sábado, 21 de abril de 2018

Astrobiologia


   Leia a matéria abaixo e o texto da Wikipédia no fim do post para responder o questionário. 

           Astrobiologia é a uma ciência nova, que mistura, Biologia, Física, Astronomia e Química. Ela usa o conhecimento dessas áreas para observando planetas MUITO distantes, estimar se ele pode ou não ter vida e se ele poderá servir de casa se um dia formos para lá.
  
             Imagine que você esteja olhando para uma lâmpada distante e que uma pequena mosca passe na frente dela, entre você e a lâmpada. Seria possível perceber alguma mudança de brilho? Se algo maior que a lâmpada, como uma pessoa, passasse na frente, certamente você perceberia… mas uma mosquinha?
            
             É mais ou menos assim que funciona a técnica de detecção de planetas extrassolares que nos indicou a existência do planeta batizado de Kepler 22b. Ele ganhou as páginas dos jornais por ter sido o primeiro planeta extrassolar girando ao redor de uma estrela parecida com o Sol e com temperatura próxima a da Terra, apropriada para suportar água líquida e, consequentemente, vida. Kepler 22b gira ao redor da estrela KIC 10593626, que, para nossa sorte, recebeu um outro nome ao se tornar objeto de estudo do telescópio espacial Kepler: Kepler 22. Essa estrela fica na constelação de Cisne (se quiser procurá-la na carta celeste: ascensão reta 19h16m52.2s e declinação +47^{\circ}53'4.2''). A detecção do planeta foi feita através da análise da variação do brilho da estrela, que diminui quando ele passa na frente, entre nós e a estrela. Assim como uma mosquinha na frente de uma lâmpada distante, o planeta produz uma diminuição bastante sutil no brilho da estrela, e apenas com dispositivos muito sensíveis conseguimos perceber essa variação. Nossa ciência moderna caminha lado a lado com a tecnologia.
            
           Em alguns jornais e revistas saiu a informação de que Kepler 22b está “localizado” na zona de habitabilidade de sua estrela. Pois é, esse “localizado” deve ser colocado entre aspas por enquanto. O fato é que se conhece o semi-eixo maior da órbita, mas não sua excentricidade, ou seja, não sabemos o quanto achatada é a órbita.

            A Zona de Habitabilidade é definida como uma região ao redor da estrela onde um planeta pode ter água líquida. Ou seja, não está nem muito longe da estrela para a água congelar, nem tão perto para ela evaporar. Como a órbita de Kepler 22b não está completamente determinada, não se pode ter certeza que esteja totalmente incluída nessa região. Entretanto, o cálculo de sua temperatura de equilíbrio nos mostra um valor onde é possível a água permanecer líquida. Apesar disso não ser o mesmo que dizer que ele tem essa temperatura em todos os momentos de sua órbita, é dito que o planeta está na zona de habitabilidade. Me parece mais seguro dizer que ele pode estar na zona de habitabilidade, sabendo que ele pode simplesmente passar por ela, sem ter sua órbita totalmente dentro da zona de habitabilidade.
 Concepção artística do planeta Kepler 22b (NASA/Ames/JPL-Caltech). Não há nenhuma fotografia ou mesmo informações sobre cor ou composição do planeta, portanto, essa imagem produzida pela NASA é uma ilustração puramente artística, sem a intenção de informar algo sobre cor ou nuvens em Kepler 22b.

          De qualquer forma, este é, com certeza, o primeiro planeta extrassolar onde realmente seria possível encontrar vida como conhecemos aqui na Terra.

           Sua chamada Temperatura de Equilíbrio Radioativo, ou Temperatura de Equilíbrio Global, é de 262K. Bem semelhante à da Terra, que é 255K. Como é bem explicado pelos autores do estudo que levou à descoberta de Kepler 22b (veja referência abaixo), essa não é necessariamente a temperatura da superfície do planeta. Seria se o planeta não tivesse atmosfera. No caso da Terra, a temperatura na superfície é 33K maior que sua Temperatura de Equilíbrio Radioativo e, no caso de Vênus, 500K maior. Assumindo que Kepler 22b tenha propriedades térmicas semelhantes às da Terra (uma mera especulação), a temperatura em sua superfície seria 295K. Entretanto, os 262K são números mais seguros porque são obtidos com os dados disponíveis, sem se assumir coisa alguma.

