Astronomia

Se Proxima Centauri se tornar uma supernova, isso afetará negativamente a Terra?

Se Proxima Centauri se tornar uma supernova, isso afetará negativamente a Terra?


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Proxima Centauri é a estrela mais próxima da Terra (além do nosso Sol). Se fosse uma supernova, tal evento afetaria negativamente a Terra? Proxima Centauri pode afetar negativamente a Terra de alguma outra maneira?


Primeira coisa, Proxima Centauri não pode virar supernova. É só $ 0,12 M_ odot $, enquanto as supernovas de colapso do núcleo só podem ser desencadeadas por estrelas que são mais massivas do que $ 8 M_ odot $. Agora, a única exceção aqui é se passar por uma supernova do tipo Ia, mas isso é muito irreal porque Proxima não se tornará uma anã branca em trilhões de anos e não faz parte de um sistema binário próximo o suficiente para se envolver em transferência de massa.

Para responder à sua segunda pergunta, a resposta também é não. Para afetar a Terra de forma significativa, ela precisa passar muito perto (menos de 100-1000 UA), o que é virtualmente impossível. Proxima não se aproximará mais perto do que 3 anos-luz de nosso Sol no futuro próximo, então não tem absolutamente nenhum efeito no Sistema Solar. Veja minha resposta sobre colisões estelares.


Poderiam as supernovas recentes ser responsáveis ​​por extinções em massa?

A radiação ultravioleta de uma supernova próxima pode ter resultado em mudanças na vida na Terra. Crédito: David Aguilar (CfA)

Duas supernovas próximas que explodiram há cerca de 2,5 e 8 milhões de anos podem ter resultado em uma redução escalonada da camada de ozônio da Terra, levando a uma variedade de repercussões para a vida na Terra.

Em particular, há dois milhões e meio de anos, a Terra estava mudando dramaticamente. O Plioceno, que era uma época quente e amena, estava terminando e o Pleistoceno, uma era de glaciação repetida conhecida como Idade do Gelo, estava começando. Variações naturais na órbita e oscilação da Terra provavelmente foram responsáveis ​​pela mudança no clima, mas o evento simultâneo de uma supernova poderia fornecer informações sobre a diversificação da vida durante essa época.

Pensa-se que esta supernova ocorreu entre 163 e 326 anos-luz de distância (50–100 parsecs) da Terra. Para uma perspectiva, nosso vizinho estelar mais próximo, Proxima Centauri, está a 4,2 anos-luz de distância.

Conseqüências para a Terra

As supernovas podem esterilizar quaisquer planetas habitados próximos que estejam no caminho de sua radiação ionizante prejudicial. Poderiam as supernovas próximas causar estragos na biologia existente em nosso planeta? Um pesquisador queria descobrir. O Dr. Brian Thomas, astrofísico da Washburn University em Kansas, EUA, modelou os impactos biológicos na superfície da Terra, com base em evidências geológicas de supernovas próximas há 2,5 milhões e 8 milhões de anos. Em seu último artigo, Thomas investigou os raios cósmicos das supernovas à medida que se propagavam através de nossa atmosfera até a superfície, para compreender seus efeitos nos organismos vivos.

Olhando para o registro fóssil durante a fronteira Plioceno-Pleistoceno (2,5 milhões de anos atrás), vemos uma mudança dramática no registro fóssil e na cobertura da terra globalmente. Thomas disse ao Astrobiology Magazinet que "houve mudanças, especialmente na África, que passou de mais florestas para mais pastagens". Durante este tempo, o registro geológico mostra uma concentração global elevada de ferro-60 (60Fe), que é um isótopo radioativo produzido durante uma supernova.

A mudança global média na densidade do ozônio, como uma diferença percentual em 100 anos, 300 anos e 1000 anos após a explosão de uma supernova próxima. Crédito: Brian Thomas

"Estamos interessados ​​em como as estrelas em explosão afetam a vida na Terra e, alguns milhões de anos atrás, houve mudanças nas coisas que viviam na época", diz Thomas. "Pode ter sido conectado a esta supernova."

Por exemplo, houve uma mudança na abundância de espécies durante a fronteira Plioceno-Pleistoceno. Embora nenhuma grande extinção em massa tenha acontecido, houve uma maior taxa de extinção em geral, mais especiação e uma mudança na vegetação.

Como uma supernova próxima afetaria a vida na Terra? Thomas lamenta que as supernovas sejam frequentemente exemplificadas como "a supernova dispara e tudo morre", mas não é bem assim. A resposta está na atmosfera. Além do protetor solar, a camada de ozônio protege toda a biologia da radiação ultravioleta (UV) nociva e que altera geneticamente. Thomas usou modelos climáticos globais, modelos de química atmosférica recentes e transferência radiativa (a propagação da radiação através das camadas da atmosfera) para entender melhor como o fluxo de raios cósmicos das supernovas alteraria a atmosfera da Terra, especificamente a camada de ozônio.

Uma coisa a notar é que os raios cósmicos das supernovas não explodiriam tudo em seus caminhos de uma vez. O meio intergaláctico atua como uma espécie de peneira, retardando a chegada dos raios cósmicos e da "chuva de ferro radioativo" (60Fe) ao longo de centenas de milhares de anos, Thomastells Astrobiology Magazine. Partículas de energia mais alta chegarão primeiro à Terra e interagirão com nossa atmosfera de maneira diferente do que as partículas de energia mais baixa que chegam depois. O estudo de Thomas modelou a redução do ozônio 100, 300 e 1.000 anos após as partículas iniciais de um supernovabegan penetrar em nossa atmosfera. Curiosamente, o esgotamento atingiu o pico (em cerca de 26 por cento) para o caso de 300 anos, superando o caso de 100 anos.

Os raios cósmicos de alta energia no caso de 100 anos iriam passar direto pela estratosfera e depositar sua energia abaixo da camada de ozônio, esgotando-a menos, enquanto os raios cósmicos menos energéticos que chegassem durante o intervalo de 300 anos depositariam mais energia no estratosfera, destruindo o ozônio significativamente.

Uma das últimas supernovas conhecidas por ter explodido em nossa Galáxia da Via Láctea foi a estrela que deixou para trás o remanescente de supernova Cassiopeia A há mais de 300 anos, que está a 11.000 anos-luz de distância - longe demais para ter afetado a Terra. Crédito: NASA / JPL-Caltech / O. Krause (Observatório Steward)

Uma diminuição do ozônio pode ser uma preocupação para a vida na superfície. "Este trabalho é um passo importante para a compreensão do impacto das supernovas próximas em nossa biosfera", disse o Dr. Dimitra Atri, físico computacional do Blue Marble Space Institute of Science em Seattle, EUA.

Thomas examinou vários possíveis efeitos biologicamente prejudiciais (eritema, câncer de pele, catarata, inibição da fotossíntese do fitoplâncton marinho e danos às plantas) em diferentes latitudes como resultado do aumento da radiação ultravioleta resultante de uma camada de ozônio empobrecida. Eles mostraram danos elevados em toda a linha, geralmente aumentando com a latitude, o que faz sentido, dadas as mudanças que vemos no registro fóssil. No entanto, os efeitos não são igualmente prejudiciais para todos os organismos. O plâncton, o principal produtor de oxigênio, parecia ter sido minimamente afetado. Os resultados também sugeriram um pequeno aumento no risco de queimaduras solares e câncer de pele entre os humanos.

