Astrônomos se encantam com o planeta Júpiter, aquele mar de nuvens que rodeia um olho vermelho brilhante, há séculos. Mas não tínhamos a menor noção do que estava por baixo de todas essas nuvens – até agora.
Com avanços recentes na tecnologia de telescópio de rádio, astrônomos finalmente começam a cortar as nuvens de Júpiter para ver o que acontece abaixo delas. Usando o Very Large Array no Novo México, EUA, uma equipe liderada por cientistas da Universidade da Califórnia, em Berkeley produziu um mapa da atmosfera de Júpiter com 100 km de profundidade, revelando as nuvens recheadas de amônia e os padrões de circulação atmosférica em detalhes nunca antes vistos.
O estudo, publicado na Science, é um passo adiante para o entendimento do funcionamento interno do planeta monstruoso que cientistas acreditam ter sido responsável por moldar o sistema solar antigo. Mas também é um aperitivo do que veremos nos próximos meses, com a missão Juno da NASA começando a estudar uma região nunca antes explorada no núcleo de Júpiter.
Durante décadas, astrônomos estudaram as emissões de energia de Júpiter em uma faixa de rádio para entender o que acontecia abaixo da superfície. Mas enquanto estudos anteriores se limitaram a latitudes específicas, uma atualização recente do Very Large Array – um dos maiores observatórios de rádio do mundo – permite que cientistas desenhem uma imagem global, embora limitada.
Imagens ópticas das nuvens da superfície de Júpiter alternando com novas imagens de rádio das camadas de nuvem mais abaixo. Imagem: Robert J. Sault, Imke de Pater, Michael H. Wong (Rádio); Marco Vedovato, Christopher Go, Manos Kardasis, Ian Sharp, Imke de Pater (Óptica)
“O Very Large Array está cerca de dez vezes mais sensível do que antes, agora temos uma resolução espacial muito maior,” disse Imke de Pater, que liderou o novo estudo. Durante 2014, sua equipe mediu emissões de rádio entre as faixas de frequência de 4 a 18 gigaherts, criando uma imagens tridimensional da atmosfera superior de Júpiter.
A análise revelou um sistema climático ativo na atmosfera superior de Júpiter repleto de amônia, um gás rico em nitrogênio. Nuvens de amônia incham em padrões de ondas para formar faixas de dezenas de milhares de quilômetros. Essas faixas são intercaladas por vastas regiões sem nuvens, onde o ar seco desce. “A imagem dinâmica geral [de antes desse estudo] ainda está certa, mas agora estamos vendo muito mais detalhes para essa imagem,” disse de Peter.
A alternância de pontos ativos de amônia e desertos ajuda a explicar por que, quando a sonda Galileo da NASA fez seu mergulho suicida na atmosfera de Júpiter em 1995, ela registrou níveis de nitrogênio muito mais elevados do que cientistas planetários imaginavam. Mas outro mistério – se o planeta contém uma camada profunda de nuvens de água – permanece sem resposta. Tanto água quanto amônia são componentes vestigiais da atmosfera de Júpiter, que é dominada por hidrogênio e hélio.
Esse tipo de pesquisa pode nos ajudar a voltar no tempo para revelar o que acontecia no sistema solar antigo, quando planetas rochosos como a Terra estavam se aglutinando. “Não sabemos como Júpiter enriqueceu em elementos pesados em comparação ao Sol, mas aconteceu,” disse Scott Bolton, diretor da missão Juno da NASA. “E isso foi importante, porque as coisas que Júpiter está cheio são as mesmas coisas que fazem o nosso planeta.”
Quaisquer que tenham sido os processos que fizeram Júpiter enriquecer em elementos pesados podem ter também contribuído na formação da Terra, Vênus e Marte. Alguns cientistas foram além e especularam que planetas como Júpiter são necessários para a formação de outros como a Terra, Mas ainda não podemos dizer isso com certeza até termos uma ideia melhor do que está acontecendo dentro do nosso vizinho gasoso.
Para isso, a missão Juno da NASA vai começar de onde os telescópios pararam. A nave espacial deve chegar a Júpiter no dia 4 de julho e vai começar a sua missão científica em novembro. Durante uma série de dezenas de órbitas, ela usará um pacote de instrumentos de ponta para observar as nuvens de Júpiter e além delas, com uma profundidade muito maior do que conseguimos fazer na Terra. A missão Juno vai conseguir revelar a camada de água elusiva de Júpiter e medir a abundância geral de oxigênio na atmosfera, além de observar as raízes da Grande Mancha Vermelha.
Quando tudo estiver pronto, teremos um entendimento muito melhor das forças que atuam no mais poderoso planeta do sistema solar – incluindo, talvez, como elas ajudaram a fazer a vida existir na Terra.
Imagem de topo: Uma imagem de rádio de Júpiter capturada pelo Very Large Array. Via Imke de Pater, Michael H. Wong, Robert J. Sault
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