Por Kat Troche da Sociedade Astronômica do Pacífico

Setembro de 2025 marca dez anos desde a primeira detecção direta de ondas gravitacionais, conforme previsto pela Teoria da Relatividade Geral de Albert Einstein, de 1916. Essas ondulações invisíveis no espaço foram detectadas diretamente pela primeira vez pelo Observatório de Ondas Gravitacionais por Interferômetro Laser (LIGO). Viajando à velocidade da luz (~300.000 km/s), essas ondas esticam e comprimem o próprio tecido espacial, alterando a distância entre os objetos à medida que passam.

Ondas no Espaço
Ondas gravitacionais são criadas quando objetos massivos aceleram no espaço, especialmente em eventos violentos. O LIGO detectou as primeiras ondas gravitacionais quando dois buracos negros, orbitando um ao outro, finalmente se fundiram, criando ondulações no espaço-tempo. Mas essas ondas não são exclusivas dos buracos negros . Se uma estrela se transformasse em supernova, poderia produzir o mesmo efeito. Estrelas de nêutrons também podem criar essas ondas por vários motivos. Embora essas ondas sejam invisíveis ao olho humano, esta animação do “Science Visualization Studio” da NASA mostra a fusão de dois buracos negros e as ondas que eles criam no processo.

Como funciona

Um observatório de ondas gravitacionais, como o LIGO, é construído com dois túneis, cada um com aproximadamente 4 km de comprimento, dispostos em forma de “L”. Na extremidade de cada túnel, um espelho altamente polido de 40 kg (cerca de 40 cm de diâmetro) é montado; este refletirá o feixe de laser enviado pelo observatório. Um feixe de laser é enviado da sala do observatório e dividido em dois, com partes iguais viajando por cada túnel, refletindo nos espelhos na extremidade. Quando os feixes retornam, eles são recombinados. Se os comprimentos dos braços forem perfeitamente iguais, as ondas de luz se cancelam da maneira correta, produzindo escuridão no detector. Mas se uma onda gravitacional passa, ela estica ligeiramente um braço enquanto comprime o outro, de modo que os feixes de retorno não se cancelam mais perfeitamente, criando uma cintilação de luz que revela a presença da onda.

Esses estudos incluem desde a regeneração muscular e o crescimento de brotos e microalgas comestíveis, até a sobrevivência de organismos aquáticos microscópicos e a interação humana com telas eletrônicas em microgravidade.

O lançamento da missão está previsto para não antes de terça-feira, 10 de junho, utilizando uma SpaceX Dragon lançada por um foguete Falcon 9, a partir do Centro Espacial Kennedy da NASA, na Flórida.

Regenerando tecido muscular

Imagem imunofluorescente de fibras musculares humanas para Myogenesis-ISRO, mostrando núcleos (azul) e proteínas (vermelho). Instituto de Ciência de Células-Tronco e Medicina Regenerativa, Índia

Os pesquisadores suspeitam que isso ocorra porque a microgravidade interfere no metabolismo das mitocôndrias, as pequenas estruturas dentro das células responsáveis por produzir energia.

O estudo Myogenesis-ISRO utiliza culturas de células-tronco musculares para observar o processo de reparo muscular e testar compostos químicos que ajudam no funcionamento das mitocôndrias.

Os resultados podem levar a novas soluções para preservar a saúde muscular durante missões espaciais longas, além de beneficiar pessoas na Terra que sofrem com perda muscular relacionada à idade, doenças degenerativas musculares ou processos de recuperação após cirurgias.

Brotos germinando no espaço

Esta imagem pré-voo mostra sementes de feno-grego germinadas para a investigação Sprouts-ISRO.
Laboratório Ravikumar Hosamani, Universidade de Ciências Agrárias, Índia

As sementes de feno-grego contêm compostos bioativos com propriedades terapêuticas, e suas folhas são ricas em vitaminas e minerais essenciais.

O estudo busca entender como o espaço afeta a genética, o valor nutricional e outras características dessas plantas ao longo de várias gerações.

Essas descobertas podem ajudar no desenvolvimento de sistemas agrícolas confiáveis para futuras missões espaciais, onde o cultivo de alimentos será essencial para a sobrevivência.

Crescimento de microalgas no espaço

Sacos de cultura para Microalgas Espaciais-ISRO. Redwire

O experimento Space Microalgae-ISRO investiga como a microgravidade afeta o crescimento e a genética das microalgas.

Essas microalgas, além de serem altamente nutritivas e fáceis de digerir, podem servir como fonte de alimento em futuras viagens espaciais. Elas também têm a capacidade de:

• Crescer rapidamente
• Produzir energia e oxigênio
• Consumir dióxido de carbono

Essas características as tornam úteis não só para o suporte à vida a bordo de espaçonaves, mas também para possíveis sistemas de energia e purificação em cenários aqui na Terra.

