Astro News de 60 segundos: Gigante de gelo em forma de impacto, as luas de Júpiter causam complicadas Aurorae e Eta Carinae, a pistola de raios cósmica

Esta semana, em notícias sobre astronomia: um impacto cataclísmico moldou a evolução de Urano, gigante de gelo, novas observações de Juno revelam as auroras complexas de Júpiter e o NuSTAR fornece evidências conclusivas de que a estrela Eta Carinae atua como uma arma de raios cósmicos.

Evolução em forma de impacto cataclísmico para Urano Gigante no Gelo

O Telescópio Espacial Hubble capturou esta foto de Urano em 2005.
NASA / ESA / e M. Showalter

Os cientistas sabem há muito tempo que a estranha inclinação de Urano só pode ser explicada por um impacto terrível. Urano é diferente de qualquer outro planeta do sistema solar em que está de lado: a gigante do gelo gira em ângulo reto com o avião em que os planetas orbitam, de modo que seus pólos se revezam para aproveitar a luz do sol. Agora, Jacob Kegerreis (Universidade de Durham, Reino Unido) e colegas usaram simulações em computador de alta resolução de mais de 50 cenários de impacto diferentes para ver como isso se deu.

A equipe conclui que a colisão, que ocorreu há cerca de 4 bilhões de anos atrás, provavelmente ocorreu com um protoplanet de rocha e gelo com pelo menos o dobro da massa da Terra. Embora o impacto tenha sido poderoso o suficiente para derrubar o planeta, Urano conseguiu manter a maior parte de sua atmosfera gasosa. Parte da atmosfera perdida pode ter ajudado a formar os anéis finos que circundam o planeta hoje.

A colisão histórica ajuda a explicar vários dos atributos mais curiosos da gigante do gelo. Sua atmosfera é incrivelmente fria, mesmo por estar tão longe do Sol: -216 ° C (57 K). As simulações sugerem que os detritos do impactor poderiam ter formado uma fina camada de gelo dentro de Urano que retém o calor que emana do núcleo do planeta. O impacto também poderia explicar o campo magnético inclinado e descentralizado do planeta.

Leia mais no comunicado de imprensa da Universidade de Durham. O estudo aparece no Astrophysical Journal .

Luas de Júpiter e Aurorae de Júpiter

Júpiter exibe belas auroras, criadas quando partículas carregadas chovem ao longo das linhas do campo magnético e interagem com a atmosfera superior do planeta. Mas, diferentemente das luzes do norte etéreas na Terra, as luas maiores e mais próximas de Júpiter contribuem com partículas carregadas para as auroras do planeta gigante, criando pontos permanentes de luz que seguem as órbitas das luas.

Esta imagem do Telescópio Espacial Hubble mostra "pegadas" (pontos brilhantes) nas auroras de Júpiter induzidas por Io, Europa e Ganímedes. A pegada de Io está na extrema esquerda, a de Ganimedes está logo abaixo e à direita do centro, e a de Europa está à direita da de Ganimedes. As observações de alta resolução de Juno revelam uma estrutura surpreendente nessas pegadas.

Agora, os cientistas que analisam novas observações desses pontos aurorais da espaçonave Juno da NASA perceberam que essas contribuições não são tão simples quanto pareciam. Embora as observações de baixa resolução mostrem há muito tempo que a lua vulcânica Io, que vomita íons, produz um ponto brilhante dentro das auroras de Júpiter, as observações de alta resolução de Juno mostraram que esse ponto realmente tem duas caudas que se arrastam por 100 graus ao redor do planeta, remanescentes de as asas de uma libélula na aparência. Ganímedes, a maior lua de Júpiter, também deixa uma pegada mais complicada nas auroras, com um ponto mais brilhante precedido por um ponto "precursor" mais escuro.

As observações mostram que as interações magnéticas entre as atmosferas superiores de Júpiter e suas luas são mais complicadas do que se pensava. Alessandro Mura (Instituto Nacional de Astrofísica, Itália) e colegas publicam esses resultados na Science de 6 de julho.

Eta Carinae: Superstar e Cosmic Ray Gun

O Eta Carinae é um dos sistemas estelares mais luminosos e massivos já conhecidos: um par de estrelas com 90 e 30 vezes a massa do Sol que gira entre si a cada 5, 5 anos. Quando eles se aproximam em suas órbitas ovais - a apenas 140 milhões de quilômetros de distância, aproximadamente a mesma distância média entre o Sol e Marte -, seus poderosos ventos estelares colidem. Na Astronomia da Natureza de 2 de junho, Kenji Hamaguchi (Universidade de Maryland) e colegas relatam que esses ventos colidem agem como uma arma de raios cósmicos, disparando partículas energéticas por toda a galáxia.

As medições do Observatório de Raios-X Chandra mostraram que os ventos em colisão produzem raios-X de baixa energia, mas não estava 100% claro de onde vinham os raios-X. O observatório Fermi também sugeriu raios gama de alta energia vindo do sistema, o que sugeriria que as partículas energéticas são responsáveis ​​pela radiação, mas as imagens são muito nebulosas para garantir.

Eta Carinae brilha em raios-X nesta imagem do Observatório de raios-X Chandra da NASA. As cores indicam energias diferentes. O vermelho abrange de 300 a 1.000 elétron-volts (eV), o verde varia de 1.000 a 3.000 eV e o azul cobre de 3.000 a 10.000 eV. Para comparação, a energia da luz visível é de cerca de 2 a 3 eV. As observações do NuSTAR (contornos verdes) revelam uma fonte de raios-X com energias três vezes mais altas do que Chandra detecta.
NASA / CXC e NASA / JPL-Caltech

Agora, o NuSTAR adicionou suas próprias imagens de raios X de alta energia à mistura, fornecendo a conexão necessária entre as medições nítidas de baixa energia e as medições de alta energia mais nebulosas. As observações mostram conclusivamente que os ventos estelares em colisão agem como um acelerador de partículas cósmico, produzindo partículas relativísticas que, quando liberadas, passam pela galáxia e - eventualmente - em direção à Terra.

Para uma análise aprofundada do Eta Carinae e como nosso entendimento deste sistema está evoluindo, consulte a edição de outubro de 2016 da Sky & Telescope .

Consulte o comunicado de imprensa da NASA para obter mais detalhes sobre este estudo ou assista ao vídeo fantasticamente ilustrado resumindo os resultados: