Archive for the ‘ Astronomia ’ Category

Is the Sun Missing Its Spots?

Ever since Samuel Heinrich Schwabe, a German astronomer, first noted in 1843 that sunspots burgeon and wane over a roughly 11-year cycle, scientists have carefully watched the Sun’s activity. In the latest lull, the Sun should have reached its calmest, least pockmarked state last fall.
Indeed, last year marked the blankest year of the Sun in the last half-century — 266 days with not a single sunspot visible from Earth. Then, in the first four months of 2009, the Sun became even more blank, the pace of sunspots slowing more.
“It’s been as dead as a doornail,” David Hathaway, a solar physicist at NASA’s Marshall Space Flight Center in Huntsville, Ala., said a couple of months ago.

From a 2006 NASA News article - In red, David Hathaway's predictions for the next two solar cycles and, in pink, Mausumi Dikpati's prediction for cycle 24, and the expected "low" cycle

Maximum activity in May 2013
The Sun perked up in June and July, with a sizeable clump of 20 sunspots earlier this month.
Now it is blank again, consistent with expectations that this solar cycle will be smaller and calmer, and the maximum of activity, expected to arrive in May 2013 will not be all that maximum.
For operators of satellites and power grids, that is good news. The same roiling magnetic fields that generate sunspot blotches also accelerate a devastating rain of particles that can overload and wreck electronic equipment in orbit or on Earth.
A panel of 12 scientists assembled by the National Oceanic and Atmospheric Administration now predicts that the May 2013 peak will average 90 sunspots during that month. That would make it the weakest solar maximum since 1928, which peaked at 78 sunspots.
During an average solar maximum, the Sun is covered with an average of 120 sunspots.
But the panel’s consensus “was not a unanimous decision,” said Douglas A. Biesecker, chairman of the panel. One member still believed the cycle would roar to life while others thought the maximum would peter out at only 70.
Among some global warming skeptics, there is speculation that the Sun may be on the verge of falling into an extended slumber similar to the so-called Maunder Minimum, several sunspot-scarce decades during the 17th and 18th centuries that coincided with an extended chilly period.
Most solar physicists do not think anything that odd is going on with the Sun. With the recent burst of sunspots, “I don’t see we’re going into that,” Dr. Hathaway said last week.
Still, something like the Dalton Minimum — two solar cycles in the early 1800s that peaked at about an average of 50 sunspots — lies in the realm of the possible, Dr. Hathaway said. (The minimums are named after scientists who helped identify them: Edward W. Maunder and John Dalton.)
With better telescopes on the ground and a fleet of Sun-watching spacecraft, solar scientists know a lot more about the Sun than ever before. But they do not understand everything. Solar dynamo models, which seek to capture the dynamics of the magnetic field, cannot yet explain many basic questions, not even why the solar cycles average 11 years in length.

Predicting the solar cycle is, in many ways, much like predicting the stock market. A full understanding of the forces driving solar dynamics is far out of reach, so scientists look to key indicators that correlate with future events and create models based on those.
For example, in 2006, Dr. Hathaway looked at the magnetic fields in the polar regions of the Sun, and they were strong. During past cycles, strong polar fields at minimum grew into strong fields all over the Sun at maximum and a bounty of sunspots. Because the previous cycle had been longer than average, Dr. Hathaway thought the next one would be shorter and thus solar minimum was imminent. He predicted the new solar cycle would be a ferocious one.
Instead, the new cycle did not arrive as quickly as Dr. Hathaway anticipated, and the polar field weakened. His revised prediction is for a smaller-than-average maximum. Last November, it looked like the new cycle was finally getting started, with the new cycle sunspots in the middle latitudes outnumbering the old sunspots of the dying cycle that are closer to the equator.
After a minimum, solar activity usually takes off quickly, but instead the Sun returned to slumber. “There was a long lull of several months of virtually no activity, which had me worried,” Dr. Hathaway said.
The idea that solar cycles are related to climate is hard to fit with the actual change in energy output from the sun. From solar maximum to solar minimum, the Sun’s energy output drops a minuscule 0.1 percent.
But the overlap of the Maunder Minimum with the Little Ice Age, when Europe experienced unusually cold weather, suggests that the solar cycle could have more subtle influences on climate.

