em relação ao sol para isso.

[HSette]

Eu estou entre os que acham que devemos ter cautela.

E sobre Vênus ter atividade biológica: não há nada que nos leve a afirmar que seja necessário queda de temperatura para que isso ocorra.

A vida é pródiga, e nós sabemos muito pouco sobre ela.

Sem falar que não sabemos também sobre a possibilidade de atividade biológica em bases diferentes das que aqui ocorrem.