Então, as supernovas próximas resultam em extinções em massa? Depende, diz Thomas. "Há uma mudança mais sutil em vez de uma 'eliminação de tudo', alguns [organismos] estão em melhor situação e outros em pior situação." Por exemplo, algumas plantas apresentaram aumento de produtividade, como soja e trigo, enquanto outras plantas apresentaram produtividade reduzida. "Se encaixa", afirma Thomas, referindo-se à mudança nas espécies no registro fóssil.

No futuro, Thomas espera expandir este trabalho e examinar possíveis ligações entre a evolução humana e as supernovas.


Flares estelares com possibilidade de estouro de rádio: a descoberta do clima espacial coloca "planetas habitáveis" em risco

Uma descoberta que liga chamas estelares com assinaturas de explosão de rádio tornará mais fácil para os astrônomos detectar o clima espacial em torno de estrelas próximas fora do Sistema Solar. Infelizmente, os primeiros boletins meteorológicos de nosso vizinho mais próximo, Proxima Centauri, não são promissores para encontrar a vida como a conhecemos.

& # 8220Astrônomos descobriram recentemente que existem dois & # 8216-semelhantes à Terra & # 8217 planetas rochosos em torno de Proxima Centauri, um dentro da & # 8216zona habitável & # 8217 onde qualquer água pode estar na forma líquida & # 8221 disse Andrew Zic da Universidade de Sydney.

Proxima Centauri está a apenas 4,2 anos-luz da Terra.

& # 8220Mas dado que Proxima Centauri é uma estrela anã vermelha pequena e fria, isso significa que esta zona habitável está muito perto da estrela, muito mais perto do que Mercúrio está do nosso Sol & # 8221 ele disse.

& # 8220O que nossa pesquisa mostra é que isso torna os planetas muito vulneráveis ​​à perigosa radiação ionizante que poderia esterilizar efetivamente os planetas. & # 8221

O autor principal Andrew Zic no rádio telescópio GMRT na Índia. Crédito: University of Sydney / fornecido

Liderados por Zic, os astrônomos mostraram pela primeira vez uma ligação definitiva entre chamas ópticas e explosões de rádio em uma estrela que não é o sol. A descoberta, publicada hoje (9 de dezembro de 2020) em The Astrophysical Journal, é um passo importante para o uso de sinais de rádio de estrelas distantes para produzir relatórios meteorológicos espaciais com eficácia.

& # 8220O nosso próprio Sol emite regularmente nuvens quentes de partículas ionizadas durante o que chamamos de & # 8216 ejeções de massa coronal & # 8217. Mas dado que o Sol é muito mais quente do que Proxima Centauri e outras estrelas anãs vermelhas, nossa & # 8216zona habitável & # 8217 está longe da superfície do Sol & # 8217s, o que significa que a Terra está relativamente longe desses eventos & # 8221 Sr. Disse Zic.

& # 8220Além disso, a Terra tem um campo magnético planetário muito poderoso que nos protege dessas intensas explosões de plasma solar. & # 8221

A pesquisa foi realizada em colaboração com o CSIRO, a University of Western Australia, a University of Wisconsin-Milwaukee, a University of Colorado e a Curtin University. Houve contribuições do ARC Center for Gravitational Waves e da University of California Berkeley.

O estudo fez parte dos estudos de doutorado do Sr. Zic & # 8217 no Instituto de Astronomia de Sydney, sob a supervisão da Professora Tara Murphy, vice-diretora da Escola de Física da Universidade de Sydney. O Sr. Zic agora assumiu uma posição conjunta na Macquarie University e CSIRO.

Ele disse: & # 8220M-rajadas de rádio anãs podem acontecer por razões diferentes do que no Sol, onde são geralmente associadas a ejeções de massa coronal. Mas é altamente provável que haja eventos semelhantes associados às explosões estelares e explosões de rádio que vimos neste estudo. & # 8221

As ejeções de massa coronal são expulsões altamente energéticas de plasma ionizado e radiação deixando a atmosfera estelar.

& # 8220Esta é provavelmente uma má notícia no que diz respeito ao clima espacial. Parece provável que as estrelas mais comuns da galáxia - as anãs vermelhas - não serão ótimos lugares para encontrar a vida como a conhecemos ”, disse Zic.

Na última década, houve um renascimento na descoberta de planetas orbitando estrelas fora de nosso Sistema Solar. Existem agora mais de 4000 exoplanetas conhecidos.

Isso aumentou as esperanças de encontrar condições & # 8216-semelhantes à Terra & # 8217 em exoplanetas. Uma pesquisa recente diz que cerca de metade das estrelas semelhantes ao Sol na Via Láctea podem ser o lar de tais planetas. No entanto, estrelas semelhantes ao Sol representam apenas 7 por cento dos objetos estelares da galáxia & # 8217s. Em contraste, as anãs vermelhas do tipo M, como Proxima Centauri, constituem cerca de 70% das estrelas da Via Láctea.

As descobertas sugerem fortemente que os planetas ao redor dessas estrelas provavelmente serão inundados com erupções estelares e ejeções de plasma.

Metodologia

As observações do Proxima Centauri foram feitas com o telescópio CSIRO & # 8217s Australian Square Kilometer Array Pathfinder (ASKAP) na Austrália Ocidental, o Telescópio Zadko na Universidade da Austrália Ocidental e um conjunto de outros instrumentos.

O cientista da Universidade da Austrália Ocidental, Dr. Bruce Gendre, do Centro de Excelência para Descoberta de Ondas Gravitacionais (OzGrav) da ARC, disse que a pesquisa ajuda a compreender os efeitos dramáticos do clima espacial em sistemas solares além do nosso.

Supervisora ​​de pesquisas, a professora Tara Murphy do Instituto de Astronomia e Escola de Física de Sydney da Universidade de Sydney. Crédito: Universidade de Sydney

& # 8220Entender o clima espacial é fundamental para entender como a biosfera de nosso próprio planeta evoluiu - mas também para o que é o futuro, & # 8221 disse o Dr. Gendre.

O professor Murphy disse: & # 8220Este é um resultado empolgante do ASKAP. A incrível qualidade dos dados nos permitiu ver a explosão estelar de Proxima Centauri ao longo de sua evolução completa em detalhes surpreendentes.

& # 8220O mais importante, podemos ver a luz polarizada, que é uma assinatura desses eventos. É um pouco como olhar para a estrela com óculos de sol. Assim que o ASKAP estiver operando no modo de pesquisa completa, devemos ser capazes de observar muitos mais eventos em estrelas próximas. & # 8221

Isso nos dará uma visão muito maior do clima espacial em torno de estrelas próximas.

Outras instalações, incluindo NASA & # 8217s satélite de pesquisa de exoplanetas de trânsito de caça a planetas e o Telescópio Zadko observados simultaneamente com ASKAP fornecendo a ligação crucial entre as rajadas de rádio e poderosos flares ópticos observados.

O Sr. Zic disse: & # 8220A probabilidade de que a explosão solar observada e o sinal de rádio recebido de nosso vizinho não estivessem conectados é muito menor do que uma chance em 128.000. & # 8221

A pesquisa mostra que os planetas ao redor do Proxima Centauri podem sofrer forte erosão atmosférica, deixando-os expostos a raios X muito intensos e à radiação ultravioleta.