Of cosmic rays
One possibility proposed a decade ago by Henrik Svensmark and other scientists at the Danish National Space Center in Copenhagen looks to high-energy interstellar particles known as cosmic rays. When cosmic rays slam into the atmosphere, they break apart air molecules into ions and electrons, which causes water and sulfuric acid in the air to stick together in tiny droplets. These droplets are seeds that can grow into clouds, and clouds reflect sunlight, potentially lowering temperatures.
The Sun, the Danish scientists say, influences how many cosmic rays impinge on the atmosphere and thus the number of clouds. When the Sun is frenetic, the solar wind of charged particles it spews out increases. That expands the cocoon of magnetic fields around the solar system, deflecting some of the cosmic rays.
But, according to the hypothesis, when the sunspots and solar winds die down, the magnetic cocoon contracts, more cosmic rays reach Earth, more clouds form, less sunlight reaches the ground, and temperatures cool.
“I think it’s an important effect,” Dr. Svensmark said, although he agrees that carbon dioxide is a greenhouse gas that has certainly contributed to recent warming.
Dr. Svensmark and his colleagues found a correlation between the rate of incoming cosmic rays and the coverage of low-level clouds between 1984 and 2002. They have also found that cosmic ray levels, reflected in concentrations of various isotopes, correlate well with climate extending back thousands of years.
But other scientists found no such pattern with higher clouds, and some other observations seem inconsistent with the hypothesis.

Terry Sloan, a cosmic ray expert at the University of Lancaster in England, said if the idea were true, one would expect the cloud-generation effect to be greatest in the polar regions where the Earth’s magnetic field tends to funnel cosmic rays.
“You’d expect clouds to be modulated in the same way,” Dr. Sloan said. “We can’t find any such behavior.”
Still, “I would think there could well be some effect,” he said, but he thought the effect was probably small. Dr. Sloan’s findings indicate that the cosmic rays could at most account for 20 percent of the warming of recent years.
Even without cosmic rays, however, a 0.1 percent change in the Sun’s energy output is enough to set off El Niño- and La Niña-like events that can influence weather around the world, according to new research led by the National Center for Atmospheric Research in Boulder, Colo.
Climate modeling showed that over the largely cloud-free areas of the Pacific Ocean, the extra heating over several years warms the water, increasing evaporation. That intensifies the tropical storms and trade winds in the eastern Pacific, and the result is cooler-than-normal waters, as in a La Niña event, the scientists reported this month in the Journal of Climate.
In a year or two, the cool water pattern evolves into a pool of El Niño-like warm water, the scientists said.
New instruments should provide more information for scientists to work with. A 1.7-meter telescope at the Big Bear Solar Observatory in Southern California is up and running, and one of its first photographs shows “a string of pearls,” each about 50 miles across.
“At that scale, they can only be the fundamental fibril structure of the Sun’s magnetic field,” said Philip R. Goode, director of the solar observatory. Other telescopes may have caught hints of these tiny structures, he said, but “never so many in a row and not so clearly resolved.”
Sun-watching spacecraft cannot match the acuity of ground-based telescopes, but they can see wavelengths that are blocked by the atmosphere — and there are never any clouds in the way. The National Aeronautics and Space Administration’s newest sun-watching spacecraft, the Solar Dynamics Observatory, which is scheduled for launching this fall, will carry an instrument that will essentially be able to take sonograms that deduce the convection flows generating the magnetic fields.
That could help explain why strong magnetic fields sometimes coalesce into sunspots and why sometimes the strong fields remain disorganized without forming spots. The mechanics of how solar storms erupt out of a sunspot are also not fully understood.
A quiet cycle is no guarantee no cataclysmic solar storms will occur. The largest storm ever observed occurred in 1859, during a solar cycle similar to what is predicted.
Back then, it scrambled telegraph wires. Today, it could knock out an expanse of the power grid from Maine south to Georgia and west to Illinois. Ten percent of the orbiting satellites would be disabled. A study by the National Academy of Sciences calculated the damage would exceed a trillion dollars.
But no one can quite explain the current behavior or reliably predict the future.
“We still don’t quite understand this beast,” Dr. Hathaway said. “The theories we had for how the sunspot cycle works have major problems.”

