Winners - Portugal
10 - 12 years old - Saturn's rings, with three of Saturn's moons: Tethys, Enceladus, and Mimas
Authors:
Tomás de Magalhães Cardoso Moura
Se eu fosse um Cientista da Cassini, escolheria o Projeto nº1 “Os anéis de Saturno, com três luas: Tétis, Enceladus e Mimas” para ser objeto de observação pela sonda. Escolheria mais especificamente, tendo em conta as recentes descobertas, a observação do anel mais exterior de Saturno e a sua lua Enceladus. Com esta observação da Cassini, um dos objetivos seria determinar a idade dos anéis de Saturno, pois até hoje só foi possível determinar a sua composição, e a sua relação, com as luas daquele planeta. Outro objetivo, seria determinar a composição daquelas luas e a eventual possibilidade existirem condições que permitam presença de formas de vida. A respostas a estas questões permitirão descobrir um pouco mais sobre o nosso sistema solar. De acordo com os dados que têm vindo a ser recolhidos pela Cassini e analisados pelos cientistas, foi possível determinar que fazem parte da constituição do anel mais exterior (Anel E) de Saturno partículas de gelo e outros detritos, com a mesma constituição dos existentes em Enceladus. Alguns cientistas, têm defendido que estas partículas resultam da atividade geológica daquela Lua, que expele para o espaço as partículas de gelo e os outros detritos. De acordo com os mesmos cientistas, é, no entanto, ainda difícil de explicar como é que esta Lua, tendo um tamanho reduzido, produz energia suficiente para esse tipo de atividade, bem como para a transferência desse material para os anéis. No que respeita à constituição das Luas, mais do que a superfície da sua crosta, é a constituição do seu interior que tem levantado mais questões. A lua Enceladus foi descoberta por William Herschel, em 1789, e, como já referido, é essencialmente composta por gelo e pequenos fragmentos de rocha. A grande questão que tem vindo a ser recentemente levantada pela comunidade científica está relacionada com o interior da crosta da Enceladus. Com efeito, e de acordo com as informações recolhidas, existe um gigantesco oceano com atividade hidrotermal, semelhante aquela que existe nos oceanos existentes na Terra. Há cientistas que têm vindo a defender que esta atividade hidrotermal é muito semelhante à que acreditam ter estado na origem da existência de vida no planeta Terra. A existência de atmosfera (com a presença de alguns gases existentes na atmosfera terrestre) associada à referida atividade hidrotermal poderiam constituir um ambiente favorável à existência de formas de vida. Tendo em consideração o acima referido, esta investigação da Cassini poderá trazer mais benefícios científicos e permitirá responder a uma das questões mais estudadas pela comunidade científica (relativamente à qual tenho uma grande curiosidade) - a de saber se existe no nosso Sistema Solar, ou noutros, planetas com condições de habilitabilidade semelhantes à terra, que possam ter desenvolvido formas de vida. Fontes: - Site da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa (Prisma) - Astronomia on-line, Centro Ciência Viva do Algarve - Popular Mecanics report (disponível on-line) - Site de Califórnia Institute of Technology - Site da Science Magazine
10 - 12 years old - Distant image of Jupiter
Authors:
Gonçalo Pinto Hespanhol Coelho
Rodrigo Miguel Baptista Gonçalves Coelho Samagaio
Manuel Esteves Pereira
A nossa escolha recaiu em Júpiter, o maior planeta do sistema solar tanto em diâmetro como em massa. A beleza deste planeta gasoso ainda com tanto para descobrir, desperta a nossa curiosidade e imaginação. Enquanto cientistas espaciais, gostaríamos de aproveitar esta missão espacial Cassini-Huygens, colocando-a na órbita de Júpiter. A bordo desta sonda, o primeiro aspeto a observar serão as nuvens de Júpiter, fotografando as suas _faixas_ de cor clara, e _cinturões_ de cor escura, tentando comprovar a existência de nuvens de água sob a camada de amoníaco, e identificando, com precisão, os compostos coloridos que mudam de cor quando expostos aos raios ultravioleta, e que lhe dão uma cor laranja-acastanhada às suas nuvens. Passaremos depois à característica mais marcante de Júpiter: a Grande Mancha Vermelha, uma tempestade anticiclónica localizada 22° a sul do equador. Embora já existam dados sobre esta tempestade, é importante saber exatamente o seu tamanho (algures entre 24 mil a 40 mil