terça-feira, 25 de outubro de 2016

KBO 2014 MU69, Cinturão de Kuiper e Nuvem de Oort


Olá!
Em Postagem anterior, Caro Leitor,
estivemos comentando sobre a Missão New Horizons
já tendo cumprido com seu flyby em Plutão
e agora dirigindo-se para outro importante flyby
acontecendo em relação ao objeto acolhido
pelo Cinturão de Kuiper e denominado como
2014 MU69.  

Nesta Postagem,
estaremos trazendo a você,
Caro Leitor,
informações 
sobre este Objeto no Cinturão de Kuiper (KBO),
sobre o Cinturão de Kuiper
e sobre a Nuvem de Oort...,
ou seja, sobre os lugares mais longinquos
de nosso imenso quintal astronômico
sob o reinado de nossa estrela,
o Sol!

Com um abraço estrelado,
Janine Milward





NOSSO SISTEMA SOLAR, O CINTURÃO DE KUIPER E A NUVEM DE OORT


Por NASAThis SVG image was created by Medium69.Cette image SVG a été créée par Medium69.Please credit this : William Crochot - http://herschel.jpl.nasa.gov/solarSystem.shtml, Domínio público, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=36417790
Representação artística da nuvem de Oort e do cinturão de Kuiper
Os tamanhos de objetos individuais foram exagerados para melhor visibilidade.

Por Holek, translated by Rage against - translated from http://commons.wikimedia.org/wiki/Image:Oort_cloud_Sedna_orbit.svg, Domínio público, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=4678627
Distância presumida da Nuvem de Oort comparada com o restante do Sistema Solar.
These four panels show the location of trans-Neptunian object 90377 Sedna, which lies in the farthest reaches of the Solar system.[1] Each panel, moving clockwise from the upper left, successively zooms out to place Sedna in context. The first panel shows the orbits of the inner planets and Jupiter; and theasteroid belt. In the second panel, Sedna is shown well outside the orbits of Neptune and the Kuiper belt objects. Sedna's full orbit is illustrated in the third panel along with the object's location in 2004, nearing its closest approach to the Sun. The final panel zooms out much farther, showing that even this large elliptical orbit falls inside what was previously thought to be the inner edge of the spherical Oort cloud: a distribution of cold, icy bodies lying at the limits of the Sun's gravitational pull. Sedna's presence suggests that the previously speculated inner disk on the ecliptic does exist.





KBO - OBJETO EM CINTURÃO DE KUIPER 2014 MU69
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New Horizons is now nearly 300 million miles beyond Pluto, speeding to its next destination deeper into the Kuiper Belt, following NASA approval of an extended mission. ...............................................
This illustration of objects in the outer solar system shows Pluto and its next science target a Kuiper Belt object
Illustration of Pluto and its next science target, 2014 MU69, with the trajectory of New Horizons in yellow.
Credits: Alex Parker
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2014 MU69 is a great choice because it is just the kind of ancient KBO, formed where it orbits now, that the Decadal Survey desired us to fly by,” said New Horizons Principal Investigator Alan Stern, of the Southwest Research Institute (SwRI) in Boulder, Colorado. “Moreover, this KBO costs less fuel to reach [than other candidate targets], leaving more fuel for the flyby, for ancillary science, and greater fuel reserves to protect against the unforeseen.”
New Horizons was originally designed to fly beyond the Pluto system and explore additional Kuiper Belt objects. The spacecraft carries extra hydrazine fuel for a KBO flyby; its communications system is designed to work from far beyond Pluto; its power system is designed to operate for many more years; and its scientific instruments were designed to operate in light levels much lower than it will experience during the 2014 MU69 flyby.”
The 2003 National Academy of Sciences’ Planetary Decadal Survey (“New Frontiers in the Solar System”) strongly recommended that the first mission to the Kuiper Belt include flybys of Pluto and small KBOs, in order to sample the diversity of objects in that previously unexplored region of the solar system. The identification of PT1, which is in a completely different class of KBO than Pluto, potentially allows New Horizons to satisfy those goals.
But finding a suitable KBO flyby target was no easy task. Starting a search in 2011 using some of the largest ground-based telescopes on Earth, the New Horizons team found several dozen KBOs, but none were reachable within the fuel supply available aboard the spacecraft.
The powerful Hubble Space Telescope came to the rescue in summer 2014, discovering five objects, since narrowed to two, within New Horizons’ flight path. Scientists estimate that PT1 is just under 30 miles (about 45 kilometers) across; that’s more than 10 times larger and 1,000 times more massive than typical comets, like the one the Rosetta mission is now orbiting, but only about 0.5 to 1 percent of the size (and about 1/10,000th the mass) of Pluto. As such, PT1 is thought to be like the building blocks of Kuiper Belt planets such as Pluto.
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O KBO 2014 MU69 (círculos verdes),
 o objeto alvo no cinturão de Kuiper
selecionado pela missão New Horizons.