Por Kenneth Chang, New York Times – 21-07-2009. Via.

O Paço da Ribeira no Tempo de D. João V

Na primeira metade do século XVIII, D. João V, rei de Portugal, seguindo o padrão dos monarcas europeus com uma aura de «Rei Sol», tudo fazendo para o engrandecimento da sua imagem e da do seu país, parece ter procurado mais do que o simples entretenimento da sua corte, ou mesmo da educação dos jovens príncipes.
Vivia-se então um período de intensa actividade ligada às descobertas científicas, nomeadamente no campo da astronomia, como forma de melhor conhecer a própria Terra, quer no que respeita à sua geodesia e cartografia, quer no que respeita à sua órbita.
Aproveitando os fluxos de ouro vindos do Brasil, D. João V desempenhou um papel activo enquanto mecenas de astrónomos italianos e promoveu o relacionamento da sua corte com a comunidade intelectual italiana, nos campos das Artes e das Ciências.

O Paço da Ribeira no início do Século XVIII

No seu tempo, foram construídas três grandes Bibliotecas: a do Convento de Mafra, destinada à história de Portugal e terminada já depois da morte do rei, em 31 de Julho de 1750; 🙂
A Biblioteca Geral da Universidade de Coimbra, um admirável exemplo da arquitectura barroca e destinada à reforma dos estudos universitários em Coimbra, dentro de uma estratégia de expansão do Iluminismo em Portugal.
Mas nenhuma se comparava ao esplendor e actividade da Grande Biblioteca situada no próprio palácio real, o Paço da Ribeira. Chamada a Casa da Livraria, tornou-se famosa ainda em vida do rei e rapidamente se transformou num centro de experimentação e pesquisa científica, um símbolo do programa de ensino cuja reforma D. João V tinha iniciado.

  • fonte: Catálogo da Exposição Estrelas de Papel: Livros de Astronomia dos Séculos XIV a XVIII – BN, que terminou hoje, 31 de Julho. Como qualquer português que se preze, guardei a visita para o último dia. Devo até ter sido o último visitante, porque durante os cerca de noventa minutos da visita estive sempre sozinho! 🙂
  • Camões e a Astronomia

    Celebramos hoje o Príncipe dos Poetas. No dia em que passam quatrocentos e vinte e nove anos sobre a sua morte, vale a pena recordar dois conjuntos de textos que analisam as referências astronómicas utilizadas por Camões em “Os Lusíadas”:

    Em primeiro lugar, a Professora Carlota Simões desenvolveu no Portal do Astrónomo oito temas (A viagem de Vasco da Gama – A LuaO SolAs UrsasO Cruzeiro do SulAs dez esferasO firmamentoOs céusO movimento dos auges e estrelas fixas ) que permitem conhecer um pouco da obra de Luciano Pereira da Silva – A Astronomia de “Os Lusíadas”.
    Numa série de artigos publicados entre 1913 e 1915 na Revista da Universidade de Coimbra, LPS mostra que “Camões tinha um conhecimento claro e seguro dos princípios da astronomia, como ela se professava no seu tempo” e deduz que as ideias astronómicas de Camões decorrem das anotações de Pedro Nunes sobre os textos de Johannes de Sacrobosco, cuja obra Camões mostra conhecer com rigor, quando no Canto X coloca na voz da Deusa Tethis a descrição do mundo tal como esta é descrita no “Tratado da Sphera” , considerada a principal fonte astronómica de “Os Lusíadas”, a par da informação recolhida nos diários de bordo da viagem de Vasco da Gama e nas tábuas náuticas.

    Vês aqui a grande máquina do Mundo,
    Etérea e elemental, que fabricada
    Assim foi do Saber, alto e profundo,
    Quem é sem princípio e meta limitada.
    Quem cerca em derredor este rotundo
    Globo e sua superfície tão limada,
    É Deus; mas o que é Deus, ninguém o entende,
    Que a tanto o engenho humano não se estende.

