O Mapa Cósmico da Voyager da localização da Terra está irremediavelmente errado
A tampa de alumínio banhada a ouro (L) do disco dourado da Voyager (R) protege-o do bombardeio de micrometeoritos e também fornece uma chave para tocá-lo e decifrar a localização da Terra. Crédito da imagem: NASA.
O mapa do pulsar para a Terra era perfeito quando foi lançado. Quando os alienígenas conseguirem, será completamente inútil.
Nós [somos] uma espécie dotada de esperança e perseverança, pelo menos um pouco de inteligência, generosidade substancial e um gosto palpável de fazer contato com o cosmos. – Carl sagan
Quarenta anos atrás, as espaçonaves Voyager foram lançadas, destinadas a se tornar os primeiros objetos criados pelo homem a deixar o Sistema Solar. Enquanto viajavam para longe da Terra e para o espaço interestelar, eles carregavam uma mensagem especial para quem os encontrasse em um futuro distante: o Disco de Ouro da Voyager . Contendo músicas, imagens e sons da Terra, foi projetado para ser uma cápsula do tempo cósmica carregada de informações, capaz de ser facilmente decifrada por qualquer espécie alienígena inteligente que a encontre. Na capa do disco, um série de diagramas foi estampada , incluindo um muito importante: um mapa da localização da Terra na galáxia. Embora o método usado para localizar a Terra fosse muito inteligente, agora é entendido como inerentemente falho, o que significa que qualquer pessoa que o receba provavelmente será incapaz de rastrear exatamente onde nosso planeta está, afinal.
A explicação da capa do disco dourado inclui, no canto inferior esquerdo, um mapa de 14 pulsares, permitindo ao destinatário identificar onde está a Terra. Crédito da imagem: Laboratório de Propulsão a Jato da NASA.
Se você quer saber onde o nosso Sol está localizado na galáxia, é absolutamente essencial ter algum tipo de quadro de referência. Poderíamos ter mostrado como é o nosso céu noturno, mas isso muda significativamente em escalas de tempo tão curtas quanto milhares de anos, já que as estrelas estão se movendo umas em relação às outras. Poderíamos ter mapeado as estrelas intrinsecamente mais brilhantes, localizadas a distâncias maiores, mas elas poderiam morrer em supernovas ou entrar em colapso em buracos negros sem aviso prévio. Em vez disso, fomos com um mapa de pulsares.
Uma versão colorida dos 14 pulsares codifica informações sobre sua distância relativa e seu tempo de pulso para 12 algarismos significativos. Crédito da imagem: Sam W do Simple Desktops.
Localizados em toda a galáxia, os registros dourados da Voyager são estampados com as orientações relativas, distâncias e frequências de tempo de pulso de 14 pulsares diferentes. (As missões Pioneer 10 e 11 também têm informações sobre os pulsares.) Localizados a milhares de anos-luz de distância, esses pulsares são alguns dos relógios mais precisos e confiáveis do Universo. Embora suas posições relativas mudem à medida que as estrelas orbitam a Via Láctea, elas permanecerão identificáveis por sua frequência de pulso e por sua posição aproximada do Sol, que permanecerão relativamente estáveis por dezenas de milhões de anos.
Um pulsar, feito de nêutrons, tem uma camada externa de prótons e elétrons, que criam um campo magnético extremamente forte trilhões de vezes maior que o do nosso Sol na superfície. Observe que o eixo de rotação e o eixo magnético estão desalinhados. Crédito da imagem: Mysid do Wikimedia Commons/Roy Smits.
De fato, com base em como essas duas quantidades mudam ao longo do tempo, as pessoas não apenas poderão reconstruir onde a Terra e o nosso Sol estão quando a encontrarem, mas também descobrir quando essas sondas espaciais foram lançadas. Parecia uma decisão tão inteligente escolher esses objetos na época. Os pulsares são estrelas de nêutrons – bolas maciças de nêutrons mais massivas que o Sol, mas com apenas alguns quilômetros de diâmetro – que giram extremamente rapidamente. Devido às partículas carregadas que existem em suas superfícies e sua rápida rotação que pode se aproximar de até 65% da velocidade da luz, esses objetos geram os campos magnéticos mais fortes conhecidos no Universo: trilhões ou mesmo quatrilhões de vezes mais fortes que os campos magnéticos na terra.
Ilustração de um terremoto que ocorre na superfície de uma estrela de nêutrons, uma das causas de uma falha de pulsar. Essas falhas também alteram o período dos pulsares ao longo do tempo. Crédito da imagem: NASA.
Esses campos fortes aceleram as partículas carregadas em sua vizinhança e causam a emissão de radiação eletromagnética. Cada vez que a estrela de nêutrons completa uma rotação, qualquer objeto no caminho dessa radiação recebe um pulso, e os que estão apontados para nós são identificáveis como pulsares. Esses 14 objetos identificados para criar um mapa de descoberta da Terra são de fato pulsares e, portanto, o plano parecia bom. Mas desde o final da década de 1970, descobrimos dois fatos muito inconvenientes que provavelmente tornarão a Terra irritantemente impossível de encontrar por qualquer vida alienígena inteligente que a localize.
O satélite Fermi da NASA construiu o mapa de alta energia e resolução mais alta do Universo já criado. O mapa dos buracos negros da galáxia provavelmente traçará as emissões vistas aqui com um pouco mais de dispersão e resolvida em milhões de fontes pontuais individuais. Espera-se que existam mais de 200.000 pulsares na Via Láctea, e talvez até 1.000.000.000. Crédito da imagem: Colaboração NASA/DOE/Fermi LAT.