Mas poderia haver campos magnéticos protegendo esses planetas?

O Sr. Zic disse: & # 8220 Esta ainda é uma questão em aberto. Quantos exoplanetas têm campos magnéticos como os nossos? & # 8221

Até agora, não houve observações de campos magnéticos em torno dos exoplanetas e encontrá-los pode ser complicado. Zic disse que uma forma potencial de identificar campos magnéticos distantes seria procurar auroras, como aquelas ao redor da Terra e também testemunhadas em Júpiter.

& # 8220Mas mesmo que houvesse campos magnéticos, dada a proximidade estelar de planetas em zonas habitáveis ​​em torno de estrelas anãs M, isso pode não ser suficiente para protegê-los & # 8221, disse Zic.

Referência: & # 8220A Flare-type IV Burst Event from Proxima Centauri and Implications for Space Weather & # 8221 por Andrew Zic, Tara Murphy, Christene Lynch, George Heald, Emil Lenc, David L. Kaplan, Iver H. Cairns, David Coward, Bruce Gendre, Helen Johnston, Meredith MacGregor, Danny C. Price e Michael S. Wheatland, 9 de dezembro de 2020, Astrophysical Journal.
DOI: 10.3847 / 1538-4357 / abca90

Financiamento: Andrew Zic foi financiado por uma bolsa de estudos do programa de treinamento em pesquisa do governo australiano. Tara Murphy reconhece o apoio do Australian Research Council. Partes desta pesquisa foram conduzidas pelo Australian Research Council Centre of Excellence


Betelgeuse está prestes a se tornar uma Supernova?

Embora provavelmente parecesse espetacular, eu odiaria ver Betelgeuse partir, se não por outro motivo que eu adorar o nome.

Sério, é uma das estrelas mais reconhecidas em nosso céu.

O único problema ?
Se Betelgeuse se tornar supernova, ela terá o laser da Terra avistado.
"Apague as luzes, a festa acabou"
ETA: mais de 600 anos depois


No entanto, levaria 640 anos para que o impacto atingisse a Terra, certo?


No entanto, levaria 640 anos para que o impacto atingisse a Terra, certo?

Não sou especialista, mas acho que demoraria mais do que isso.
A onda de choque ou o que quer que seja chamado não viajaria na velocidade da luz.
Talvez alguém com mais conhecimento possa comentar.

O único problema ?
Se Betelgeuse se tornar supernova, ela terá o laser da Terra avistado.
"Apague as luzes, a festa acabou"
ETA: mais de 600 anos depois

Se estiver tão longe, já teria ido há 640 anos atrás, estaríamos vendo agora

Vemos a luz das estrelas como eram no passado. Não como eles são agora


No entanto, levaria 640 anos para que o impacto atingisse a Terra, certo?

Dependendo do alcance do escopo usado.
E, não é um "impacto"
Teoricamente, isso queimaria o Cinturão de Van Allen e destruiria a atmosfera da Terra.
Mas, em uma nota mais leve, Beetlejuice não é o tipo correto de estrela.
Red Dwarf, não contém metais pesados ​​suficientes e está encolhendo.
Tanto quanto sabemos.


No entanto, levaria 640 anos para que o impacto atingisse a Terra, certo?

Não sou especialista, mas acho que demoraria mais do que isso.
A onda de choque ou o que quer que seja chamado não viajaria na velocidade da luz.
Talvez alguém com mais conhecimento possa comentar.
Uhhh, não é uma "onda de choque"
Provavelmente é uma explosão de raios gama. UM ENORME. Isso geralmente viaja na velocidade da luz.

O único problema ?
Se Betelgeuse se tornar supernova, ela terá o laser da Terra avistado.
"Apague as luzes, a festa acabou"
ETA: mais de 600 anos depois

Se estiver tão longe, já teria ido há 640 anos atrás, estaríamos vendo agora

Vemos a luz das estrelas como eram no passado. Não como eles são agora
Uhh, não.
Como afirmei na outra postagem, depende do alcance do escopo

Betelgeuse já poderia ter explodido até 640 anos atrás e não saberíamos até vermos.

SE (grande se, veja abaixo) sua explosão causasse rajadas de raios gama ou rajadas de raios X, esses raios perigosos já estariam indo para a Terra na velocidade da luz e chegariam à Terra ao mesmo tempo que a luz - uma vez que essas coisas são parte da luz. Os raios gama e os raios X, assim como a luz visível, são radiação EM e fazem parte da "luz" geral.

NO ENTANTO, de acordo com este artigo de Phil Plait (o Astronomia ruim cara) linkado abaixo, Betelgeuse não é o tipo de estrela cuja explosão seria prejudicial para nós à distância que está de nós. NÃO teríamos nossa atmosfera dilacerada nem teríamos radiação prejudicial nos expulsando de Betelgeuse.

Edite para adicionar um trecho do artigo:


No entanto, levaria 640 anos para que o impacto atingisse a Terra, certo?

Não sou especialista, mas acho que demoraria mais do que isso.
A onda de choque ou o que quer que seja chamado não viajaria na velocidade da luz.
Talvez alguém com mais conhecimento possa comentar.
Uhhh, não é uma "onda de choque"
Provavelmente é uma explosão de raios gama. UM ENORME. Isso geralmente viaja na velocidade da luz.

Ok, não é uma onda de choque.
Betelgeuse está a 640 anos-luz de distância e se a virmos como uma supernova amanhã, na verdade aconteceu a 640 anos atrás.
Então o que você está dizendo é que a explosão de raios gama chega até nós no exato momento em que vemos a estrela explodir?


postado originalmente por: Soylent Green Is People
Betelgeuse já poderia ter explodido até 640 anos atrás e não saberíamos até vermos.

SE (grande se, veja abaixo) sua explosão causasse rajadas de raios gama ou rajadas de raios X, esses raios perigosos já estariam indo para a Terra na velocidade da luz e chegariam à Terra ao mesmo tempo que a luz - uma vez que essas coisas fazem parte da luz. Os raios gama e os raios X são, assim como a luz, radiação EM.

NO ENTANTO, de acordo com este artigo de Phil Plait (o Astronomia ruim cara) linkado abaixo, Betelgeuse não é o tipo de estrela cuja explosão seria prejudicial para nós à distância que está de nós. NÃO teríamos nossa atmosfera dilacerada nem teríamos radiação prejudicial nos expulsando de Betelgeuse.

Betelgeuse é exatamente o tipo errado de estrela para causar uma "explosão de raios gama" e seu eixo nem mesmo está apontado para a Terra, então eu não me preocuparia com um apocalipse estelar daquela direção.

O nome "Betelgeuse" existiria como parte de nossa linguagem comum por séculos. Primeiro como "O evento Betelgeuse" (que seria tão brilhante quanto a lua por semanas ou meses), e depois como a nebulosa Betelgeuse. Ao contrário da própria estrela do nome, Betelgeuse não vai a lugar nenhum "em breve" *.

* onde logo pode ser definido como um intervalo entre agora (ish) e centenas de milhares de anos.

e seu eixo nem mesmo está apontado para a terra


No entanto, levaria 640 anos para que o impacto atingisse a Terra, certo?