km de extensão) e a sua altitude (cerca de 8 km). Embora com menor importância, gostaríamos também de fotografar e conhecer a Oval BA, apelidada de “Mancha Vermelha Júnior”, tempestade formada em 2000, no hemisfério sul, através da fusão de três ovais brancas menores. É importante apurar os motivos que têm levado ao seu aumento de tamanho e à mudança de cor de branco para vermelho. Fotografaremos ainda o sistema de aneis de Júpiter, cuja composição é ainda muito pouco conhecida. É importante apurar a constituição das poeiras e dos materiais ejetados dos satélites. Júpiter possui 67 satélites naturais confirmados até final de 2015. No entanto, é nossa convicção que existem mais satélites, ainda desconhecidos, pelo que nesta Missão da Sonda Cassini gostaríamos de tentar descobrir outros… e dar-lhes nomes portugueses! Importa também conhecer melhor estes satélites, principalmente os quatro maiores: os satélites galileanos: Io, Europa, Ganimedes e Calisto. Um maior conhecimento destes satélites vai, talvez, permitir alterar os seus critérios de classificação. Júpiter tem sido chamado de _aspirador_ do Sistema Solar. É o planeta que recebe mais impactos de meteoritos, pelo que é importante analisar e estudar melhor estes choques. Seria interessante estudar e analisar um tópico ainda controverso entre os astrónomos: uns acreditam que Júpiter atrai objetos celestes da cintura de Kuiper em direção à Terra, enquanto outros acreditam que Júpiter protege a Terra através da estabilização da Nuvem de Oort. Apenas uma observação e estudo próximo pode ajudar a clarificar este assunto. Finalmente, e como questão central da Missão, importa analisar a possibilidade de vida em Júpiter. Sabe-se que é altamente improvável que exista qualquer tipo de vida semelhante à da Terra, visto que a água está presente em quantidade mínima na atmosfera e qualquer superfície sólida dentro do planeta estaria sob uma pressão e temperatura extraordinariamente altas. Porém, existe a hipótese de outro tipo de vida baseada em compostos de amoníaco ou mesmo água, quer neste planeta, quer principalmente numa das suas luas. Damos por terminada a nossa jornada espacial, deixando a nossa hospitaleira sonda, e regressando ao nosso conforto planetário terrestre, numa cápsula ultrarrápida!
10 - 12 years old - Movie of Saturn's moon, Tethys, passing behind Rhea
Author:
Guilherme Valente
As luas Rhea e Tétis são bastantes misteriosas pois têm marcas desconhecidas, a sua constituição também é misteriosa pois no interior têm água e poderá haver vida. O processo de ocultação (quando um objeto com uma estrela ou uma lua se coloca à frente de outro objeto e o tapa da nossa vista) destas duas luas irá ajudar a descobrir a sua órbita e poder-se-á conhecer melhor estas duas luas. Rhea é misteriosa pois, segundo várias medições, pensa-se que o seu núcleo é rochoso mas, seguindo outros dados, pensa-se que toda ela é constituída por rocha. Tétis ainda é mais misteriosa e tem muito que descobrir. É constituída essencialmente por água gelada. Se Tétis tem água muito provavelmente tem vida porque a vida na Terra nasceu na água do mar. Se for descoberta vida nesta lua, o planeta Terra deixa de ser o único local onde há vida no Sistema Solar pois até hoje ainda não se descobriu vida sem ser nosso planeta. Como também é constituída por gelo esta lua é um dos objetos mais brancos e brilhantes do Sistema Solar. Recentemente foram descobertas marcas vermelhas denominadas de “arranhões de tigre”, estas marcas não coincidem com nenhuma das características da superfície da lua e a sua origem é atualmente um mistério. Também se consegue descobrir o seu passado e se teve vida através da sua constituição porque pode haver restos de seres vivos nos materiais que constituem a lua. Atualmente os cientistas pensam o contrário, uns pensam que seja gelo exposto com impurezas químicas e outros pensam que talvez seja a libertação de gases desta lua mas eu acredito que possa ser outra coisa e que ainda há muito que descobrir! Os mistérios são para ser descobertos e se eu fosse um cientista e trabalhasse para a NASA ou para a ESA, eu passaria todos os dias a estudar estas luas e, se fosse preciso, viajava até ao espaço só para estudá-las porque têm muito a descobrir, através das marcas e da água. De certeza que se descobrirá imenso sobre estas duas luas e que os resultados vão ser os melhores e extremamente interessantes.