Pequenos, mas resistentes: os tardígrados

A astronauta da NASA Peggy Whitson configura o microscópio BioServe, que será usado pela investigação Voyager Tardigrade-ISRO.

Tardígrados são minúsculos organismos aquáticos conhecidos por sua incrível resistência a condições extremas aqui na Terra.

O experimento Voyager Tardigrade-ISRO testa a capacidade de sobrevivência de uma linhagem de tardígrados nas duras condições do espaço, incluindo:

• Radiação cósmica
• Temperaturas ultrabaixas

Esses fatores normalmente são letais para a maioria das formas de vida.

Durante a missão, os pesquisadores pretendem:

• Reativar tardígrados em estado dormente
• Contar os ovos depositados e chocados
• Comparar os padrões de expressão genética dos tardígrados expostos ao espaço com os que permaneceram na Terra

Os dados coletados podem revelar os segredos por trás da resistência extrema desses seres, contribuindo para o desenvolvimento de tecnologias de proteção para astronautas e também para pessoas em ambientes extremos aqui no nosso planeta.

Melhorando a interação com telas eletrônicas

A astronauta da NASA Loral O’Hara interage com uma tela sensível ao toque. A Voyager Displays-ISRO examina como os voos espaciais afetam o uso desses dispositivos.

Pesquisas mostram que os humanos interagem de forma diferente com dispositivos touchscreen no espaço.

O estudo Voyager Displays – ISRO analisa como o voo espacial afeta a interação com telas eletrônicas, incluindo tarefas como:

• Movimentos de apontar
• Fixação do olhar
• Movimentos rápidos dos olhos

Além disso, também será avaliado como essas interações afetam o nível de estresse e o bem-estar psicológico dos usuários.

Os resultados poderão contribuir para o desenvolvimento de sistemas de controle mais eficientes para futuras naves e habitats espaciais, bem como melhorar tecnologias em aviação e outras áreas na Terra.

Depois de uma década de buscas, a missão MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution), da NASA, relatou pela primeira vez a observação direta de um processo de escape atmosférico difícil de detectar, conhecido como sputtering, que pode ajudar a responder questões antigas sobre a perda de água em Marte.

Cientistas já sabem, há bastante tempo e com ampla evidência, que a água esteve presente na superfície de Marte bilhões de anos atrás. No entanto, continuam buscando a resposta para uma pergunta crucial:

“Para onde foi a água e por quê?”

Logo no início da história de Marte, o planeta perdeu seu campo magnético. Sem essa proteção, a atmosfera ficou exposta diretamente ao vento solar e às tempestades solares. À medida que a atmosfera começou a se degradar, a água líquida deixou de ser estável na superfície e boa parte dela escapou para o espaço. Mas como exatamente essa atmosfera densa foi sendo arrancada? O processo de sputtering pode ser a explicação. 

O que é sputtering?
Sputtering é um processo de escape atmosférico no qual átomos são expulsos da atmosfera após serem atingidos por partículas carregadas e energéticas.

“É como dar um salto bomba numa piscina”, disse Shannon Curry, pesquisadora principal da missão MAVEN no Laboratory for Atmospheric and Space Physics, da University of Colorado Boulder, e autora principal do estudo.
“Nesse caso, o salto bomba são íons pesados colidindo com a atmosfera a altíssimas velocidades e espirrando átomos e moléculas neutras para fora.”

Até então, os cientistas haviam encontrado indícios indiretos de que esse processo estava ocorrendo, mas nunca tinham observado o fenômeno diretamente.
Essas pistas vieram da análise de isótopos mais leves e mais pesados de argônio na alta atmosfera de Marte.
Os isótopos mais leves ficam mais altos na atmosfera do que os pesados. Foi observado que havia muito menos isótopos leves em comparação com os mais pesados — e a única explicação possível para isso era a ocorrência de sputtering, que remove preferencialmente os átomos mais leves.

“É como encontrar as cinzas de uma fogueira”, explicou Curry.
“Mas nós queríamos ver o fogo em si — neste caso, o sputtering — diretamente.”

Como o fenômeno foi observado?

Para observar o sputtering de forma direta, a equipe da MAVEN precisou de medições simultâneas, no lugar certo e na hora certa, feitas por três instrumentos a bordo da espaçonave MAVEN:

• Solar Wind Ion Analyzer
• Magnetometer
• Neutral Gas and Ion Mass Spectrometer

Além disso, era necessário coletar dados tanto no lado diurno quanto no noturno do planeta e em altitudes mais baixas, algo que exige anos de observação contínua.