Se o virmos amanhã, então. sim.


postado originalmente por: Soylent Green Is People
Betelgeuse já poderia ter explodido até 640 anos atrás e não saberíamos até vermos.

SE (grande se, veja abaixo) sua explosão causasse rajadas de raios gama ou rajadas de raios X, esses raios perigosos já estariam indo para a Terra na velocidade da luz e chegariam à Terra ao mesmo tempo que a luz - uma vez que essas coisas fazem parte da luz. Os raios gama e os raios X são, assim como a luz, radiação EM.

NO ENTANTO, de acordo com este artigo de Phil Plait (o Astronomia ruim cara) linkado abaixo, Betelgeuse não é o tipo de estrela cuja explosão seria prejudicial para nós à distância que está de nós. NÃO teríamos nossa atmosfera dilacerada nem teríamos radiação prejudicial nos expulsando de Betelgeuse.

Como isso é relevante para o período de tempo?

Explosões gama, raios X etc. viajam na mesma velocidade que os fótons, não é?

Tenho olhado para o céu desde que essa anomalia se tornou conhecida. Como alguém que é um observador de estrelas, é fácil dizer que Betelguise ficou significativamente mais escuro. Agora não está apenas em uma obscuridade sem precedentes, mas também está durando muito mais tempo do que quaisquer ciclos observados anteriores. (É uma estrela variável, então escurece e brilha no que normalmente é um ciclo previsível de tempo e magnitude).

Seria incrível vê-lo virar uma supernova em nossa vida. Não consigo imaginar o Constellation Orion sem ele.

Se está prestes a explodir, o momento é algo a se notar, dada a agitação que o mundo está enfrentando, alguns podem dizer que estamos à beira de outra Guerra Mundial, quando isso seria um inferno de um presságio.

Acho que nosso sistema solar está a uma distância segura o suficiente para que, mesmo se for Nova, não deve causar nenhum dano significativo, embora houvesse algo que li que sugeria que as ondas magnéticas da estrela moribunda poderiam realmente afetar de alguma forma o núcleo de nossa própria estrela, causando isso para reduzir a atividade e realmente esfriar por um período, acho que isso provavelmente é besteira, mas a teoria era interessante o suficiente e o cara que escreveu o artigo parecia inteligente o suficiente para merecer menção.

Além disso, a estrela, embora tenha cerca de 20 vezes a massa do nosso próprio sol, provavelmente não se tornará um buraco negro, pois é provavelmente muito pequena para isso, mas pode deixar uma anã branca para trás quando se vai, a primeira indicação mesmo antes de a luz nos atingir provavelmente apenas uma fração de segundo antes da luz seria uma onda repentina de neutrinos de alta energia que seriam detectados em alguns de nossos observatórios subterrâneos de detecção de neutrinos.

Fora isso, muitas pessoas considerariam isso como um sinal, alguns vendo-o como um bom sinal e outros como um mau sinal, as pessoas são supersticiosas e religiosas assim, mas eu acharia triste que uma grande estrela tivesse vivido seu ciclo de vida, nosso espera-se que o próprio sol viva por cerca de outros 4 a 5 bilhões de anos e depois se transforme em uma gigante vermelha antes que também termine seu ciclo de vida, mas se nossos descendentes a essa altura já tiverem deixado nosso sistema solar, eles podem estar vivendo em torno de estrelas como Proxima Centauri, uma minúscula estrela anã vermelha que viverá talvez cem vezes mais que o nosso próprio sol, apesar de serem menores, essas estrelas menores têm taxas de fusão muito mais lentas e, portanto, apesar de terem menos material, uma das perversidades do ciclo de vida das estrelas é que eles duram muito mais tempo, geralmente quanto maior a estrela, menor é sua vida útil.

Algumas comparações de tamanho interessantes.

Esperançosamente, essa grande estrela estará por aí por um longo tempo e as gerações futuras possam desfrutar de sua presença constante, mas muitas das grandes estrelas listadas no primeiro vídeo podem já estar há muito, muito tempo e é apenas a luz fantasma que vemos há muito tempo lá passando.

Agora, se ela tivesse o potencial de se tornar uma estrela de nêutrons e sua emissão passasse em nosso caminho ENTÃO eu ficaria preocupado, mas é improvável que isso ocorra.


Planeta semelhante à Terra perto de Proxima Centauri

A uma distância de pouco mais de quatro anos-luz, Proxima Centauri é a estrela mais próxima fora de nosso sistema solar e, portanto, há muito tempo é a favorita dos escritores de ficção científica. Este último pode agora estar recebendo uma nova inspiração: os astrônomos descobriram um planeta que orbita Proxima Centauri uma vez a cada 11,2 dias a uma distância de sete milhões de quilômetros - dentro de uma área onde pode haver apenas as condições certas para o surgimento da vida. A massa do corpo celeste chamado Proxima Centauri b é estimada em 1,3 massas terrestres.

Vislumbre de um novo mundo: impressão artística do planeta recém-descoberto orbitando Proxima Centauri, a uma distância de 4,24 anos-luz da estrela fixa mais próxima da Terra.

& copy Ricardo Ramirez & James Jenkins (Departamento de Astronomia, Universidad de Chile)

Vislumbre de um novo mundo: impressão artística do planeta recém-descoberto orbitando Proxima Centauri, a uma distância de 4,24 anos-luz da estrela fixa mais próxima da Terra.

O planeta pode não possuir necessariamente condições habitáveis. Mas, apesar da proximidade de sua estrela hospedeira, o objeto está localizado na região que os astrônomos chamam de "zona apostável". Os planetas na zona habitável em torno da estrela hospedeira podem ter temperaturas de superfície que permitiriam principalmente água em estado líquido - um pré-requisito crucial para a vida como a conhecemos em nossa Terra.

Proxima Centauri é uma estrela anã vermelha espectral do tipo M5.5Ve e, como tal, significativamente mais leve e escura que o nosso sol. Por exemplo, Proxima tem apenas 12% da massa do Sol e apenas 0,17% do brilho geral do Sol. As anãs vermelhas representam 70-80% de todas as estrelas na vizinhança solar e, com alguma probabilidade, a mesma fração de estrelas dentro de nossa galáxia como um todo.

Por outro lado, a proximidade de Proxima Centauri b de sua estrela hospedeira torna muito provável que o planeta esteja em rotação limitada. Isso significa que um lado do planeta estaria sempre orientado para a estrela, resultando em dia perpétuo, o outro lado estaria em noite perpétua. Não está claro como a vida poderia evoluir sob tais condições adversas.

Estrelas anãs vermelhas com um terço da massa do Sol ou menos são totalmente convectivas: sua matéria está em movimento constante, semelhante à forma como em uma panela fervendo, a água está constantemente se movendo, cada porção de água se misturando com todas as outras porções. Uma fração significativa de anãs vermelhas tem um campo magnético comparativamente forte e mostra atividade estelar substancial, e Proxima Centauri não é exceção.

Uma consequência é a ocorrência de chamas: liberações repentinas de energia magnética que levam a aumentos marcantes, mas de curta duração, no brilho da estrela. A atividade da estrela hospedeira também cria partículas de alta energia e raios-X atingindo regularmente o planeta - o que tornaria as condições para uma possível vida na Proxima Centauri b consideravelmente mais difíceis.