13 - 15 years old - Saturn's rings, with three of Saturn's moons: Tethys, Enceladus, and Mimas
Authors:
Rita Matias Oliveira dos Reis
Fransciso Tavares Braz Mêda
Escolhemos o tema 1, pois acreditamos na possibilidade de existir, ter existido ou vir a existir vida em Saturno, nos seus anéis ou numa das suas luas, o que nos intriga bastante. Ao investigarmos sobre as luas, descobrimos que Encélado pode ser um astro com capacidade para abrigar vida, pois possui água nos três estados físicos, uma atmosfera suficiente para proteger o planeta de colisões com asteroides, e a sua densidade permite suportar um corpo humano. O estado em que está agora Encélado é parecido com um estado primordial da terra onde existiam apenas vulcões que emitiam vapor de água. Achamos, por isso Encélado a lua mais importante do sistema saturniano. Apesar de Encélado ser uma lua bastante intrigante e interessante devido à possibilidade de abrigar vida, investigar sobre as outras luas (Tétis e Mimas), é também importante pois ao sabermos a sua origem poderíamos compreender também a origem da lua Terrestre, que até hoje permanece um mistério. Ao estudarmos os anéis poderíamos descobrir a sua origem: se se originaram a partir de colisões de asteróides com as luas ou se se originaram a partir da desintegração de um cometa devido a forças de maré quando passava por perto de Saturno. Acreditamos plenamente no facto de poder existir vida em Saturno, apesar das suas temperaturas baixas (-139ºC). Eventualmente os organismos que lá habitam adaptaram-se às condições de Saturno assim como, de acordo com a teoria da evolução humana, o ser humano se foi adaptando as condições da terra. Acreditamos que esses organismos ainda estejam na fase de adaptação e que ainda não dão sinais de vida apesar de já existirem. Apesar do estudo da possibilidade de vida em Saturno, nas suas luas ou nos seus anéis podemos ainda estudar a sua formação, como é que Encélado consegue gerar tanto calor interno, se algum dia conseguiríamos pousar em algum dos anéis de Saturno, num dos grandes pedaços de gelo, rochas e poeiras. Os anéis vêm-se de maneira diferente à medida que Saturno orbita o sol, a orientação alterna entre a vista de perfil (quando os anéis são praticamente invisíveis) e a vista de frente (quando são completamente visíveis), sendo que a próxima vista de frente será em 2017 isso facilitaria a exploração dos mesmos. Ainda não foram encontradas todas as luas, por isso, durante esta exploração serão eventualmente descobertas ainda mais. Para além de investigarmos as possibilidades de haver vida no sistema saturniano, temos a oportunidade de investigar sobre o campo electromagnético de Saturno e testar a teoria da relatividade. O que incentiva o ser humano a prosseguir para o desconhecido é a ânsia de respostas, de um sentido para viver, para pensar, para sonhar...
13 - 15 years old - Distant image of Jupiter
Authors:
Diogo Lopes
Luís Felix
Margarida Matos
Carolina Casola
Sendo o maior planeta do sistema solar e o quinto planeta a contar do Sol, Júpiter é um planeta gasoso e tem mais massa que todos os outos planetas juntos. É o planeta que mais satélites naturais têm. Tem na sua constituição hidrogénio e hélio e provavelmente tem um núcleo com elementos mais pesados. Existem muitas questões científicas que colocamos acerca sobre este tema, havendo também, já muitas perguntas respondidas devido a estudos realizados. Será que existem ou poderão vir a existir gases e materiais que permitem ou poderão vir a permitir a existência de formas de vida viáveis perto de Júpiter? Relacionado agora à escala de pH, haverá mais soluções ácidas ou básicas? E será que há um valor de pH que envolve todo o planeta Júpiter? O som não se propaga no vazio, por isso será possível determinar as caraterísticas do som em Júpiter? Por via tecnológica indireta, e como? Como serão as reações químicas no planeta Júpiter? Serão lentas? Serão rápidas? O planeta e tudo o que o envolve são dependentes das velocidades das mesmas? Se humanos fossem viver para próximo deste planeta não era o planeta que se tinha que adequar aos humanos mas sim os humanos às características do planeta. Com isto ficamos com a noção de quão importante são as investigações que se fazem ao sistema solar incluindo Júpiter.