A combinação dos dados desses instrumentos permitiu aos cientistas criar um novo tipo de mapa, mostrando onde o argônio havia sido expelido da atmosfera em relação ao vento solar.
Esse mapa revelou a presença de argônio em altitudes elevadas exatamente nos locais onde partículas energéticas atingiram a atmosfera e “espirraram” o argônio para fora — confirmando, assim, a ocorrência do sputtering em tempo real.

Novas descobertas importantes

Os pesquisadores também descobriram que esse processo ocorre a uma taxa quatro vezes maior do que o previsto anteriormente.
E mais: essa taxa aumenta durante tempestades solares, o que sugere que o sputtering foi ainda mais intenso no passado, quando a atividade do Sol era mais forte.

A observação direta do sputtering confirma que esse processo foi uma das principais causas da perda atmosférica nos primórdios da história de Marte — exatamente no período em que ele perdeu sua capacidade de reter água líquida na superfície.

“Esses resultados estabelecem o papel do sputtering na perda da atmosfera de Marte e na definição da história da água em Marte”, afirmou Curry.

Impacto científico

A descoberta, publicada nesta semana na revista Science Advances, é crucial para a compreensão científica das condições que permitiram a existência de água líquida na superfície marciana — e do que isso significa para a habitabilidade do planeta bilhões de anos atrás.

Sobre a missão MAVEN

A missão MAVEN faz parte do portfólio do Mars Exploration Program da NASA.
A pesquisadora principal está baseada no Laboratory for Atmospheric and Space Physics (LASP) da University of Colorado Boulder, que também é responsável pelas operações científicas, comunicação e divulgação pública da missão.

O Goddard Space Flight Center, da NASA, em Greenbelt, Maryland, gerencia a missão MAVEN.
A espaçonave foi construída pela Lockheed Martin Space, que também é responsável pelas operações de voo.
O Jet Propulsion Laboratory (JPL), da NASA, localizado no sul da Califórnia, fornece suporte de navegação e da Deep Space Network.

Fonte: science.nasa.gov

X-ray: NASA/CXC/ICRAR, Curtin Univ./Z. Wang et al.; Infrared: NASA/JPL/CalTech/IPAC; Radio: SARAO/MeerKAT; Image processing: NASA/CXC/SAO/N. Wolk

Imagine um farol celeste, pulsando com precisão a cada 44 minutos, emitindo ondas de rádio e raios X. Não é ficção científica; é o comportamento intrigante de ASKAP J1832−0911, um objeto estelar que está desafiando as explicações convencionais da astronomia.

Em 2022, astrônomos detectaram ASKAP J1832−0911 utilizando o radiotelescópio ASKAP (Australian Square Kilometre Array Pathfinder), localizado no território Wajarri, na Austrália. Este objeto pertence a uma classe rara chamada “transientes de rádio de longo período”, caracterizada por variações regulares na intensidade das ondas de rádio em intervalos de dezenas de minutos — uma diferença significativa em relação aos pulsares, que variam em milissegundos.

O que torna ASKAP J1832−0911 ainda mais fascinante é a descoberta, feita com o Observatório de Raios X Chandra da NASA, de que ele também exibe variações regulares em raios X a cada 44 minutos. Esta é a primeira vez que tal comportamento é observado em um transiente de rádio de longo período.

Além das variações regulares, os astrônomos notaram que, ao longo de seis meses, a intensidade das emissões de rádio e raios X de ASKAP J1832−0911 diminuiu drasticamente. Essa combinação de ciclos de 44 minutos e mudanças ao longo de meses é algo sem precedentes na Via Láctea.

A close-up image of ASKAP J1832 in X-ray and radio light.
X-ray: NASA/CXC/ICRAR, Curtin Univ./Z. Wang et al.; Radio: SARAO/MeerKAT; Image processing: NASA/CXC/SAO/N. Wolk

Inicialmente, considerou-se que ASKAP J1832−0911 poderia ser um pulsar ou uma estrela de nêutrons com um campo magnético extremamente forte, conhecido como magnetar. No entanto, suas propriedades não correspondem às intensidades típicas de sinais de rádio e raios X desses objetos. Embora esteja localizado próximo a um remanescente de supernova, os pesquisadores acreditam que essa proximidade é apenas uma coincidência.

Uma hipótese é que ASKAP J1832−0911 seja uma anã branca com uma estrela companheira. Essa configuração poderia explicar as observações, mas ainda são necessárias mais pesquisas para confirmar essa teoria.

ASKAP J1832−0911 continua a intrigar os astrônomos, desafiando as classificações existentes e abrindo caminho para novas descobertas sobre os objetos celestes. Este enigma cósmico nos lembra de que o universo ainda guarda muitos segredos esperando para serem desvendados.

Fonte: nasa.gov