E enquanto uma possível detecção de vida, ou pelo menos de propriedades químicas sugestivas da presença de vida, provavelmente ocorrerá algumas décadas depois, essas observações fornecem oportunidades para aprender sobre um planeta em torno do tipo mais comum de estrela em nossa galáxia - com lições que são interessantes por si só, para astrônomos que buscam uma compreensão sistemática da formação de planetas em nossa galáxia.

Os astrônomos encontraram cerca de 3.500 planetas desse tipo em torno de outras estrelas além do sol. A maioria das descobertas de exoplanetas se deve ao telescópio espacial Kepler da NASA, que é capaz de monitorar o brilho de muitas estrelas diferentes com alta precisão. Planetas cujas órbitas os levam entre sua estrela hospedeira e um observador na Terra obscurecem periodicamente parte da luz da estrela hospedeira.

Isso permite que eles sejam detectados enquanto os astrônomos monitoram o brilho da estrela hospedeira em busca de quedas sistemáticas e reveladoras. Embora Proxima tenha sido monitorado para tais quedas no passado, nenhuma foi encontrada até agora. Isso não excluía a existência de um planeta - apenas de um planeta adequadamente grande cuja órbita estava alinhada exatamente da maneira certa.

Mais recentemente, a passagem próxima de Proxima Cen na frente de duas outras estrelas, em outubro de 2014 e fevereiro de 2016, abriu a possibilidade de um método de detecção incomum conhecido como microlente.

Se houvesse um planeta Proxima que tivesse passado diretamente na frente de uma dessas estrelas, sua massa teria se desviado e intensificado a luz da estrela mais distante. Isso teria criado um aumento fugaz no brilho com base nos efeitos da teoria da relatividade geral de Einstein.

Mas, novamente, a ausência dessas detecções não exclui a existência de um planeta. Apenas mostrou que tal planeta não estava no lugar certo na hora certa.

Dados de um planeta: fase de medições de velocidade radial dobrada no período de 11,2 dias do planeta candidato a 16 anos de observações. Diferentes símbolos são usados ​​para dados da campanha Pale Red Dot (PRD), dados HARPS obtidos antes de 2016 e os dados anteriores do UVES. A linha sólida representa a órbita Kepleriana que melhor se ajusta aos dados.

& copy Guillem Anglada-Escudé et al., Escola de Física e Astronomia, Queen Mary University of London, Reino Unido / Max Planck Institutw for Astronomy

Isso deixou um terceiro método padrão para detectar exoplanetas: o método da velocidade radial, que mede pequenas oscilações de uma estrela enquanto a estrela e o planeta orbitam seu centro comum de massa, limitado pela atração gravitacional mútua. Semelhante à forma como a sirene de um caminhão de bombeiros ou carro de polícia muda de tom conforme o carro passa por você, a luz de uma estrela será ligeiramente deslocada em frequência para a extremidade azul do espectro se a estrela se aproximar de você, e para a vermelha terminar se a estrela estiver se afastando.

Os espectros estelares - a decomposição semelhante a um arco-íris da luz da estrela em miríades de diferentes tons de cor ou comprimentos de onda - contêm padrões característicos de milhares de linhas estreitas e escuras. As medições precisas de como essas linhas mudam para o vermelho e para o azul ao longo do tempo podem ajudar a descobrir uma pequena oscilação causada pelo planeta e, assim, produzir evidências indiretas da presença de um planeta ao redor da estrela.

Várias pesquisas usando este método tiveram como alvo Proxima Centauri nas últimas décadas, mas nenhum planeta foi descoberto. Proxima Centauri b com sua massa comparativamente pequena causa uma pequena oscilação que está perto do limite do que pode ser detectado com os instrumentos astronômicos atuais. Em particular, uma detecção requer uma longa série de medições e um espectrógrafo estável que pode fornecer medições precisas e consistentes de alta qualidade ao longo dos anos.

O primeiro ingrediente da presente descoberta foi o espectrógrafo HARPS no telescópio de 3,6 m do Observatório Europeu do Sul (ESO) no Observatório La Silla, no Chile, que foi projetado precisamente para este tipo de trabalho de caça a planetas e tem entregado dados confiáveis ​​e precisos velocidades radiais desde 2003.

Em 2013, Guillem Anglada-Escudé, então na Universidade de Göttingen, Alemanha, e colegas observaram Proxima Centauri usando HARPS e encontraram alguma indicação da possível presença de um planeta com um período de 11,2 dias, ou, menos provável, 13,6 dias ou 18,3 dias.

Os dados não foram suficientemente conclusivos para permitir a descoberta de tal planeta. Os astrônomos não podiam excluir que se tratava de alarmes falsos: a presença de um planeta, imitado pelo ruído sempre presente nas observações. Os dados foram suficientes, por outro lado, para convencer Anglada-Escudé a organizar uma campanha de busca sistemática, apelidada de & quotPale Red Dot & quot, que envolveria extensas medições adicionais com o espectrógrafo HARPS, bem como medições regulares de luminosidade usando telescópios menores, que permitiria the astronomers to better take into account the influence of stellar activity. The HARPS measurements were performed on 54 nights between Jan 18th and March 30th, 2016.

Anglada-Escudé, by then at Queen Mary University of London, had also added an outreach component to the campaign, the &aposPale Red Dot&apos websites, with scientists involved in the measurements writing regular blog articles and charting the campaign’s progress on social media.

The measurements began to show stronger and stronger signs of the presence of a planet. Guillem Anglada-Escudé says: "The first 10 days were promising, the first 20 were consistent with expectations, and at 30 days the result was pretty much definitive, so we started drafting the paper!"

Interpreting the data, however, was difficult. Because the red dwarf Proxima Centauri is active and has a strong magnetic field, astronomers expect that the star’s atmosphere will frequently feature dark, cooler spots: the red dwarf version of the sunspots visible on the surface of our Sun through a (suitably shielded) telescope. Such spots affect the radial velocity measurements, as well: Such star spots show up in the star’s spectrum, and can mimic the presence of a planet where no planet exists.

In order for a detection to be solid, such effects need to be taken into account. In fact, the Alpha Centauri system, a double star system very close to Proxima, and which might even include Proxima as a third component, is the subject of a cautionary tale: The discovery of what was thought between 2012 and about 2015 to be the closest planet outside our Solar system, Alpha Centauri Bb orbiting the star Alpha Centauri B, is now widely regarded as the artefact of a flawed analysis demonstrating the difficulty of extracting weak radial velocity signals from among the various noise sources present in such observations, which prominently includes the effects of stellar spots.

What clinched the detection were older observations taken by Martin Kürster from the Max Planck Institute for Astronomy and his former PhD student Michael Endl (now at the University of Texas at Austin) and analysed jointly with his former PhD student Mathias Zechmeister (now at the University of Göttingen) during a systematic search for companions of M stars, taken with the UVES spectrograph at ESO’s Very Large Telescope (VLT) during a period of seven years from 2000 to 2007.

Martin Kürster says: "In our earlier measurements, the signal for the planet with a period of 11.2 days is visible." But with this data alone there was no way of telling whether the signal indicates the presence of a planet or is the result of random fluctuations.

Kürsters continues: "When combined with the new measurements, on the other hand, the earlier signal is a strong indication that what the Pale Red Dot campaign discovered is a real planet. False signals due to stellar activity would not have remained stable over the past 17 years.”