2014 MU69, também escrito como 2014 MU69 (também chamado de PT1 e 1110113Y pelas equipes da New Horizons e do Hubble, respectivamente), é um objeto transnetuniano (TNO) que está localizado no cinturão de Kuiper, uma região do Sistema Solar. Este corpo celeste possui uma magnitude absoluta de 9,1[1] e tem um diâmetro com cerca de 32 km. Em 22 de outubro de 2015, a New Horizons fez uma mudança de curso para uma viagem rumo a 2014 MU69.[2]Descoberta
2014 MU69 foi descoberto no dia 26 de junho de 2014 pelo telescópio espacial Hubble[3] durante um levantamento preliminar para encontrar um objeto do cinturão de Kuiper adequado para um sobrevoo da sonda New Horizons. Para a descoberta foi necessário o uso do telescópio espacial Hubble, porque com umamagnitude aparente de 26 é muito fraco para ser observado por telescópios em terra. O Hubble também é capaz de terminar uma astrometria muito precisa e, portanto, uma fiável determinação de sua órbita.[4][5]

Órbita

órbita de 2014 MU69 tem uma excentricidade de 0,055 e possui um semieixo maior de 44,195 UA. O seu periélio leva o mesmo a uma distância de 41,784 UA em relação ao Sol e seu afélio a 46,607 UA.[1]

Exploração

O pequeno corpo celeste designado de 1110113Y por seus descobridores, foi apelidado de 11/PT1[6] ou simplesmente PT1 de Potential Target 1,[7] porque foi o primeiro alvo potencial para a sonda New Horizons a ter sido identificado. Deve ser visitado por esta sonda espacial em 31 de dezembro de 2018 ou 1 de janeirode 2019, quando estará a 43,4 UA do Sol.[8]
2014 PN70 que foi apelidado de PT3 (tinha 97% de chance de ser visitado pela New Horizons), 2014 OS393 que recebeu o apelido de PT2 (possuía apenas 7% de chance) e posteriormente 2014 MT69, foram os outros alvos potenciais.





O CINTURÃO DE KUIPER




Cinturão de Kuiper (português brasileiro) ou Cintura de Kuiper (português europeu), também chamado de Cinturão/Cintura de Edgeworth ou Cinturão/Cintura de Edgeworth-Kuiper, é uma área do sistema solar que se estende desde a órbita de Netuno (a 30 UA do Sol) até 50 UA do Sol. Os objetos do cinturão de Kuiper são comummente chamados de KBO (Kuiper belt object).[1]
A existência desta região foi sugerida pelo astrônomo Gerard Kuiper (1905-1973) em 1951. Em 1993, Miles Standish reanalisou os dados, e descobriu que a anomalia era menor. No entanto, desde a descoberta de (15760) 1992 QB1 — o primeiro objeto nesta região —, já foram catalogados mais de mil outros pequenos objetos transnetunianos. Acredita-se que nesta região existam mais de 100 mil pequenos corpos celestes.
Este cinturão contém milhares de pequenos corpos, estes com formação semelhante à dos cometas. A diferença é que estes pequenos corpos nunca volatizaram seus gelos, de maneira que não possuem nem coma nem cauda, isso se dá por eles estarem orbitando longe do calor do Sol.[2]
Destes, são conhecidos doze com diâmetro de quase ou mais de 1000 km. Há inclusive um corpo, Éris, que tem maior massa que Plutão, apesar de ser ultrapassado em volume, segundo as novas medições da sonda espacial New Horizons[3]:

