Júpiter não é um lugar sereno. O planeta gigante está cheio de tempestades tempestuosas, grandes faixas de nuvens que circundam o globo inteiro, estendendo-se a profundidades muitas vezes mais espessas do que a distância atmosférica entre a Terra e o espaço.
O clima selvagem do gigante gasoso é tão diferente do que acontece na Terra que os astrônomos lutaram para entendê-lo. Mas acabamos de receber outra peça do quebra-cabeça - na forma de imagens ópticas, de infravermelho próximo e de tirar o fôlego, tiradas usando o poderoso Observatório Gemini e o Telescópio Espacial Hubble.
As imagens de infravermelho próximo de Gêmeos capturam radiação térmica brilhando através das nuvens do interior de Júpiter. Quando combinados com as imagens ópticas do Hubble tiradas poucas horas depois das imagens de Gêmeos, os cientistas podem reunir as atividades interna e externa.
As imagens de alta resolução revelam que as regiões das nuvens que parecem mais escuras nas imagens ópticas realmente brilham mais no infravermelho, indicando que essas regiões têm pouca ou nenhuma nuvem em comparação com as bandas mais claras.
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| (Foto: Observatório Internacional de Gêmeos / NOIRLab / NSF / AURA M.H. Wong e equipe / Mahdi Zamani) |
"É como uma lanterna", disse o astrônomo Michael Wong, da Universidade da Califórnia, em Berkeley. "Você vê luz infravermelha brilhante proveniente de áreas livres de nuvens, mas onde há nuvens, é realmente escuro no infravermelho".
Isso incluía uma linha curva à volta da Grande Mancha Vermelha, uma tempestade permanente atualmente um pouco maior que uma Terra inteira. Características semelhantes já haviam sido vistas na tempestade anterior, mas não estava claro o que as estava causando.
"A observação da luz visível não conseguiu distinguir entre o material escuro das nuvens e a cobertura mais fina de nuvens sobre o interior quente de Júpiter, de modo que sua natureza permaneceu um mistério", disse o cientista planetário Glenn Orton, do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA.
As novas imagens esclareceram essa questão de maneira bem organizada. Quando as duas imagens foram comparadas, um arco infravermelho brilhante combinava perfeitamente com uma sombra óptica, mostrando que a coloração marcava uma fenda profunda nas nuvens rodopiantes da tempestade.
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| (Foto: NASA, ESA e M.H. Wong / UC Berkeley e equipe) |
Isso é muito legal. Mas as coisas ficaram ainda mais interessantes quando os dados do Júpiter da NASA, Juno, foram lançados na mistura. Enquanto Juno orbita e realiza sobrevôos dos pólos de Júpiter, ele tem detectado sinais de rádio atmosféricos, chamados sferics e assobiadores, de poderosos relâmpagos.
Nos primeiros oito sobrevôos, o Micro Radiometer Instrument da Juno detectou 377 descargas elétricas, agrupadas em torno das regiões polares do planeta. Isso é basicamente o oposto da Terra, onde tempestades com raios são mais comuns em torno do equador.
Os cientistas planetários acreditam que isso tem a ver com a forma como o Sol aquece os dois planetas. Em ambos, o equador é aquecido pelo sol. Na Terra, isso gera correntes de convecção que geram tempestades tropicais.
Em Júpiter, que está muito mais distante do Sol, o aquecimento equatorial é mais suave, estabilizando a atmosfera superior; mas, como os cientistas teorizaram, esse calor estabilizador não atinge os pólos, por isso são bastante mais tempestuosos.
A combinação desses dados do Juno com as imagens de Gemini e Hubble lança mais luz sobre essas tempestades selvagens, revelando as estruturas de nuvens em torno de onde os raios se formam. "Os dados do Hubble e Gemini podem nos dizer quão espessas são as nuvens e quão profundas estamos vendo nas nuvens", explicou a cientista planetária Amy Simon, da NASA.
A equipe descobriu que os raios são gerados em regiões com grandes torres convectivas de ar úmido sobre nuvens profundas de água, congeladas e líquidas. As regiões claras em torno dessas tempestades são provavelmente causadas por uma inundação de ar mais seco fora das células de convecção.
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| (Foto: NASA, ESA, M.H. Wong / UC Berkeley, A. James e M.W. Carruthers / STScI) |
Eles coincidem com o que é conhecido como regiões filamentosas dobradas, porque as nuvens são esticadas e dobradas pelos ventos insanos de Júpiter. Essas novas informações sugerem que eles estão repletos de atividades convectivas, "o turbulento processo de mistura que transporta o calor interno de Júpiter até os topos das nuvens visíveis", segundo Wong.
"Esses vórtices ciclônicos podem ser chaminés internas de energia, ajudando a liberar energia interna por convecção. Isso não acontece em todos os lugares, mas algo sobre esses ciclones parece facilitar a convecção", acrescentou.
A missão Juno está em andamento, com término previsto para julho do próximo ano. Essas descobertas informarão como investigar os dados que ainda estão sendo coletados, bem como futuras observações baseadas no solo e no espaço. E finalmente estamos lidando com o clima selvagem de Júpiter.
"Como agora temos rotineiramente essas visualizações de alta resolução de dois observatórios e comprimentos de onda diferentes, estamos aprendendo muito mais sobre o clima de Júpiter", disse Simon.
"Este é o nosso equivalente a um satélite climático. Podemos finalmente começar a analisar os ciclos climáticos".
A pesquisa foi publicada na série Astrophysical Journal Supplement.
Noticiado por: Science Alert
Tradução: RAN / Victor
- Michelle Starr