Betelgeuse Interesting Facts

Credit & Copyright: Rogelio Bernal Andreo at www.deepskycolors.com

Located In Orion Constellation

Betelgeuse is a red supergiant star located 640 light-years away in the constellation of Orion. This distinctive star is found in the upper-left corner of Orion and marks the hunter’s right shoulder.

Name Means ‘Hand Of The Central One’

The name Betelgeuse is derived from the Arabic ‘yad al-jawza’ meaning ‘hand of the central one’ However, in medieval times the “y” was mistranslated as a “b” hence the star’s unusual name. Interestingly, Arab astronomers initially saw the central one (‘Jauza’) as the nearby constellation of Gemini, but after studying Greek astronomy switched its name to refer to the constellation of Orion.

1,000 Times Bigger Than Our Sun

Betelgeuse is a huge variable star that fluctuates in size from between 700 times to 1,000 bigger than the Sun. If it replaced the sun in our own solar system it would reach the Asteroid Belt, and extend to the orbit of Jupiter.

Fluctuates In Brightness

Being an irregular variable Betelgeuse also fluctuates in brightness and although it has a luminosity around 13,000 times that of the sun, its brightness ranges between 0.2 and 1.2 magnitude in the night sky. Consequently, despite being the 8th brightest star in the celestial heavens there are periods when it outshines even Orion’s brightest star Rigel, while at other times it appears fainter than the 19th brightest star Deneb in the constellation Cygnus.

A Red Supergiant Star

Stars change color throughout their life-cycle from the hottest blue types to the older, cooler red types depending on which phase of its stellar evolution has been reached. Betelgeuse is old for a supergiant and has a low surface temperature of 6000 F, making it appear orange-red in colour. Interestingly, the Greek astronomer Ptolemy (90AD – 168AD) observed its colour as “ruddiness,” but three centuries earlier Chinese astronomers described Betelgeuse as appearing yellow, perhaps suggesting Betelgeuse may have been a yellow supergiant just a couple of thousand years ago.

Just 10 Million Years Old

A peculiar fact about massive stars is that they burn through their fuel much faster than other stars and are extremely short-lived. At just 10 million years of age, Betelgeuse is already quite old for a supergiant and near the end of its life. In contrast, our sun is a yellow dwarf star 4.5 billion years old which is expected to last another 6 billion years.

Betelgeuse Could Go Supernova

As a star gets older it quickly burns out its hydrogen fuel, and then switches to helium and other elements. During this expanding and cooling stage the star is called a giant, but during fusion heavier and heavier atoms are created until its core is iron, at which point it runs out of fuel. If that star is sufficiently massive, like Betelgeuse, the entire star collapses and explode as a supernova. In fact, it is possible Betelgeuse has already gone supernova, and that the light will not reach Earth for centuries as Betelgeuse is located 640 light-years away.

640 Light-years Distant

When Betelgeuse does finally go supernova, it will present a truly spectacular sight from Earth and could resemble the picture above. The blast of light will appear as bright as the full Moon and be visible in daylight for many months. However, it’s radiation is unlikely to affect the Earth as to be harmful a supernova would have to be no further than 25 light years away, and Betelgeuse is a safe 640 light-years distant from us.


Ask Anything Wednesday - Physics, Astronomy, Earth and Planetary Science

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Past AskAnythingWednesday posts can be found here.

Are wormholes theoretically possible? In terms of reaching other galaxies.

*please bear with my wording if it's a little off.

They were actually conceptualized theoretically. Theoretically they are possible, but there has never been any evidence or way to prove it other than (technically) quantum tunneling, which, to make it sound fun, is when an electron doesn't have enough energy to pass through a barrier, so it kinda just teleports to where it was going to go

Yes, they are absolutely theoretically possible, and maybe a way of getting to other galaxies as you suggest. Their scientific name is Einstein-Rosen bridge. According to the Einstein-Cartan-Sciama-Kibble theory of gravity, black holes are really sorts of intergalactic bridges. They are created when the force of gravity causes a star (or any matter) to collapse past the "Schwarzschild radius". Still, the matter doesn't reach infinite density, and rebounds to create the other half of the bridge apparently.

Now as for the actual ability to travel through these strange space tunnels with current technology, something like in interstellar, this is an entirely different question. Just because they could exist in theory doesn't mean we'll ever be able to actually use them as a means of travel. The main reason being it could close on the travellers at any moment, causing what would be their surefire deaths.

This is why the Nolan's got Kip Thorne to work as a scientific consultant for the movie, because he was actually the person Carl Sagan went to when he was trying to come up with a super sci-fi idea for his book Contact (another great movie about wormholes). "Although Schwarzschild wormholes are not traversable in both directions , their existence inspired Kip Thorne to imagine traversable wormholes created by holding the "throat" of a Schwarzschild wormhole open with exotic matter (material that has negative mass/energy)." From Wikipedia article on wormholes. Thorne goes into a lot of detail about this interesting fact in his famous book on black holes, as well as his companion book on the science behind interstellar.

[Quantum Physics] When a pair of virtual particles annihilate, do they cause gravitational waves?

It's possible in theory, but it doesn't ever happen. Gravitational waves are caused by a spin-down of massive objects most virtual particles don't survive long enough to form such stable orbits, and instead directly annihilate transferring all of their angular momentum and energy into the photons that are released.

Why are most fruits spherical or oval? And what about bananas?

Original bananas before human agriculture got hold of them were more oval-shaped.

What else could they be? Cubic or pyramidal?

I think that mainly has to do with equal distribution of weight, which is favorable for fruits, since they often hang in trees and such.

Current cosmological experiments have shown that the curvature of the universe is either very close or exactly 0. This means that the universe is flat, like a piece of paper that extends infinitely in every direction.

The idea that you would return to your initial point is true only for universes with positive curvature (sphere-like). This is unlikely as if the universe does deviate from flatness, the current measurements make it more likely to have negative curvature (saddle shaped).

It is highly unlikely. To be able to do this you would have a highly eccentric orbit, know exactly when it was captured, and be able to measure the precession of the orbit. Even then you're going to have to hope that it came from a fairly low-density region to be able to tell which of those systems the planet came from since they will have moved in the mean time as well.

not really from the orbit alone. To actually start orbiting the sun it would have to interact with a third body. This interaction then determines the final orbit. But if we see it approaching we could determine where it came from, or at least suggest some likely candidates.
But anyway a rogue planet appearing in our solar system is extremely unlikely.

Does the rotation of the earth affect g? (Force due to gravity).

From my understanding, as the earth rotates it exerts a centripetal force towards the core but at the same time we are moving with it. So I was wondering if for example the earth rotated not once per day (1/24hrs) but twice the frequency (1/12hrs) how would this affect g? Double? Non at all?

I've checked all over the internet but always get conflicting answers :/

The rotation of the earth doesn't change the gravitational acceleration itself, but rather introduces a second force that counteracts part of it. It results in an apparent outward force that varies from 0 at the poles to a maximum at the equator. This force reduces the apparent gravity at the equator by

If the moon had a surface temperature of 5000K, would it heat up Earth as much as the Sun does?

The equilibrium temperature for a secondary body receiving light from a primary is given by:

Where D is the separation between them, [R_p] is the radius of the primary, and [T_p ,,< m and>,, T_s] are the temperatures of the primary and secondary respectively. Using the numbers for the moon, and the proposed surface temperature that would make earth's equilibrium surface temperature around 236 K or around -37 o C.