    Canto X – 80

    Em segundo lugar, as Palestras do professor Félix Rodrigues, subordinadas ao tema A astronomia na obra de Camões – partes I – II – III –, no âmbito das comemorações do Ano Internacional da Astronomia.

    Giovanni Battista Tiepolo – Thetis Consoling Achilles, 1757

    O céu sobre Lisboa

    Saturno, perto do cruzamento com Júpiter - 31 de Maio, 03:00h

     

    ESA lança Herschel e Planck (editado)

    Como mencionado nesta posta da semana passada , podemos hoje assistir em directo no site da ESA, a partir das 13:40 (hora de Portugal Continental), ao lançamento dos satélites Herschel e Planck, que viajarão até às profundezas do Universo. O Herschel terá como missão estudar a formação das estrelas e das galáxias, o Planck irá analisar a irradiação emitida no início do espaço, do tempo e da energia____________

    há 13,7 mil milhões de anos!

    Ariane 5 enclosing Herschel and Planck in the Ariane launch zone at Europe’s Spaceport in Kourou, French Guiana, on 13 May 2009. Credits: ESA – S. Corvaja, 2009

    O Observatório Espacial Herschel, que deve o seu nome aos irmãos William e Caroline Herschel que nos Séc. XVIII e XIX foram pioneiros na investigação e classificação sistemática do céu, vai realizar observações numa vasta gama de comprimentos de onda, desde o infravermelho longínquo até ao sub-milímetro. Os seus objectivos científicos incluem o estudo dos pequenos corpos do Sistema Solar (asteróides, cometas, objectos da cintura de Kuiper); o estudo do processo de formação de estrelasplanetas; o estudo das vastas regiões de gás e poeira que existem na nossa Galáxia; o estudo da taxa de formação de estrelas no Universo ao longo do tempo.

    O Observatório Espacial Planck deve o seu nome ao cientista alemão e prémio Nobel da Física, Max Planck. Este é o primeiro observatório Europeu dedicado ao estudo da Radiação Cósmica de Fundo (RCF), a radiação que preenche todo o Universo e mantém o registo fóssil do Big-Bang. O seu principal objectivo é medir, com uma precisão nunca antes alcançada, as pequenas flutuações na RCF, permitindo obter a melhor imagem de sempre do Universo jovem, quando tinha apenas 380.000 anos. Como consequência desta precisão sem precedentes, deverá também ser possível determinar o valor da constante de Hubble (que mede a velocidade de expansão do Universo), testar os modelos de inflação que deverá ter ocorrido nos primeiros instantes do Big-Bang.

    Ambos os Observatórios vão ficar “estacionados” no segundo ponto de Lagrange (L2) do sistema Terra-Sol, ou seja, a cerca de 1,5 milhões de quilómetros da Terra na direcção oposta à do Sol. Via

    NÓS, EUROPEUS!

    Ariane 5 lifts off with Herschel and Planck on board

    Touching the Edge of the Universe

     

    European IYA 2009 planetarium show co-produced by ESAEuropean IYA 2009 planetarium show co-produced by ESA

     

    A Agência Espacial Europeia – ESA estreia amanhã o show Touching the Edge of the Universe , no âmbito das comemorações do Ano Internacional da Astronomia.
    A 14, se tudo correr bem, serão lançados os satélites Herschel e Planck, que viajarão até às profundezas do Universo. O Herschel terá como missão estudar a formação das estrelas e das galáxias, o Planck irá analisar a irradiação emitida no início do espaço, do tempo e da energia____________
    há 13,7 mil milhões de anos! 🙂

    Touching the Edge of the Universe  mostra em 3D a história de uma viagem com 400 anos, desde Galileo Galilei e o seu primitivo telescópio, até às sofisticadas missões espaciais dos nossos dias. 