Natureza dos KBOs

O KBO 2014 MU69 (círculos verdes), o objeto alvo no cinturão de Kuiper selecionado pela missão New Horizons.
A origem do cinturão de Kuiper é incerta mas, devido ao seu formato, acredita-se que seus objetos são remanescentes da nebulosa protossolar.[5] KBOs são rochas congeladas contendo metanoamônia e água com tamanhos que podem variar de 100 a 1000 km, com alguns maiores que isto. Estima-se que no passado eram maiores e mais numerosos, mas interações com os planetas (principalmente Netuno) e colisões mútuas acabaram por expulsar boa parte deles, seja em direção ao Sol ou planetas internos, como Júpiter, seja para regiões externas do Sistema Solar, para região da nuvem de Oort.

Tipos de KBOs[

Existem 3 categorias de KBOs:
  • Clássicos: cerca de 2/3 do total de KBOs. Possuem órbitas mais estáveis com baixa excentricidade orbital e localizados entre 42 e 47 UA.
  • Plutinos: cerca de 1/3 do total. Apresentam ressonância 3:2 com o planeta Netuno.
  • Espalhados: Apresentam órbitas altamente inclinadas e excêntricas. Possível origem dos cometas de curto período.




SAIBA MAIS SOBRE O CINTURÃO DE KUIPER
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E






A NUVEM DE OORT





nuvem de Oort, também chamada de nuvem de Öpik-Oort, é uma nuvem esférica de planetesimais voláteis que se acredita localizar-se a cerca de 50 000UA,[1] ou quase um ano-luz, do Sol. Isso significa que ela está a aproximadamente um quarto da distância a Proxima Centauri, a estrela mais próxima do Sol. Ocinturão de Kuiper e o disco disperso, as outras duas regiões do Sistema Solar que contêm objetos transnetunianos, localizam-se a menos de um milésimo da distância estimada da nuvem de Oort. A parte externa da nuvem de Oort define o limite cosmográfico do Sistema Solar e a região de influência gravitacional do Sol.[2]
Acredita-se que a nuvem de Oort, que recebe o seu nome graças ao astrônomo neerlandês Jan Oort, compreenda duas regiões distintas: uma parte externa esférica e uma parte interna em forma de disco, ou nuvem de Hills. Os objetos da nuvem de Oort são compostos principalmente por voláteis como geloamônia emetano.
Os astrônomos conjecturam que a matéria que compõe a nuvem de Oort tenha se formado perto do Sol, nos primeiros estágios da formação do Sistema Solar, e tenha se espalhado pelo espaço devido aos efeitos gravitacionais dos planetas gigantes.[1]
Embora não se tenha feito nenhuma observação direta da nuvem de Oort, ela pode ser a fonte de todos os cometas de longo período e de tipo Halley que entram no Sistema Solar interior, além de muitos centauros e cometas de Júpiter.[3] A parte externa da nuvem de Oort é pouco influenciada pela gravidade do Sol, e isso faz com que outras estrelas e a própria Via Láctea possam interferir na órbita de seus objetos dentro da nuvem e mandá-los para o Sistema Solar interior.[1]Dependendo de suas órbitas, a maioria dos cometas de curto período do Sistema Solar pode ter vindo do disco disperso, mas alguns podem ter se originado na nuvem de Oort.[1][3]