What is our most advanced engine for space travel and realistically how far are we away from reaching Proxima Centauri (or any other viable destination)?

The most advanced engine is a complicated question that has to do a lot with what you want, and what engines you would say we have. Essentially with any engine in space there is a trade off between thrust and specific impulse. Higher thrusts mean larger accelerations, but it consumes a lot of fuel very quickly - think chemical rockets like the ones used to launch spacecraft. On the other end things like Ion Engines have very low thrust but high specific impulse, they can provide just a little acceleration for a very very long time. In the end the Ion thruster will actually allow for higher speeds, but only over very long trips and with no outside forces, which is why Chemical rockets are still used to lift off of earth as they must overcome Earth's gravity.

There are lots of variations of Electromagnetic propulsion drives that are currently in development, and if any of them become commercially viable they would easily be the most advanced, but again would be used for in-space propulsion, not for lift off.

As for how far are we from reaching another star, that's a complicated affair. We could send something there now, but it would take a long time. The Voyager 2 spacecraft is the furthest into deep space of any man made device. It was launched in the 70's and only just reached the edge of the solar system a few years ago.

Beyond just the tech, no one is going to fund a mission like that. It would be hugely expensive to launch a craft that could get there with decades or more before any payoff would come, and even then its unclear how or if we could retrieve that information. Centauri is too far away beam the information by radio, which means, having the craft physically turn around and come back is the only way, but that makes it insanely expensive to have to escape both our System, and the Proxima system.


What force is created before supernova explosion?

I think he means an outward force so big that the whole star expands.


And in that case it is produced in every single star in the universe other than brown and red dwarfs(brown and red dwarfs just gradually die off like how a battery gradually dies off so no outward force other than the one produced by fusion is involved) from small ones like our sun that will never supernova to large ones like betelgeuse that will definetely supernova within the next 10,000 years.

Ah you lost me here, what is this outward force you are referring to ?

Also, do you have a reference to the fact that Betelgeuse will go supernova in the next 10,000 years ? This seems extremely precise, I wonder how we can get such accuracy ?

OK I see - pressure is nothing one would call antigravity, but also, as I understand it this is não what causes a supernova explosion. On the contrary, if I recall correctly, it is insufficient pressure to counteract gravity that provokes a collapse, and the explosion is the resulting rebound. Describing this as antigravity seems very weird, if anything the force causing the explosion is gravity.

Regarding Betelgeuse, I found this article, which is reporting on http://arxiv.org/abs/1406.3143 : Evolutionary tracks for Betelgeuse (Michelle M. Dolan, Grant J. Mathews, Doan Duc Lam, Nguyen Quynh Lan, Gregory J. Herczeg, David S. P. Dearborn). They estimate

100k years, which seems quite precise already. Very interesting stuff.

Below is a good brief description of what goes on in a red supergiant just before supernova-
http://aether.lbl.gov/www/tour/elements/stellar/stellar_a.html

I suppose you could say that it is the mass of the original star that results in there being a supernova or not. A star with an original mass of up to 8 sol will result in a white dwarf, a star with an original mass of between 8 and 18 sol will result in a supernova & neutron star, and a star with an original mass of more than 18 sol will result in a supernova & black hole.

You were misinformed somewhere. Gravity doesn't "collapse" during the microseconds preceding the supernova event.

If anything, once fusion stops in the core of the star, gravity is able to cause the core to compress to a tiny fraction of its original size, since there is nothing, no force, which counteracts it.

You should read something about supernova formation, to get the correct idea about the sequence of events:

Right. That mechanism says that if there is net heat loss, gravity will slightly exceed pressure. It is a misconception to say that the heat loss ever causes temperature drop, however-- the temperature can rise monotonically everywhere, throughout the process. The key is that the slight excess of gravity is always causing contraction, allowing gravity to do work that pumps kinetic energy into the system-- usually at a rate twice as large as the net heat loss that is driving the whole business. Thus the excess kinetic energy piles up and causes the continuing temperature rise, but even though the temperature is steadily rising, the rising gravity continues to slightly exceed the pressure.

Anything that short-circuits the net heat loss will stop this process, and either fusion or degeneracy can do that-- fusion by replacing lost heat, degeneracy by preventing heat loss in the first place.

That is certainly a standard way to describe the situation, but I am pointing out the potential for that language to lead to misconceptions. In strict terms, the only gross macroscopic effect of degeneracy is the inhibition of heat loss, and as such it does not "cause" an outward force. (It also inhibits internal collisions, so it conducts heat very efficiently, but that just redistributes excess heat, most of the internal kinetic energy is still insulated against any heat loss.)

Admittedly, what constitutes a "cause" is not necessarily cut-and-dried in science, but let me offer this analogy. Take a hot ball of self-gravitating ideal gas, say a protostar, prior to any fusion. Now surround it with a big mirror, so no heat can escape. That protostar will quickly cease contracting. Would we say that the mirror is causing the outward force in that star, that prevents it from collapsing? The role of degeneracy in a white dwarf or neutron star is quite similar to that mirror-- it is the reason there is no further contraction, but it is not the cause of the outward force. The cause of the outward force is the internal kinetic energy of the particles, and nothing else.

So what happens in bigger stars? The neutrons go relativistic. It turns out that relativistic kinetic energy is never good at producing pressure that can resist gravitational contraction, because then gravitational contraction only supplies an equal amount of energy as needed for the increasing pressure to keep pace with the increasing gravity (so continues to lag behind if out of balance), rather than providing twice that amount as happens in nonrelativistic gas (so causes the pressure to eventually rise up and exceed gravity, as happens in a core bounce). That fact has nothing to do with degeneracy, degeneracy only tells you if heat loss will be stopped before the gas goes relativistic. If the gas has already gone relativistic, degeneracy is of no importance.


The Earth IS Spinning Faster, After All!

The Earth is spinning faster than it has at any time in the last 50 years, careful study of our planet reveals. Each of the 28 shortest days ever measured came in 2020.

It is possible this may require shortening the standard time on which much of our technological systems are based.

“The Earth is spinning faster now than at any time in the last 50 years. It’s quite possible that a negative leap second will be needed if the Earth’s rotation rate increases further, but it’s too early to say if this is likely to happen,” Peter Whibberley of the National Physical Laboratory said.

Does Anyone Have the Time?

The FOCS-1 atomic clock in Switzerland, seen here, is one of the most accurate timekeeping devices in the world, accurate to one second every 30 million years. Imagem de domínio público.

Atomic clocks make it possible to measure the length of a day with unprecedented accuracy. Since their development in the 1960’s, researchers have understood that the rotational rate of the Earth changes over time. Due to these variations, leap seconds have been added 28 times over the last 48 years.

However, or the first time ever, scientists are now talking about the possible need for a negative leap second — officially removing a second this year, making up for the increased rotational speed of Earth.

So why is the Earth is spinning faster than normal?

Official measurements of time derive from comparing the time from a network of 400 hundred atomic clocks, to the position of stars in the sky. (Interestingly, stars produce a different measurement of the length of a day, known as sidereal time. But, astronomers convert as needed).

