Três experimentos da Estação Espacial ajudam a entender o Universo

Com informações do Centro Espacial Johnson - 29/03/2022

Módulo do experimento Exciss.
[Imagem: David Merges]

Uma pergunta de cada vez

Pesquisas realizadas a bordo da Estação Espacial Internacional estão ajudando a responder questões sobre a formação do Universo e as origens da vida na Terra.

Durante seus 21 anos de operação, o laboratório orbital já recebeu mais de 3.000 experimentos científicos destinados a ajudar a melhorar a vida na Terra e permitir a exploração espacial.

Os resultados de três dentre os mais recentes acabam de ser publicados, lançando luzes sobre a formação inicial dos planetas, expandindo nossa compreensão dos buracos negros e confirmando que as primeiras formas de vida podem ter sobrevivido a viagens espaciais, reforçando a conhecida hipótese da panspermia.

Disparando partículas de poeira para estudar a formação dos planetas

O que aprendemos: O experimento EXCISS mostrou como as forças eletrostáticas afetam como as partículas se agregam ou se aglomeram na microgravidade.

Por que isso importa: Essas observações fornecem informações sobre os estágios iniciais de como a poeira estelar se junta em partículas de tamanho intermediário, que eventualmente se agregam em planetas, luas e outros corpos celestes.

Detalhes do experimento: Meteoritos e asteroides contêm pequenas partículas esféricas, chamadas côndrulos. Uma teoria de como eles se formaram propõe que, na nebulosa inicial, ou nuvem interestelar que eventualmente se tornou nosso Sistema Solar, os raios agitaram as partículas de poeira e forneceram a energia necessária para que elas se aglomerassem em côndrulos.

O experimento EXCISS simulou as condições elétricas e ambientais do Sistema Solar primitivo para testar essa teoria. Os pesquisadores expuseram agregações de partículas flutuantes a campos elétricos e descargas elétricas de baixa e alta energia. O artigo publicado pela equipe relata que quase todas as partículas formaram agregados compactos sob um campo elétrico mais intenso. Os campos elétricos também levaram à redução da porosidade, ou menos espaços abertos nos agregados, um processo importante na evolução dos precursores da formação dos planetas.

O Nicer é essencialmente um telescópio dedicado.
[Imagem: NICER/NASA]

Medindo um buraco negro

O que aprendemos: Modelos para determinar o giro e a massa de buracos negros vinham subestimando a rotação e superestimando a massa dos buracos negros.

Por que isso importa: Os buracos negros são uma parte crítica da formação e evolução das galáxias e aprender sobre eles ajuda os pesquisadores a entender melhor nosso Universo.

Detalhes do experimento: As estrelas de nêutrons, os restos que sobram quando estrelas massivas explodem como supernovas, emitem radiação de raios X que os astrônomos podem usar para examinar sua estrutura, dinâmica e energia. No entanto, esses raios X não penetram na atmosfera da Terra, o que torna impraticável observá-los daqui de baixo.

O experimento NICER é um telescópio montado do lado de fora da Estação Espacial para capturar a radiação de raios X e fornecer novas informações sobre a natureza e o comportamento das estrelas de nêutrons. Os dados do NICER permitiram mapear o ambiente em torno de um buraco negro, o MAXI J1820+070, observado pela primeira vez pelo telescópio MAXI, da JAXA, agência aeroespacial do Japão, em 2018.

O artigo publicado pela equipe usa esses dados para determinar o raio e a rotação do buraco negro e explica os dados no contexto do Modelo de Precessão Relativística (RPM), o mais usado pelos astrônomos e astrofísicos. A conclusão é que o RPM precisa ser refinado com base nos novos resultados.

Painel do experimento Tanpopo, com 20 unidades contendo micróbios resistentes à radiação, cianobactérias, sementes de arroz e células mortas de musgos e amostras de árvores.
[Imagem: Tanpopo-3 Team]

Os primeiros viajantes espaciais

O que aprendemos: Precursores de aminoácidos complexos podem suportar as duras condições do espaço, podendo viajar entre corpos celestes.

Por que isso importa: Esta descoberta dá suporte à panspermia, uma teoria de que a vida se originou na Terra quando microrganismos ou precursores químicos da vida pegaram caronas interplanetárias, chegando aqui em partículas de poeira ou micrometeoritos.

Detalhes do experimento: Os aminoácidos são moléculas que se combinam para formar proteínas, os blocos de construção da vida. Aminoácidos complexos foram descobertos em nuvens moleculares, estrelas jovens próximas e dentro de meteoritos e poeira cósmica, o que apóia a teoria da panspermia. Mas a teoria só vale se essas formas de vida puderem sobreviver no espaço por tempo suficiente para chegar à Terra. O estudo Tanpopo, da JAXA, expôs vários tipos de aminoácidos ao espaço do lado de fora da Estação para ver como eles se comportavam naquele ambiente hostil.

De acordo com um artigo publicado pelos pesquisadores, os precursores de aminoácidos complexos podem ser mais robustos do que precursores simples, podendo sobreviver a uma viagem espacial à Terra primitiva. A JAXA seguiu com o Tanpopo 2, que expôs micróbios e compostos orgânicos adicionais ao ambiente espacial e capturou micropartículas do espaço. Os resultados dessa nova investigação ainda não foram publicados.

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