Composição e estrutura

Distância presumida da Nuvem de Oort comparada com o restante do Sistema Solar.
Acredita-se que a nuvem de Oort ocupe um vasto espaço desde 2 000 ou 5 000 UA[7] até 50 000 UA do Sol,[1] embora algumas fontes situem o seu limite entre 100 000 UA e 200 000 UA.[7] A nuvem de Oort pode ser dividida em duas regiões: a nuvem de Oort exterior (20 000 - 50 000 UA), esférica, e a nuvem de Oort interior (2 000 - 20 000 UA), que tem forma toroidal. A nuvem exterior está pouco ligada ao Sol e é a fonte da maior parte dos cometas de período longo (e possivelmente os do tipo Halley) para o interior da órbita de Netuno.[1] A nuvem interior também é conhecida como nuvem de Hills, em homenagem a J. G. Hills, o astrônomo que propôs a sua existência em 1981[8] Os modelos predizem que a nuvem interior deve possuir dezenas ou centenas de vezes mais núcleos cometários do que a nuvem exterior;[8][9][10] a nuvem de Hills parece ser uma fonte de novos cometas para a nuvem exterior à medida que eles vão gradualmente se esgotando, e explica a existência da nuvem de Oort após bilhões de anos.[11]
Acredita-se que a nuvem de Oort possa abrigar trilhões de cometas de mais de 1 quilômetro de diâmetro[1] e bilhões com magnitude absoluta mais brilhante que 11, correspondente a aproximadamente 20 km de diâmetro,[12][3][13] A massa total da nuvem de Oort não é conhecida, mas tomando o cometa Halley como protótipo de cometa da nuvem exterior, estima-se que a massa seria de 3 x 1025 quilogramas, cerca de cinco vezes a da Terra.[1][14] Anteriormente, acreditava-se que a sua massa poderia alcançar até 380 vezes a massa terrestre,[15] mas a atual compreensão da distribuição de tamanhos dos cometas de período longo reduziu as estimativas. A massa da nuvem de Oort interior continua desconhecida.
Considerando os cometas analisados como estimativa dos que se encontram na nuvem de Oort, a grande maioria deles seria formada por gelometanoetano,monóxido de carbono e ácido cianídrico.[16] Contudo, a descoberta do asteroide "1996 PW", um objeto cuja aparência era consistente com um asteroide tipo D,[17][18] numa órbita típica de um cometa de período longo, inspirou pesquisas teóricas que sugerem que a população da nuvem de Oort consista em 1 a 2% de asteroides.[19] Análises de isótopos de carbono e nitrogênio revelam que quase não existem diferenças entre os cometas da nuvem de Oort e os cometas de Júpiter, apesar das prováveis enormes distâncias que os separam. Este fato sugere que todos eles se formaram na nuvem protossolar,[20][21] uma conclusão também suportada por estudos de tamanho granular em cometas da nuvem de Oort,[22] assim como pelo recente estudo do impacto do cometa 9P/Tempel 1.[23]

Origem

Acredita-se que a nuvem de Oort tenha sido formada como remanescente do disco protoplanetário que se originou em torno do Sol há 4,6 bilhões de anos.[1][21] A hipótese mais aceita é que os objetos da nuvem de Oort formaram-se muito mais perto do Sol, no mesmo processo que criou os planetas e os asteroides, mas as interações gravitacionais com os jovens gigantes gasosos como Júpiter expulsaram estes objetos para longas órbitas elípticas ou parabólicas.[24][25][26] Pesquisa recente citada pela NASA lança a hipótese de que um grande número de objetos da nuvem de Oort é produto da troca de materiais entre o Sol e suas estrelas irmãs, quando elas se formaram e se separaram, e sugere que muitos – possivelmente a maioria – dos objetos da nuvem de Oort não foram formados nas proximidades do Sol. Simulações da evolução da nuvem de Oort desde a formação do Sistema Solar até a atualidade sugerem que a sua massa chegou ao máximo 800 milhões de anos após a sua formação, época em que o ritmo de acreção e colisões decresceu e a perda de material superou os ganhos.[1]
Os modelos realizados pelo astrônomo uruguaio Julio Ángel Fernández sugerem que o disco disperso, que é a principal fonte de cometas periódicos do Sistema Solar, poderia ser também a principal fonte dos objetos da nuvem de Oort. De acordo com os modelos, cerca de metade dos objetos dispersados viaja para a nuvem de Oort, um quarto deles fica orbitando Júpiter, e outro quarto sai expulso em órbitas parabólicas. O disco disperso pode ainda estar alimentando a nuvem de Oort, proporcionando-lhe novo material.[27] Calcula-se que, ao cabo de 2,5 bilhões de anos, um terço dos objetos do disco disperso acabará na nuvem de Oort.[28]
Os modelos computacionais sugerem que as colisões dos entulhos dos cometas ocorridas durante o período de formação desempenharam um papel muito mais importante do que anteriormente se acreditava. De acordo com estes modelos, durante as fases iniciais do Sistema Solar sucedeu tal quantidade de colisões que a maioria dos cometas foi destruída antes de atingir a nuvem de Oort. Assim, a massa acumulada atualmente na nuvem de Oort é muito menor do que se suspeitava.[29] A massa estimada da nuvem de Oort é somente uma pequena parte das 50-100 massas terrestres de material expulso.[1]
A interação gravitacional de outras estrelas e a maré galáctica modificaram as órbitas dos cometas, fazendo-as mais circulares. Isto explica a forma quase esférica da nuvem de Oort exterior.[1] Por outro lado, a nuvem de Hills, que se encontra mais ligada gravitacionalmente ao Sol, não adquiriu tal forma. Estudos recentes mostram que a formação da nuvem de Oort é compatível com a hipótese de que o Sistema Solar se formou como parte de um aglomerado de 200 a 400 estrelas. Essas primeiras estrelas do aglomerado provavelmente tiveram um papel na formação da nuvem, uma vez que o número de aproximações estelares dentro do aglomerado era muito maior do que hoje, levando a perturbações muito mais frequentes.[30]
Em junho de 2010, Harold F. Levison e outros sugeriram, com base em simulações de computador, que o Sol capturava cometas de outras estrelas enquanto estava em seu aglomerado de nascença. Este resultado implica que uma fração substancial dos cometas da nuvem de Oort, talvez mais de 50%, venha dos discos protoplanetários de outras estrelas.[31]

