Descobertas surpreendentes na atmosfera de Júpiter, acima da Grande Mancha Vermelha

Usando o Telescópio Espacial James Webb, uma equipe de cientistas observou a região acima da icônica Grande Mancha Vermelha de Júpiter para descobrir uma variedade de características nunca antes vistas.

Júpiter
Esta imagem de Júpiter obtida pela câmera Near-Infrared (NIRCam) do Telescópio Espacial James Webb da NASA mostra os detalhes impressionantes do majestoso planeta em luz infravermelha. Créditos: NASA, ESA, CSA, STScI.

Júpiter é um dos objetos mais brilhantes do céu noturno e é facilmente visível em noites claras. Além das brilhantes auroras nas suas regiões polares, o brilho da atmosfera superior de Júpiter é fraco, o que dificulta para os telescópios diferenciar detalhes nesta região.

No entanto, a sensibilidade infravermelha do Telescópio Espacial James Webb da NASA permitiu aos cientistas estudar a atmosfera superior de Júpiter acima da icônica Grande Mancha Vermelha com detalhes sem precedentes.

James Webb é o maior e mais poderoso telescópio já lançado ao espaço.

A atmosfera superior de Júpiter é a interface entre o campo magnético do planeta e a atmosfera subjacente. Ali você pode ver as brilhantes e vibrantes auroras, alimentadas pelo material vulcânico ejetado pela lua de Júpiter, Io. No entanto, mais perto do equador, a estrutura da atmosfera superior do planeta é influenciada pela entrada da luz solar. Como Júpiter recebe apenas 4% da luz solar que a Terra recebe, os astrônomos previram que esta região era de natureza homogênea.

O que foi encontrado na atmosfera superior de Júpiter?

A Grande Mancha Vermelha de Júpiter foi observada pelo Near-InfraRed Spectrograph (NIRSpec) do Webb em julho de 2022, usando os recursos da Unidade de Campo Integral do instrumento.

As observações da equipe da Early Release Science procuraram investigar se esta região era de fato opaca, e se a região acima da Grande Mancha Vermelha foi o objetivo das observações de Webb. A equipe ficou surpresa ao descobrir que a atmosfera superior de Júpiter abriga uma variedade de estruturas complexas, incluindo arcos escuros e pontos brilhantes, em todo o campo de visão.

"Pensamos, talvez ingenuamente, que esta região seria muito entediante", afirma Henrik Melin, líder da equipe da Universidade de Leicester (Reino Unido). "Mas na verdade, é tão interessante quanto as auroras boreais, se não mais. Júpiter nunca para de surpreender", disse.

Embora a luz emitida por esta região seja impulsionada pela luz solar, a equipe sugere que deve haver outro mecanismo que altera a forma e a estrutura da alta atmosfera.

"Uma forma de mudar esta estrutura é através de ondas gravitacionais, semelhantes às ondas que quebram em uma praia, criando ondulações na areia", explicou Henrik. "Essas ondas são geradas nas profundezas da turbulenta atmosfera inferior, ao redor da Grande Mancha Vermelha, e podem viajar em altitude, alterando a estrutura e as emissões da alta atmosfera", disse.

Os cientistas esperam fazer observações de acompanhamento com o telescópio Webb destes intrincados padrões de ondas no futuro para investigar como eles se movem na atmosfera superior do planeta, e desenvolver a nossa compreensão do equilíbrio energético desta região e como as características mudam ao longo do tempo.

Estas descobertas também podem apoiar o Jupiter Icy Moons Explorer da Agência Espacial Europeia (ESA), lançado em 14 de abril de 2023. Juice realizará observações detalhadas de Júpiter e de suas três grandes luas oceânicas – Ganimedes, Calisto e Europa – com um conjunto de instrumentos de sensoriamento remoto, geofísicos e in situ. A missão caracterizará estas luas como objetos planetários e possíveis habitats, explorar em profundidade o complexo ambiente de Júpiter e estudar o sistema de Júpiter como um todo como um arquétipo de gigantes gasosos em todo o Universo.

Referência da notícia:

Melin, H. et al. Ionospheric irregularities at Jupiter observed by JWST. Nature Astronomy, 2024.