Atomic clocks reveal that the time it takes for Earth to rotate through a complete day changes regularly, driven by atmospheric and oceanic currents, movements in the molten core of our planet, and even changes in atmospheric pressure.

Due to these effects, Coordinated Universal Time (UTC) — the standard by which all clocks are set — needs to occasionally be updated. In 2016, an extra leap second was added to the UTC time to make up for this difference. Since 1972, leap seconds have been added 28 times, usually at the end of June or December.

“Before UTC was introduced as the world time standard in 1972, GMT was a solar time standard that also acted as a reference point to determine local times worldwide. Today, GMT is a common time zone deriving its local time from UTC,” Konstantin Bikos explains for TimeandDate.com.

Strangely, 2020 Didn’t Seem to Go By Quickly at All…

However (believe it or not), 2020 was actually the shortest year on record. Each day was roughly 1/20th of a millisecond shorter than normal. That difference, accumulated over the course of 2021, would result in clocks drifting roughly 1/50 of a second off of the rotational period of Earth.

“…[A]n average day in 2021 will be 0.05 ms shorter than 86,400 seconds. Over the course of the entire year, atomic clocks will have accumulated a lag of about 19 ms… In fact, the year 2021 is predicted to be the shortest in decades. The last time that an average day was less than 86,400 seconds across a full year was in 1937,” Graham Jones and Konstantin Bikos report for TimeandDate.com.

And, if the Earth is spinning faster than previous years, even this seemingly small error can play havoc with electronic systems, including GPS, critical to cars, airplanes, and satellites.




Why do we need atomic clocks? A discussion on what makes these instruments so critical. Video credit: Nova PBS

Normally, it takes Earth 86,400 seconds to complete one rotation around its axis — referred to as a mean solar day. (There are other ways of measuring a day, but the principle of time drifting remains the same).

July 5, 2020 ended 1.0516 milliseconds faster than the standard day. Two weeks later, July 14 was the shortest day of the day, lasting 1.4602 milliseconds less than normal.

“Before this year began, the shortest day since 1973 was July 5, 2005, when the Earth’s rotation took 1.0516 milliseconds less than 86,400 seconds,” explains Graham Jones of TimeandDate.com.

Incidentally, the longest day of 2020 was April 8, which lasted 1.61 milliseconds longer than a standard day.

When do we Go from Here?

“Tracked you down with this. This is my timey-wimey detector. It goes ding when there’s stuff. Also, it can boil an egg at 30 paces, whether you want it to or not, actually, so I’ve learned to stay away from hens. It’s not pretty when they blow.” — Doctor Who

Louis Essen and J. V. L. Parry stand next to the world’s first Cesium-133 atomic clock. Image credit: UK National Physical Laboratory

Atomic clocks measure the length of a second based on the time it takes for atoms of cesium-133 to oscillate between a pair of energy levels (which happens 9,192,631,770 times a second when atoms are held at a temperature of absolute zero).

“Atomic clocks are designed to detect this frequency, most of them today using atomic fountains a cloud of atoms that is tossed upwards by lasers in the Earth’s gravitational field. If one could see an atomic fountain, it would resemble a water fountain,” Bikos and Anne Buckle explain.

Next-generation clocks could use light to measure atomic fluctuations, making timekeeping 50,000 times more accurate than today’s most advanced instruments.

Options to correct for the recent hasty rotation of our home world currently being considered by The International Earth Rotation and Reference Systems Service (IERS) in Paris, France includes subtracting a second from 2021, or possibly putting aside leap seconds altogether until the time difference adds up to an hour.

In that case, astronomers would need to constantly adjust their observations to correct for an increasingly inaccurate standard time. Then, everyone would lose an hour of time, in much the same way as springing ahead during daylight savings time.

James Maynard

James Maynard is the founder and publisher of The Cosmic Companion. He is a New England native turned desert rat in Tucson, where he lives with his lovely wife, Nicole, and Max the Cat.

Volcanoes on Mars may Still be Active, InSight Reveals

Weird Exoplanet HD 106906 b is a Dead Ringer for Planet X

The 12 Top Astronomy News Stories of 2020

6 thoughts on &ldquo The Earth IS Spinning Faster, After All! &rdquo

Quick, everyone start running east!

Where’s Superman when you need him?

If zi understand and comprahend for the last 48 years have there Earth orbit been 28 sec shorter.

Upcoming Guests

June 29 (s4/e26): Alyssa Mills, Graduate intern at JPL, talks about the largest moon in the Solar System, Ganymede.

July 6 (s5/e1): SEASON FIVE PREMERE! New York Times bestselling author Earl Swift, author of Across the Airless Wilds, the first major history of NASA’s lunar buggy.

July 13 (s5/e2):

Stella Kafka, CEO of The American Association of Variable Star Observers, talking about Betelgeuse.

July 20 (s5/e3):

Geoff Notkin, host of Meteorite Men on the Science Channel and president of the National Space Society, talks meteorites.

July 27 (s5/e4):

CHIME member Kaitlyn Shin, MIT grad student, explains fast radio bursts (FRBs)

August 3 (s5/e5):

Teaching science to children with Stephanie Ryan, author of “Let’s Learn Chemistry.”

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Appreciation

“Nobody doesn’t love astronomy out there, and you’re in the middle of that, so keep that going.” – Neil deGrasse Tyson

“The show is a great way to keep up with new discoveries in space sciences. One gets to directly hear from scientists in an easy to understand language.”- Dr. Dimitra Atri, NYU Abu Dhabi

“Your site is great, and I think your videos are wonderful.” – Dr. Jack Hughes, Rutgers University


Supernova Radioisotopes Show Sun Was Born In Star Cluster, Scientists Say

The death of a massive nearby star billions of years ago offers evidence the sun was born in a star cluster, say astronomers at the University of Illinois at Urbana-Champaign. Rather than being an only child, the sun could have hundreds or thousands of celestial siblings, now dispersed across the heavens.

In a paper accepted for publication in the Astrophysical Journal, astronomy professors Leslie W. Looney and Brian D. Fields, and undergraduate student John J. Tobin take a close look at short-lived radioactive isotopes once present in primitive meteorites. The researchers' conclusions could reshape current theories on how, when and where planets form around stars.

Short-lived radioactive isotopes are created when massive stars end their lives in spectacular explosions called supernovas. Blown outward, bits of this radioactive material mix with nebular gas and dust in the process of condensing into stars and planets. When the solar system was forming, some of this material hardened into rocks and later fell to Earth as meteorites.

The radioisotopes have long since vanished from meteorites found on Earth, but they left their signatures in daughter species. By examining the abundances of those daughter species, the researchers could calculate how far away the supernova was, in both distance and time.

"The supernova was stunningly close much closer to the sun than any star is today," Fields said. "Our solar system was still in the process of forming when the supernova occurred."

The massive star that exploded was formed in a group or cluster of stars with perhaps hundreds, or even thousands, of low-mass stars like the sun, Fields said. Because the stars were not gravitationally bound to one another, the sun's siblings wandered away millennia ago.

Our solar system, rather than being the exception, could be the rule, the astronomers said. Planetary system formation should be understood in this context.

"We know that the majority of stars in our galaxy were born in star clusters," Looney said. "Now we also know that the newborn solar system not only arose in such a cluster, but also survived the impact of an exploding star. This suggests that planetary systems are impressively rugged, and may be common even in the most tumultuous stellar nurseries."