13 - 15 years old - Movie of Saturn's moon, Tethys, passing behind Rhea
Authors:
Margarida Lopes
Mariana Vicente
Matilde Ferreira
Pedro Ferreira
Neste trabalho vamos falar sobre duas das luas de Saturno, Rhea e Tetis. Mais concretamente vamos abordar algumas das suas caraterísticas e outras curiosidades científicas que nos provocam. Em primeiro lugar vamos falar de Rhea. Rhea é o segundo maior satélite natural (lua) do planeta Saturno. Esta lua foi descoberta em 1672 pelo astrónomo italiano Giovanni Cassini. Muito do que sabemos hoje em mais detalhe sobre este satélite natural deve-se a instrumentos científicos como sondas espaciais. O seu diâmetro é aproximadamente de 1528 quilómetros e a sua densidade é de aproximadamente 1,24 g/cm3. A sua atmosfera tem oxigénio e dióxido de carbono. Rhea é conhecida pela superfície cheia de crateras e é feita de gelo. Como sabemos que Rhea é feita de gelo, sabemos também que a agitação corpuscular dos átomos é menor a temperaturas mais baixas, logo as reações químicas deverão ocorrer com menos velocidade. Gostaríamos de ver investigado a sua constituição química em mais detalhe, principalmente sobre os gases que lá existam e se as velocidades das reações químicas são constantes: se existem reações de combustão na sua superfície? Se as reações são mais rápidas, haverá a presença de catalisadores? Finalmente vamos abordar Tétis. Tétis é o quinto maior satélite natural. Foi descoberto em 1684 pelo astrónomo italiano Giovanni Cassini. Tudo o que sabemos hoje deve-se também ao contributo das sondas que visitam o espaço em trânsito. O seu diâmetro é de 1060 km e a sua densidade é de 0,98 g/cm3. A sua superfície tem um número significativo de crateras. Considerando que Tétis é constituída também de gelo, logo a agitação corpuscular é menor o que afetará a velocidade das reações que lá existam_ e a escala de pH que é de 0 a 14 a 25 graus Celcius, qual será escala utilizada/adequada para medir o pH da superfície de Tétis, dependo a sua temperatura? Como estas duas luas de Saturno, se situam no espaço, podemos concluir que existe som nelas, pois o som precisa de um meio material para se propagar, mas gostaríamos de saber a velocidade de propagação das ondas mecânicas e usando um meio tecnológico adequado em ambas as luas. Porém se estudássemos o tipo de reações que ocorrem nestas duas luas, poderíamos concluir, por exemplo, se existissem combustões (reações com o oxigénio), podia-se estudar o tipo dessa reação e saber a quantidade de oxigénio que existe na sua superfície e/ou “atmosfera”? Assim podíamos concluir se poderia haver formas vida. O mesmo podia acontecer com a água, dióxido de carbono, etc.