           Além da temperatura, temos outras semelhanças entre Kepler 22b e a Terra. Seu raio é de cerca de 2.4 o raio da Terra. A maioria dos planetas extrassolares descobertos até então eram bem maiores que a Terra, 5 vezes ou mais.

          A determinação da massa e da órbita estão interligadas, e os dados não permitiram uma boa determinação nem de uma nem de outra. Sabemos que o semi-eixo maior da órbita (maior distância entre o planeta e a estrela) é 0.85 u.a. , enquanto o da Terra é 1 u.a. , e que sua massa sua massa pode ser no máximo de 124 vezes a Massa da Terra. Pois é, essa é uma massa e tanto, mas é apenas um limite superior. Vários valores abaixo desse são possíveis.

           O ano de kepler 22b é de aproximadamente 290 dias, não muito diferente dos nossos 365 dias. E para terminar as de semelhanças entre esse simpático planeta e a nossa Terra, a estrela que ele orbita é também bem parecida co o nosso Sol. A estrela Kepler 22 é de tipo espectral G5V, o do Sol é G2V. O tipo espectral fornece uma classificação por características do espectro, e a diferença entre essas duas estrelas é que Kepler 22b é um pouco mais fria que o Sol.

          Os dados não permitem informações ainda muito completas, mas não deixam dúvidas que esse é o primeiro grande candidato a planeta habitável e até, quem sabe, habitado. Me parece que os últimos avanços nas descobertas de planetas extrassolares não deixam dúvida que é apenas questão de tempo até encontrarmos vários planetas com características que nos permitam classificá-los como potencialmente habitáveis.

          Perceba que conhecer planetas que possam abrigar vida não significa conhecer planetas com vida. Análise química da atmosfera vai ser fundamental para encontrarmos traços químicos de matéria orgânica e podermos dizer que, finalmente, encontramos um planeta com vida. E um outro passo será buscarmos dentre esses planetas com vida, algum, ou alguns, com vida inteligente.


Artigo sobre esse planeta na Wikipédia:

Kepler-22b

Origem: Wikipédia, a enciclopédia livre.
Coordenadas: Sky map 19h 16m 52.2s, +47° 53′ 4.2″
Kepler-22b
Exoplaneta Lista de exoplanetas
Kepler-22 diagram.jpg
Um diagrama do Sistema de Kepler-22b, comparado ao nosso Sistema Solar interno.
Estrela mãe
Estrela Kepler-22
Constelação Cygnus
Ascensão reta 19h 16m 52.2s
Declinação +47° 53′ 4.0″
Magnitude aparente 11.5 (B-band) [1]
Distância 620 anos-luz
190[2] pc
Tipo espectral G5V
Elementos orbitais
Semieixo maior 0.849 ± 0.018[2] UA
Período orbital 289.862 ± 0.02[2][3]
Inclinação 89.764 +0.042
−0.025
[2][4]
Características físicas
Massa <52.8 [5] M
Raio 2.396+0.088
−0.181
[5] R
Descoberta
Data da descoberta 5 de dezembro de 2011
Kepler-22b é um exoplaneta que orbita uma estrela Classe-G Kepler-22.[6][7] Está localizado cerca de 620 anos-luz da Terra na constelação de Cygnus. Foi descoberto pelo sonda espacial Kepler, da NASA em 2011 e foi o primeiro planeta em trânsito conhecido a orbitar dentro da zona habitável de uma estrela semelhante ao nosso Sol.[6][7][8]

Descoberta e observação

O primeiro trânsito do planeta em frente da sua estrela hospedeira foi observada no terceiro dia de operações científicas do Kepler, em 12 de maio de 2009.[9] O terceiro trânsito foi detectado em 15 de dezembro de 2010. Dados adicionais de confirmação foram fornecidos pelo Telescópio espacial Spitzer e de observações terrestres. Em 5 de dezembro de 2011, a confirmação da existência de Kepler-22b foi anunciada.

Orbita

Os únicos parâmetros da órbita do planeta que estão atualmente disponíveis são o seu período, que é de cerca de 290 dias, e sua inclinação, que é de aproximadamente 90°, de modo que transita o disco de sua estrela, visto da Terra.
Não há informações disponíveis sobre a forma da órbita do planeta. Muitos exoplanetas são conhecidos por se moverem em órbitas altamente elípticas. É conhecido apenas que sua distância orbital média é na zona habitável da sua estrela hospedeira. Se Kepler-22b tem uma órbita muito alongada pode muito bem só gastar uma pequena fração de seu tempo dentro desta zona habitável, o que causaria diferenças extremas de temperatura no planeta e pode torná-lo inóspito.
A fim de obter informações sobre a forma da órbita do planeta, outros métodos de detecção de planetas, tais como o método de velocidade radial, podem ser usados. Embora tais métodos têm sido realizados no planeta depois da sua descoberta, eles ainda não detectaram o que a excentricidade orbital do planeta realmente é, até março de 2012 só definiram um limite superior para a massa do planeta.