     

    Estrelas de Papel

    Integrada nas comemorações do Ano Internacional da Astronomia, a Exposição Estrelas de Papel: Livros de Astronomia dos Séculos XIV a XVIIIBN, até 31 de Julho – reúne as mais emblemáticas obras da história da astronomia em Portugal, manuscritas e impressas, originárias de diversos arquivos.
    Mais informação, aqui.

    Obras digitalizadas na BND:
    Tratado da sphera com a Theorica do Sol e da Lua (1537)
    Petri Nonnii Salaciensis Opera, quae complectuntur… (1566)
    Petrii Nonii Salaciensis, De Crepusculis Liber Vnus… (1573)
    Petri Nonii Salaciensis De Arte Atque Ratione (1573)
    Institutio Astronomica, juxta Hypotheseis Tam Veterum…  (1653)
    Sidereus Nuncius, Magna Longeque Admirabilia… 
     (1653)
    Proposita philosophorum arabum [ Manuscrito] 1701)
    Tratado sobre certas duvidas da navegação (1911)
    Tratado sobre certas duvidas da navegação (1912)
    Tratado sobre certas duvidas da navegação (1913)

     

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    A Sonda dos Anéis

    A Sonda Cassini efectuará hoje a maior  aproximação de sempre a Encélado, num vôo rasante a apenas 25 km da superfície deste anel de Saturno. Este é o segundo de sete flyby em torno de Encélado por parte da Missão; A trajectória, semelhante à realizada em Março último, vai permitir atravessar a bruma e efectuar medições do campo de partículas.

    A superficie gelada reflecte a quase totalidade da luz solar, o que permite registos fotográficos de grande brilho durante a erupção dos geisers, cujos jactos podem atingir cerca de 100 metros de altura. 

     

    Encélado, um dos objectos mais brilhantes do Sistema Solar

    Encélado, um dos objectos mais brilhantes do Sistema Solar

    HARPS, O Caçador de Planetas

    O HARPS pode não ter pedigree, mas tem faro, que é o que interessa

    Um grupo de astrofísicos do Observatório da Universidade de Genebra revelou ontem a descoberta de cinco planetas de massa idêntica à de Neptuno e Urano, que normalmente são apelidados de super-Terras, por terem uma dimensão inferior a 30 vezes a do planeta azul.

    Três dos planetas gravitam em torno da estrela HD 40307, um corpo celeste algo menor que o Sol, que se situa a 42 anos–luz da Terra, ao Sul da constelação de Dorados e perto da de Pictor, que fazem parte da galáxia Grande Nuvem de Magalhães, que é satélite da Via Láctea. Em termos celestes, pode dizer-se que estes novos planetas são quase vizinhos do sistema solar.

    Os planetas da estrela HD 40307 têm todos órbitas muito rápidas, entre 4,3 e 20,4 dias, e as suas massas variam entre 4,2 e 9,4 vezes a da Terra.

    Segundo a revista Science Daily, os planetas com órbitas breves são mais fáceis de captar pelos telescópios do que os que têm órbitas mais longas.

    No entanto, a equipa chefiada por Michel Mayor acredita que dentro de dois ou três anos conseguirá encontrar planetas desse género.