1.) Há provavelmente cerca de um bilhão de pulsares na Via Láctea . Com base na história das estrelas e da formação estelar na Via Láctea, conseguimos determinar que, embora apenas uma fração de 1% delas seja supernova, há um número incrível de estrelas de nêutrons e buracos negros por aí. Existem cerca de 400 bilhões de estrelas na Via Láctea hoje, e trabalho recente mostrou aquele existem aproximadamente 100 milhões de buracos negros na Via Láctea , com dez vezes mais (um bilhão) estrelas de nêutrons. Quase todas as estrelas de nêutrons têm as propriedades de fazê-las pulsar, o que significa apenas que seu eixo de rotação e seu eixo magnético não estão perfeitamente alinhados. Saber quais 14 são escolhidos de um bilhão será uma tarefa assustadora, já que os períodos de pulsar não são únicos.
Embora os períodos de pulsar sejam tremendamente confiáveis, suas orientações não são. Ao longo de linhas de base longas, seus períodos também mudarão. Crédito da imagem: NASA/GSFC (principal); NIST (inserção).
2.) Quais pulsares apontam seus pulsos para a Terra mudam ao longo do tempo de maneira imprevisível . A maioria das estrelas de nêutrons não aparecem como pulsares para nós, simplesmente porque seus pulsos não estão alinhados com o planeta Terra. Mas com o tempo, os pulsares podem aparecer ou desaparecer recentemente, o que realmente vimos acontecer desde que as sondas Voyager foram lançadas. À medida que os objetos giram e orbitam no espaço, suas orientações relativas mudam, de modo que os pulsares que estão apontando para nós hoje não estarão apontando para nós milhões de anos no futuro. Além disso, pulsares que não estão apontando para nós hoje estarão apontando para nós em milhões de anos. Combine isso com o fato de que as estrelas de nêutrons ajustam seus períodos de rotação ao longo do tempo ( via starquakes e aceleração de pulsar ), e está claro que tanto os períodos quanto as orientações desses pulsares mudam drasticamente ao longo de milhões de anos. Quando qualquer alienígena pegar nosso mapa de pulsar, ele estará lamentavelmente desatualizado.
Em 1967, Jocelyn Bell (agora Jocelyn Bell-Burnell) descobriu o primeiro pulsar: uma fonte de rádio brilhante e regular que agora sabemos ser uma estrela de nêutrons em rápida rotação. Crédito da imagem: Mullard Radio Astronomy Observatory.
Os pulsares só foram descobertos há 50 anos (por Jocelyn Bell-Burnell, acima) em 1967; eles ainda eram incrivelmente novos quando as espaçonaves Pioneer e Voyager foram lançadas. Agora que temos uma melhor compreensão de como eles funcionam, quão onipresentes são e como suas propriedades aparentes mudam ao longo do tempo, podemos ver que são terríveis balizas de longo prazo! Em retrospectiva, teria sido melhor juntar as propriedades astronômicas do Sol, juntamente com as massas, raios, conteúdo atmosférico e parâmetros orbitais dos planetas. Afinal, essas são as informações que usamos para identificar sistemas de exoplanetas hoje e seriam a melhor maneira de, a longo prazo, identificar nosso Sistema Solar.
Sistema TRAPPIST-1 comparado ao sistema solar; todos os sete planetas de TRAPPIST-1 poderiam caber dentro da órbita de Mercúrio. Ao fornecer a massa, raio, conteúdo atmosférico e parâmetros orbitais dos planetas, juntamente com informações astronômicas sobre nossa estrela, alguém com tecnologia avançada poderia identificar nosso Sistema Solar de longe. Crédito da imagem: NASA/JPL-Caltech.
Em vez disso, enviamos uma mensagem primitiva, por mais bem intencionada que fosse. Enquanto os amedrontadores afirmam tolamente que alienígenas hostis poderiam seguir os mapas da Voyager de volta à Terra, os próprios mapas estão, na verdade, entre as informações mais inúteis a bordo da Voyager. De acordo com Frank Drake , que trabalhou na mensagem da Voyager com Carl Sagan:
Precisávamos colocar algo na Voyager que dissesse de onde vinha e quanto tempo estava viajando... Havia uma mágica nos pulsares... nenhuma outra coisa no céu tinha esses rótulos. Cada um tinha sua própria frequência pulsante distinta, para que pudesse ser identificado por qualquer pessoa, incluindo outras criaturas após um longo período de tempo e muito, muito longe.
Embora esses identificadores fossem considerados únicos e estáveis, agora sabemos que mudanças de longo prazo tornarão este mapa inútil. Se você tentasse identificar a Terra pela presença de Pangeia, ficaria muito desapontado. Ao enviar as mensagens que fizemos com a Voyager, na verdade entregamos um problema muito mais desafiador para qualquer alienígena sortudo o suficiente para encontrá-lo. A ideia de enviar posições e frequências de pulsar foi brilhante, mas quando alguém a receber, eles só encontrarão um dos enigmas mais difíceis de decifrar que poderíamos ter imposto.
Começa com um estrondo é agora na Forbes , e republicado no Medium graças aos nossos apoiadores do Patreon . Ethan é autor de dois livros, Além da Galáxia , e Treknology: A ciência de Star Trek de Tricorders a Warp Drive .
Compartilhar:
