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    A equipe da NASA estuda o Sol de meia-idade rastreando o movimento de Mercúrio

    A proximidade de Mercúrio com o Sol e seu tamanho pequeno tornam-no extremamente sensível à dinâmica do Sol e sua atração gravitacional. Crédito:NASA / SDO

    Como o cós de um viciado em televisão na meia-idade, as órbitas dos planetas em nosso sistema solar estão se expandindo. Isso acontece porque o controle gravitacional do Sol enfraquece gradualmente à medida que nossa estrela envelhece e perde massa. Agora, uma equipe de cientistas da NASA e do MIT mediu indiretamente essa perda de massa e outros parâmetros solares observando as mudanças na órbita de Mercúrio.

    Os novos valores melhoram as previsões anteriores, reduzindo a quantidade de incerteza. Isso é especialmente importante para a taxa de perda de massa solar, porque está relacionado à estabilidade de G, a constante gravitacional. Embora G seja considerado um número fixo, se é realmente constante ainda é uma questão fundamental na física.

    "Mercúrio é o objeto de teste perfeito para esses experimentos porque é muito sensível ao efeito gravitacional e à atividade do Sol, "disse Antonio Genova, o principal autor do estudo publicado em Nature Communications e um pesquisador do Massachusetts Institute of Technology trabalhando no Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland.

    O estudo começou melhorando as efemérides mapeadas de Mercúrio - o mapa rodoviário da posição do planeta em nosso céu ao longo do tempo. Por isso, a equipe baseou-se em dados de rastreamento de rádio que monitoraram a localização da espaçonave MESSENGER da NASA enquanto a missão estava ativa. Abreviação de Mercury Surface, Ambiente Espacial, Geoquímica, e variando, a espaçonave robótica fez três sobrevoos de Mercúrio em 2008 e 2009 e orbitou o planeta de março de 2011 a abril de 2015. Os cientistas trabalharam para trás, analisar mudanças sutis no movimento de Mercúrio como uma forma de aprender sobre o Sol e como seus parâmetros físicos influenciam a órbita do planeta.

    Durante séculos, cientistas estudaram o movimento de Mercúrio, prestando atenção especial ao seu periélio, ou o ponto mais próximo do Sol durante sua órbita. Observações há muito tempo revelaram que o periélio muda com o tempo, chamado precessão. Embora os puxões gravitacionais de outros planetas sejam responsáveis ​​pela maior parte da precessão de Mercúrio, eles não respondem por tudo isso.

    A segunda maior contribuição vem da curvatura do espaço-tempo ao redor do Sol por causa da própria gravidade da estrela, que é coberto pela teoria da relatividade geral de Einstein. O sucesso da relatividade geral em explicar a maior parte da precessão remanescente de Mercúrio ajudou a persuadir os cientistas de que a teoria de Einstein estava certa.

    Cientistas da NASA e do MIT analisaram mudanças sutis no movimento de Mercúrio para aprender sobre o Sol e como sua dinâmica influencia a órbita do planeta. A posição de Mercúrio ao longo do tempo foi determinada a partir de dados de rastreamento de rádio obtidos enquanto a missão MESSENGER da NASA estava ativa. Crédito:Goddard Space Flight Center da NASA

    De outros, contribuições muito menores para a precessão de Mercúrio, são atribuídos à estrutura e dinâmica do interior do Sol. Um deles é o achatamento do Sol, uma medida de quanto ele se projeta no meio - sua própria versão de um "pneu sobressalente" em volta da cintura - em vez de ser uma esfera perfeita. Os pesquisadores obtiveram uma estimativa melhorada de achatamento que é consistente com outros tipos de estudos.

    Os pesquisadores conseguiram separar alguns dos parâmetros solares dos efeitos relativísticos, algo não realizado por estudos anteriores que se baseavam em dados de efemérides. A equipe desenvolveu uma nova técnica que estimou e integrou simultaneamente as órbitas de MESSENGER e Mercúrio, levando a uma solução abrangente que inclui quantidades relacionadas à evolução do interior do Sol e aos efeitos relativísticos.

    "Estamos abordando questões muito importantes e de longa data, tanto na física fundamental quanto na ciência solar, usando uma abordagem de ciência planetária, "disse o geofísico de Goddard Erwan Mazarico." Ao abordar esses problemas de uma perspectiva diferente, podemos ganhar mais confiança nos números, e podemos aprender mais sobre a interação entre o Sol e os planetas. "

    A nova estimativa da equipe da taxa de perda de massa solar representa uma das primeiras vezes que esse valor foi restringido com base em observações em vez de cálculos teóricos. Do trabalho teórico, os cientistas previram anteriormente uma perda de um décimo de um por cento da massa do Sol em 10 bilhões de anos; isso é o suficiente para reduzir a atração gravitacional da estrela e permitir que as órbitas dos planetas se espalhem por cerca de meia polegada, ou 1,5 centímetros, por ano por AU (uma AU, ou unidade astronômica, é a distância entre a Terra e o Sol:cerca de 93 milhões de milhas).

    O novo valor é ligeiramente menor do que as previsões anteriores, mas tem menos incerteza. Isso possibilitou que a equipe melhorasse a estabilidade de G por um fator de 10, em comparação com os valores derivados de estudos do movimento da Lua.

    "The study demonstrates how making measurements of planetary orbit changes throughout the solar system opens the possibility of future discoveries about the nature of the Sun and planets, and indeed, about the basic workings of the universe, " said co-author Maria Zuber, vice president for research at MIT.


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