16 - 18 years old - Saturn's rings, with three of Saturn's moons: Tethys, Enceladus, and Mimas
Author:
Gabriela Alves da Encarnação Rodrigues
Todas as propostas colocadas para observação dos diversos astros são de grande importância e necessitam de serem exploradas. No entanto, acredito que possuirmos a oportunidade de observar não um, mas três satélites (Enceladus, Mimas e Tétis) e os anéis de Saturno é algo que não se pode perder. Logo, as câmeras de Cassini devem ser apontadas de acordo com a proposta número 1, por diversas razões. Para começar, Saturno é um dos planetas mais longínquos do Sistema Solar. Portanto, podermos observar os seus anéis e satélites permite-nos perceber melhor quais as suas diferenças, comparativamente ao nosso Planeta e não só, e, possivelmente, descobrir novos materiais que até então não temos conhecimento que lá existem. Isso levar-nos-á a entender melhor a história do nosso Universo e, particularmente, do planeta Saturno. Estudarmos os seus anéis guiar-nos-á por novos caminhos, uma vez que é desconhecida a idade destes anéis e pouco se conhece acerca da sua composição. Sabendo apenas que estes são constituídos por gelo, pedras e poeira e obtendo imagens destes anéis, poderemos estudar em maior pormenor os seus componentes e, consequentemente, compará-los estruturalmente a materiais terrestres ou mesmo de meteoros, que sabemos terem tido origem no início do Universo, concluindo há quanto tempo os anéis de Saturno existem. No entanto, não só os anéis de Saturno são de grande importância, mas também os seus três satélites que poderão ser observados: Enceladus, Mimas e Tétis. O Enceladus é um dos satélites mais intrigantes do Sistema Solar. Já foi possível descobrir que, abaixo da sua superfície, existe um oceano de água líquida. Como todos sabemos, a água é essencial para a existência de vida, assim como a distância ao sol, existência de atmosfera e outros fatores. Portanto, pela teoria, a presença de vida lá seria bastante improvável. No entanto, o Universo é tão imprevisível que tudo o que conhecemos até agora poderá ser completamente diferente na sua outra ponta. Portanto, obtermos imagens deste satélite permitir-nos-á estudar as suas características tão fantásticas. O Mimas é um satélite natural bastante semelhante ao nosso, visto que possui, também, diversas crateras de impacto e, possivelmente, a sua origem foi semelhante à da Lua. É também um dos satélites mais próximos de Saturno, logo, obter uma imagem da sua órbita permitir-nos-á entender melhor a interação entre esta e a órbita de Saturno. O Tétis possui, também, diversas crateras, sendo que algumas estas crateras e falhas na superfície demonstram que este satélite já foi internamente ativo. Logo, ao estudar a sua superfície será possível estudar melhor o porquê deste ser agora inativo, os seus matérias e todas as suas interessantes características, como a presença de gelo nos polos. Concluindo, obter uma imagem em que se observem os anéis de Saturno e os três satélites mencionados será bastante vantajoso para a exploração pela sonda Cassini, visto que poderá responder a questões ainda existentes, fazer aparecer outras e dar-nos-á variadas informações de enorme importância.
16 - 18 years old - Distant image of Jupiter
Author:
Diogo Vicente Mendes
Consideramos que esta oportunidade deve ser aproveitada para observar Júpiter, redirecionando e rentabilizando o enorme investimento feito neste projeto, usufruindo da privilegiada proximidade que a sonda Cassini terá com este planeta, permitindo esclarecer algumas dúvidas e trazer novos dados, nomeadamente em relação ao seu núcleo e ambiente envolvente. Na nossa opinião, e atendendo à grande quantidade e aparente diversidade de luas que giram à sua volta, consideramos que seja possível as mesmas serem formadas por materiais que, de uma maneira ou outra, também existem em Júpiter e, obtendo dados mais concretos sobre o planeta, depois se poderá compreender, melhor, as suas luas. Este conhecimento poderá contribuir, também, para se aumentar e/ou reforçar as informações existentes sobre os planetas primários e secundários do nosso sistema solar, a sua formação, desenvolvimento e evolução, no geral e de Júpiter em particular. No nosso entender, conhecer a composição, os campos magnético e gravitacional, os gases existentes em Júpiter, bem como a sua magnetosfera polar será fundamental para se compreender as diferentes camadas de nuvens que o abraçam, a sua composição e todos os demais “mistérios” que envolvem, interna e externamente, este monstruoso planeta. Estes mesmos elementos também poderão estar, na nossa opinião, diretamente ligados à grande mancha vermelha e a outras mais pequenas que, parecendo tempestades, são as causadoras do denso manto de mistério que, aguçado pela curiosidade dos cientistas e alimentadas pelo imaginário de quem especula livremente sobre como serão compostas ou porque duram tanto tempo, muito têm contribuído para histórias e literatura tão ricamente variada. Defendendo a necessidade de uma linha orientadora, consideramos que o estudo em Júpiter deve ser realizado em secções isoladas pois, obtendo dados concretos de cada uma em particular, será mais fácil, não só concentrar as investigações em objetivos concretos como, posteriormente, relacionar o resultado de cada um com os restantes e, partindo do particular para o geral, será mais fácil organizar as explorações e a análise dos dados. Tal como Napoleão Bonaparte disse: “nada é mais difícil e, portanto, tão precioso, do que ser capaz de decidir” consequentemente, e como cientistas, a difícil tarefa de escolher um alvo para explorar em detrimento de outros é, simultaneamente ambiciosa e ingrata porque, cada um à sua maneira única, é possuidor de informações indiscutivelmente preciosas que permitirão avanços incomparáveis no caminho da exploração espacial mas parece-nos, como já acima referimos, fundamental delinear objetivos consistentes que sigam a mesma linha orientadora e, neste sentido, defendemos a prioridade aos planetas primários, o que nos leva a escolher Júpiter.
