Capturando a sombra da lua de Saturno Titã daqui da Terra

"NASA" - THORIUM REMIX 2016 (Julho 2019).

Anonim

Titã é a maior lua de Saturno, e é mais como um planeta do que uma lua em muitos aspectos.

Tem uma atmosfera espessa, bem como vento, rios, lagos feitos de hidrocarbonetos, como o metano, e um oceano de água líquida. Compreender sua atmosfera pode nos ajudar na busca de vida em outros planetas.

Daí o entusiasmo em julho, quando uma oportunidade rara estava disponível para estudar ainda mais Titã, exatamente aqui na Terra. No dia 18 de julho, às 23h05 (horário WAST, na Austrália Ocidental), Titã passou diante de uma estrela fraca, vista por observadores na maior parte da Austrália.

Este evento, conhecido como ocultação, durou apenas alguns minutos e cerca de 2% da luz da estrela foi bloqueada pela atmosfera de Titã.

O efeito era tão pequeno que requeria grandes telescópios e uma câmera especial para gravá-lo. Mas os dados coletados devem ter profundas implicações para nossa compreensão de uma atmosfera em outro mundo.

Examinando a atmosfera do Titã

Os cientistas desenvolveram uma técnica muito inteligente para examinar a atmosfera de Titã usando ocultações estelares. Quando Titã entra e sai de uma ocultação, a luz da estrela ilumina a atmosfera por trás, mas é bloqueada pela própria lua.

Os cientistas então registram mudanças sutis no brilho da estrela ao longo de alguns minutos, o que representa um perfil da densidade da atmosfera com a altura.

Este método foi usado para estudar a atmosfera de Titã antes, durante uma ocultação estelar em 2003.

Mas em 2005, quando a sonda Huygens da Cassini chegou a Titã e desceu à sua superfície, o perfil atmosférico medido a partir de seus instrumentos não coincidia com o derivado da ocultação de 2003. Isso alimentou a questão de quão variável é o estado da atmosfera de Titã.

Desde que a missão Cassini terminou em 2017, Karsten Schindler, da Nasa, disse que havia um grande interesse em quaisquer novas observações atmosféricas oriundas de ocultações: "Ocultações continuam sendo o único meio de estudar a atmosfera superior de Titã e sua evolução no futuro previsível".

Contagem regressiva para a ocultação de julho

Então, como as últimas observações foram feitas e como os dados foram coletados?

Do ar, o plano era que a ocultação do dia 18 de julho fosse registrada por uma câmera montada em um telescópio do Observatório de Astronomia Infravermelha (SOFIA) a bordo de uma aeronave Boeing 747.

É isso mesmo: um telescópio montado dentro de um avião de passageiros modificado que imagina um objeto a mais de 1 bilhão de quilômetros de distância! SOFIA voaria acima das nuvens entre a Austrália e a Nova Zelândia.

Do solo, várias instalações em toda a Austrália tentavam registrar a ocultação.

O Telescópio Zadko da Universidade da Austrália Ocidental, localizado a cerca de 80 km ao norte de Perth (veja o mapa, abaixo), foi identificado pela NASA como uma instalação terrestre sensível o suficiente para contribuir com o projeto.

O mais óbvio era o clima. Julho é um dos meses mais chuvosos no site do telescópio Zadko. Mas, como descobrimos, havia outros desafios imprevistos.

Três dias para a ocultação

Karsten Schindler, da Nasa, chegou ao local de pesquisa da UWA, em Gingin, na segunda-feira, 16 de julho, armado com uma caixa cheia de câmeras, cabos e eletrônicos delicados.

A câmera foi a chave para gravar o evento. A atual câmera do telescópio Zadko não pode gravar rápido o suficiente para capturar as rápidas mudanças no brilho da estrela oculta.

O telescópio Zadko foi equipado com um disparo rápido (um quadro a cada poucos segundos), a câmera da NASA, mais como uma câmera de filme do que uma câmera astronômica padrão. Depois de horas de instalação, o novo sistema de imagem precisava ser testado.

Infelizmente, o teto do observatório não abriria por causa de um sensor defeituoso. Nenhum teste de segunda-feira, mas ei, ainda tivemos terça-feira para testar o sistema? Engenheiros no local se esforçaram para consertar o sensor pronto para terça-feira.

Dois dias para a ocultação

Na terça-feira, recebi a seguinte mensagem de texto do site. "11:07 pm: Sensor de chuva funcionando, mas nublado

.

Felicidades Arie. Portanto, não há chance de testar a câmera e a previsão do tempo para quarta-feira foi desanimadora. "

O dia da ocultação

Apesar da nuvem e das chuvas quase constantes, a oclusão da equipe (Karsten, Arie e John) estava pronta para começar a apontar o telescópio e ativar a imagem.

"Até às 22h ainda chovia", disse-me Karsten na manhã seguinte. "Então um milagre aconteceu."

Menos de uma hora antes do evento, e ele disse que o tempo mudou.

"As nuvens pareciam se dissipar, deixando um céu totalmente sem nuvens com 100% de visibilidade. Eu nunca vi nada parecido."

A equipe entrou em ação, apontando o telescópio para a estrela alvo, focalizando a câmera. Na hora marcada para a oclusão, às 23h05, Karsten apertou o botão de aquisição de imagens, permitindo que a câmera tirasse centenas de imagens em alguns minutos.

Ansiosa para ver se os dados continham a assinatura de uma oclusão, a equipe realizou uma análise preliminar em minutos. Sim, havia uma clara assinatura de oclusão, um grande mergulho no brilho da estrela exatamente no tempo previsto da oclusão.

Na manhã seguinte, fui informado de que a SOFIA também havia capturado o evento.

Os dados registrados nas estações terrestres australianas e por SOFIA serão analisados ​​nas próximas semanas e publicados em periódicos revisados ​​por pares.

Mas uma coisa que os periódicos não destacam é a empolgação da observação e o enorme esforço de alguns indivíduos que ajudaram a adquirir esses dados, o que deve nos dar uma melhor compreensão da atmosfera de Titã.

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