Cientistas observam ventos de 1.400Km/h em Júpiter
Representação gráfica dos ventos de 1400Km/h próximos ao polo sul de Júpiter. CRÉDITO: ESO/L. Calçada & NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS
Pela primeira vez, cientistas observaram diretamente ventos na atmosfera intermediária de Júpiter. Ao analisar as consequências da colisão de um cometa na década de 1990, os pesquisadores se depararam com ventos incrivelmente poderosos, com velocidades de até 1.450km/h, próximo aos pólos do planeta.
Júpiter é famoso por suas faixas vermelhas e brancas características: nuvens rodopiantes de gás em movimento, que tradicionalmente os astrônomos usam para rastrear ventos em sua atmosfera baixa. Os cientistas também já haviam visto, perto dos pólos, os brilhos vívidos conhecidos como auroras, que parecem estar associados a ventos fortes na alta atmosfera do planeta. Mas, até agora, os pesquisadores nunca haviam conseguido medir diretamente os padrões do vento entre essas duas camadas atmosféricas, na estratosfera.
Medir a velocidade do vento na estratosfera de Júpiter usando técnicas de rastreamento de nuvens é impossível devido à ausência de nuvens nesta parte da atmosfera. No entanto, os astrônomos receberam um auxílio de medição alternativo na forma do cometa Shoemaker-Levy 9, que colidiu com o gigante gasoso de forma espetacular em 1994. Esse impacto produziu novas moléculas na estratosfera de Júpiter, onde elas têm se movido com os ventos desde sempre.
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Agora, uma equipe de astrônomos, liderada por Thibault Cavalié (Laboratoire d’Astrophysique de Bordeaux na França), rastreou uma das moléculas – cianeto de hidrogênio – para medir diretamente “jatos” estratosféricos em Júpiter. Os cientistas usam a palavra “jatos” para se referir a faixas estreitas de vento na atmosfera, como os jatos da Terra. A pesquisa, que empregou o Rádiotelescópio ALMA, no Atacama, no deserto do Atacam, foi publicada ontem (18) na Astronomy & Astrophysics.
“O resultado mais espetacular é a presença de jatos fortes, com velocidades de até 400m/s, que ocorrem sob as auroras próximas aos pólos”, diz Cavalié. À primeira vista, essas velocidades do vento, equivalentes a cerca de 1.450km/h, já são muito significativas. Correspondem a mais de duas vezes as velocidades alcançadas na Grande Mancha Vermelha de Júpiter, e mais de três vezes a velocidade do vento medida nos tornados mais fortes da Terra.
“Nossa detecção indica que esses jatos podem se comportar como um vórtice gigante com diâmetro até quatro vezes maior do que o da Terra e cerca de 900 quilômetros de altura”, explica o coautor Bilal Benmahi, também do Laboratório de Bordeaux. “Um vórtice desse tamanho seria um monstro climático especial em nosso Sistema Solar”, acrescenta Cavalié.
Novos ventos em Júpiter
A princípio, os astrônomos já estavam cientes de ventos fortes perto dos pólos de Júpiter. Porém, esses se localizavam centenas de quilômetros acima da área da atmosfera que foi foco desse novo estudo.
Estudos anteriores previram que esses ventos da atmosfera superior diminuiriam em velocidade e desapareceriam bem antes de atingirem uma altitude como a estratosfera. “Os novos dados do ALMA dizem-nos o contrário”, diz Cavalié. Encontrar estes fortes ventos estratosféricos perto dos pólos de Júpiter, segundo ele, foi uma “verdadeira surpresa”. Pela primeira vez, cientistas puderam observar ventos de 1400km/h em Júpiter.
A equipe analisou as moléculas de cianeto de hidrogênio que se movem na estratosfera de Júpiter desde o impacto do Shoemaker-Levy 9. Para isso, usaram 42 das 66 antenas de alta precisão do ALMA – do qual o Observatório Europeu do Sul (ESO) é parceiro – localizadas no Deserto de Atacama (norte do Chile). Os dados do ALMA permitiram medir o efeito Doppler. Isto é, as pequenas mudanças na frequência da radiação emitida pelas moléculas – causada pelos ventos nesta região do planeta.
“Ao medir essa mudança, fomos capazes de deduzir a velocidade dos ventos da mesma forma que se poderia deduzir a velocidade de um trem que passa pela mudança na frequência do apito do trem”, explica o coautor do estudo Vincent Hue, cientista planetário no Southwest Research Institute nos EUA.
Radiotelescópio ALMA foi fundamental
Além dos surpreendentes ventos polares, a equipe também usou o ALMA para confirmar a existência de fortes ventos estratosféricos ao redor do equador do planeta. Mediram diretamente sua velocidade, também pela primeira vez. Os jatos avistados nesta parte do planeta têm velocidades médias de cerca de 600 quilômetros por hora.
Dessa maneira, as observações do ALMA necessárias para rastrear os ventos estratosféricos nos pólos e no equador de Júpiter levaram menos de 30 minutos. “Os altos níveis de detalhes que alcançamos neste curto período de tempo realmente demonstram o poder das observações do ALMA”, disse Thomas Greathouse. Ele é cientista do Southwest Research Institute nos Estados Unidos e coautor do estudo. “É espantoso para mim ver a primeira medição direta desses ventos.”
Publicado em 19/03/2021