Cometas

Acredita-se que os cometas se originem em dois pontos distintos do Sistema Solar. Os cometas de período curto (aqueles com períodos de até 200 anos) provêm do cinturão de Kuiper ou do disco disperso, que são dois discos planos ligados entre si de detritos voláteis 30 UA além da órbita de Netuno, ambas estendendo-se até 100 UA do Sol. Cometas de período longo, como o cometa Hale-Bopp, cujas órbitas duram milhares de anos, originaram-se na nuvem de Oort. As órbitas dentro do cinturão de Kuiper são relativamente estáveis, por isso acredita-se que muito poucos cometas sejam gerados lá. Entretanto, o disco disperso é dinamicamente muito ativo, com o que é muito mais provável de ser o lugar de origem de cometas. [7] Os cometas escapam do disco disperso e caem nos domínios gravitacionais dos planetas exteriores, tornando-se "centauros".[32] Estes centauros, com o tempo, são enviados mais para dentro do Sistema Solar e tornam-se cometas de período curto. [33]
Cometa Halley é o protótipo dos cometas tipo Halley (período curto), que se acredita terem se originado na nuvem de Oort.
Os cometas de período curto podem ser divididos em dois tipos: os da família Júpiter (com semieixos maiores de menos de 5 UA) e os da família Halley (também chamados cometas tipo Halley). Esses últimos são singulares porque se acredita que sua origem seja a nuvem de Oort e não o disco disperso. Com base em suas órbitas, sugere-se que eles fossem cometas de período longo capturados pela gravidade de planetas gigantes e enviados para o Sistema Solar interior.[6] Este processo também pode ter criado as órbitas atuais de uma fração significativa de cometas do tipo Júpiter, embora se acredite que a maioria desses cometas se tenha originado no disco disperso. [3]
Jan Oort apercebeu-se de que o número de cometas que retorna era muito menor que o predito pelo seu modelo, e esta questão, conhecida como “desaparecimento cometário”, ainda não foi resolvida. As hipóteses para esta discrepância apontam para a destruição dos cometas por impacto ou para a sua desagregação por forças de maré ou superaquecimento; também se sugere a perda de todos os compostos voláteis, o que tornaria invisível o cometa, ou a formação de uma camada não volátil na sua superfície.[34] Estudos dinâmicos de cometas da nuvem de Oort mostraram que a incidência dos cometas na região dos planetas exteriores é muitas vezes maior que na dos interiores. Isto pode se dever à atração gravitacional de Júpiter, que agiria a modo de barreira, capturando os cometas e fazendo com que colidissem contra ele, como aconteceu com o cometa Shoemaker-Levy 9 em 1994.[35]