    via DN

    Trânsito de Vénus

    A passagem visual de Vénus ou de Mercúrio diante do Sol, quando observado da Terra, designa-se por “trânsito” .
    O trânsito de Vénus de 8 de Junho de 2004 será inteiramente observado no Norte do país, as restantes regiões perderão apenas os instantes iniciais e na Madeira e nos Açores serão observadas as fases intermédia e final do fenómeno. O próximo ocorrerá em 2012, e o seguinte só deverá verificar-se em 2117!
    Os trânsitos de Vénus são utilizados desde o século XVIII para determinar a distância da Terra ao Sol.
    Johannes Kepler (1571-1630) calculou em 1629 que Mercúrio passaria diante do Sol em Novembro de 1631 e Vénus no mês seguinte. Tendo falecido antes desta data, a confirmação dos cálculos foi efectuada por Pierre Gassendi, mas apenas para Mercúrio. Contrariamente aos cálculos de Kepler, Vénus passou diante do Sol quando era noite na Europa. O «ano» de Vénus, dura 224,701 dias, enquanto o ano terrestre dura 365,256 dias – Terceira Lei de Kepler.
    Mercúrio e Vénus são planetas interiores, porque a sua órbita é interior à da Terra, ou seja, interpõem-se entre nós e o Sol.
    Para que o alinhamento seja perfeito são necessárias duas condições. Em primeiro lugar é necessário que o planeta esteja na chamada conjunção inferior; em segundo lugar, é necessário que esteja na linha de intersecção entre os planos da sua órbita e da órbita da Terra, a chamada linha de nodos.
    Por isso, Vénus ultrapassa periodicamente a Terra. Ao tempo que demora a ganhar à Terra uma rotação completa chama-se período sinódico e é aproximadamente igual a 584 dias.
    Este valor representa o tempo, em dias, que medeia entre duas passagens consecutivas de Vénus pela Terra, ou seja, duas conjunções inferiores.
    Em segundo lugar, é necessário que, no momento de conjugação, estejam no mesmo plano.
    Os planos de órbita da Terra e de Vénus (tal como os planos de órbita da Terra e da Lua) não são o mesmo. Fazem um ângulo.
    Vénus pode estar em conjunção com a Terra sem estar perfeitamente alinhado com esta. Esse alinhamento perfeito só se verifica quando ambos os planetas estão na linha assinalada, que se chama linha dos nodos.

    Nessa linha, o alinhamento pode verificar-se em duas situações: no chamado nodo descendente, quando Vénus está em V1 e a Terra em T1, o que acontecerá a 8 de Junho, ou no chamado nodo ascendente, quando Vénus está em V2 e a Terra em T2 , o que acontecerá a 8 de Dezembro.

    Em todos os outros casos de conjunção, como é o marcado em V3 e T3 , não poderemos ver Vénus passar em frente ao Sol, pois este passa «por baixo» ou «por cima» do astro. Os trânsitos de Vénus são mais raros que os de Mercúrio. No século XX, enquanto Mercúrio se atravessou entre nós e o Sol por 14 vezes, Vénus não registou um único trânsito.

    Esta raridade relativa dos trânsitos venusianos deve-se, entre outros factores, a um movimento muito lento das conjugações. Cinco períodos sinódicos de Vénus são aproximadamente iguais a oito anos terrestres, ou seja, de oito em oito anos os três astros encontram-se aproximadamente na mesma posição no espaço. Como há uma diferença de dois dias e algumas horas entre os dois períodos sinódicos, de oito em oito anos a posição de Vénus e da Terra muda um pouco, o equivalente aos movimentos de translação de 2,428 dias.
    Num trânsito de Vénus, ambos os planetas estão na linha dos nodos.
    Passados oito anos menos 2,428 dias, os três astros estarão em posição semelhante, portanto é possível que se registe outro trânsito, mas também é possível que as órbitas dos dois planetas nesses 2,428 dias os tenha afastado dessa linha e que já não se verifique nenhum trânsito. A partir da inclinação da sua órbita, Vénus sobe cerca de 20′ (minutos de arco) ou desce 24′, ao passar de uma conjunção inferior para a que se regista passados 2,428 dias.
    Como o disco solar tem um diâmetro aparente visto da Terra de cerca de 32′, é possível que se registe um trânsito de Vénus num momento e se registe outro passado oito anos, pois tendo-se deslocado o planeta 20′ ou 24′ apenas, é possível que cruze o disco solar das duas vezes.
    Isto explica que os trânsitos de Vénus apareçam habitualmente aos pares, como se passa com o trânsito de 2004, que é seguido de um outro daqui a oito anos, em 2012. Mas isto quer dizer também que não é possível haver um terceiro trânsito passados mais oito anos, pois nessa altura Vénus já se terá deslocado 40′ ou 48′ e saído do disco solar, que apenas mede cerca de 32′.
    É necessário que decorram mais 105,5 ou 121,5 anos depois de um par de trânsitos separados por oito anos. E mesmo nesse par pode falhar um dos trânsitos.
    Foi o que aconteceu em 1388, no trânsito falhado que antecedeu o de 1396.