16 - 18 years old - Movie of Saturn's moon, Tethys, passing behind Rhea
Author:
Duarte Teixeira Rodrigues
O Sistema Solar é capaz de ser uma das maiores incógnitas no universo da mente humana. Ninguém o conhece por completo, embora toda a gente viva nele_ ninguém alguma vez ousou desafiar as suas leis e percorrê-lo indefinidamente até ao infinito, até ao colapso do espaço com o tempo_ porém muita gente o estuda e trabalha, de forma a mostrar que esta variável pode ser subjugada sobre a razão e o conhecimento humano. Saturno é o corpo que tem sido o alvo mais recente da nossa fonte de informação – o satélite Cassini-Huygens. Este corajoso satélite foi capaz de alcançar e o inalcançável e de chegar onde nenhum antes tinha chegado_ ao massivo e colossal planeta gasoso Saturno. Neste planeta gigante, ladeado por uma coleção de asteroides em anel encontramos duas luas muito peculiares – Rhea e Tétis. Ambas irmãs, situando-se em órbitas que por muito descoordenadas que sejam, acabam por, num só momento, encontrar uma altura em que se sobrepõem, revelando um processo tão raro como extraordinário – a ocultação completa de um astro. As ocultações dão-nos informação exata sobre a órbita dos corpos, sendo que neste caso Rhea vai passar a frente de Tétis. Rhea é um satélite de Saturno que apresenta um núcleo rochoso, sendo que os cientistas não estão completamente certos da composição da superfície desta lua, estando convencidos que está revestida por uma camada de gelo. Esta conclusão foi retirada pelos baixos valores de densidade deste astro, que não o permitem conservar uma atmosfera envolvente. A sua superfície pode ser dividida em duas áreas, entre a zona dos polos e do equador, onde as crateras têm menos de 40 km de diâmetro e a área remanescente, possui outro tipo de crateras, cravadas a alta velocidade por balas geladas que viajam sem rumo - cometas. Este satélite rochoso vai-se sobrepor a Tétis. Esta lua de face gelada está completamente picotada de crateras que derivaram de pequenos corpos que embateram, ao longo dos tempos, neste corpo. As calotes polares de Tétis são especiais, dado que são feitas de depósitos de gelo brilhantes. O seu brilho realça-se à distância devido aos pequenos fragmentos que se localizam nas crateras mais pequenas. Não obstante existem pequenas faixas coloridas, denominadas de “tiger scratches”, que atravessam a superfície deste planeta, nas quais não existem tantas crateras. Este fenómeno deixou os cientistas surpreendidos, sem encontrarem ainda uma possível explicação para tal facto. No firmamento sideral, as leis aplicam-se desde o início dos tempos, e tal como Galileu afirmou: “A condição natural dos corpos não é o repouso, mas o movimento” o que nos leva a crer que, como este fenómeno de ocultação, de eclipse de Tétis, muitos outros admiráveis espetáculos ocorrem pelo Universo fora e, tal como Giovanni Cassini fez, o nosso objetivo é tentar experienciá-los e conhecê-los de maneira a retirar o máximo conhecimento deles, fazendo com que a Ciência evolua e tornando a definição de “limite” obsoleta no futuro!