Características físicas


Concepção artística de Kepler-22b.
O raio de Kepler-22b é cerca de 2.4 vezes o raio da Terra.[5] Sua massa e composição da superfície permanecem desconhecidos,[6][7] com apenas algumas estimativas muito grosseiras foram estabelecidas: tem menos de 124 massas terrestres no limite de confiança de 3-sigma, e menos de 36 massas terrestres na confiança 1-sigma.[10] O modelo adotado de Kipping et al. (2013) não detecta de forma confiável a massa (o valor mais adequado é apenas ligeiramente maior do que a barra de erro de 1-sigma), embora a massa é inferior a 52.8 massas terrestres e 95% de confiança.
Kepler-22b pode ser um planeta oceânico. Também poderia ser rico em água como GJ 1214 b embora Kepler-22b, ao contrário de GJ 1214 b, está na zona habitável. Uma composição semelhante à Terra está descartada a incerteza, pelo menos, 1-sigma por meio de medições de velocidade radial do sistema.[10][11] Assim, é provável que tenha uma composição mais volátil e rica com um escudo exterior de líquido ou gasoso;[7] isso tornaria semelhante ao Kepler-11f, o menor planeta gasoso conhecido.
"Se é principalmente oceano com um pequeno núcleo rochoso", Natalie Batalha, uma das cientistas do projeto, especulou, "não é além do reino da possibilidade de que a vida poderia existir em tal oceano".[12] Esta possibilidade de vida tem estimulado o SETI a realizar pesquisas sobre os melhores candidatos com relação à inteligência extraterrestre.[13]

Clima e habitabilidade

A distância média de Kepler-22b da sua estrela Kepler-22 é de cerca de 15% menor do que a distância da Terra ao Sol,[2] mas a luminosidade (emissão de luz) de Kepler-22 é de cerca de 25% menor do que a do Sol.[7] Esta combinação de uma distância média mais curta a partir da estrela e uma luminosidade estelar inferior são consistentes com uma temperatura de superfície moderada a que distância se presume-se que a superfície não é sujeita a aquecimento com efeito estufa extremo.
Se Kepler-22b se mover em uma órbita altamente elíptica, sua temperatura de superfície irá variar, perto de Kepler-22 a diminuir quando mais longe. Se a órbita é realmente altamente elíptica, então a variação da temperatura será extrema.
Os cientistas podem estimar as possíveis condições da superfície da seguinte forma:
  • Na ausência de uma atmosfera, a sua temperatura de equilíbrio (assumindo um albedo como a Terra) seria de aproximadamente -11°C.[10]
  • Se a atmosfera fornece um efeito de estufa similar em magnitude ao da Terra, que teria uma temperatura média de superfície de 22°C.[14]
  • Se a atmosfera tem um efeito de estufa semelhante em magnitude à Vênus, teria uma temperatura média de superfície de 460°C.
Comparações de temperatura Vênus Kepler-22b Terra Marte
Temperatura de
equilíbrio
global
307 K
34 °C
93 °F
262 K
−11 °C
11.9 °F
255 K
−18 °C
−0.4 °F
206 K
−67 °C
−88.6 °F
+ Efeito de GEE
de Vênus
737 K
464 °C
867 °F
733 K
460 °C
860 °F


+ Efeito de GEE
da Terra

295 K
22 °C
71.6 °F
288 K
15 °C
59 °F

+ Efeito de GEE
de Marte



210 K
−63 °C
−81 °F
Rotação
sincronizada
Quase Improvável Não Não
Albedo de Bond 0.9 Desconhecido 0.29 0.25

Estimativas recentes sugerem que Kepler-22b tem mais de 95% de probabilidade de estar localizado na zona habitável definido pelos recentes limites de Vênus e Marte (com base em estimativas de quando estes planetas podem ter apoiado condições de habitabilidade), mas possui menos de 5% de chance de estar localizado na zona habitável conservadora estimada a partir de um modelo radiativo-convecção livre de nuvens.



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