Astrónomos intrigados com formas estranhas e brilhantes captadas na atmosfera de Júpiter

Saturno tem o seu famoso hexágono, e Júpiter acaba de ser apanhado também produzir formas que estão a intrigar os cientistas. No alto da sua atmosfera, os astrónomos identificaram novas características estranhas e brilhantes, na região acima da tempestuosa Grande Mancha Vermelha.

Júpiter é magnífico e turbulento

A atmosfera de Júpiter é um lugar turbulento, fervilhando de tempestades e sistemas meteorológicos que se enfurecem com um poder e uma fúria que confundem a mente. E a Grande Mancha Vermelha é o que mais impressiona. É a maior tempestade que temos aqui no Sistema Solar, do tamanho de todo o planeta Terra, e tem fervilhado na atmosfera joviana durante séculos.

Não temos nada parecido aqui no nosso planeta e os cientistas gostariam muito de saber o que é que move a Grande Mancha Vermelha e a sua longevidade invulgar. E a chegada do JWST deu-nos uma nova forma de a sondar.

O telescópio espacial observa o Universo no infravermelho próximo e médio, em alta resolução, abrindo uma janela para uma camada da atmosfera de Júpiter que não é bem compreendida: a ionosfera.

Ali, na ionosfera, as concentrações de hidrogénio ionizado provocam um brilho no infravermelho próximo em arcos, bandas e manchas que sugerem que o planeta selvagem é muito mais selvagem do que suspeitávamos.

Pensámos que esta região, talvez ingenuamente, seria muito aborrecida. De facto, é tão interessante como a aurora boreal, se não mais. Júpiter nunca deixa de surpreender.

Disse o cientista planetário Henrik Melin, da Universidade de Leicester, no Reino Unido.

Estruturas vistas no hidrogénio da atmosfera Joviana. Os tons mais vermelhos são os de maior altitude, os mais azuis são os de menor altitude. (ESA/Webb, NASA & CSA, H. Melin, M. Zamani)

Aqui, processos como a irradiação solar ultravioleta ionizam o gás hidrogénio, criando iões de carga positiva chamados catiões de tri-hidrogénio (H3+). Estes iões produzem um brilho infravermelho. Nas regiões de média e baixa latitude de Júpiter, este brilho é ténue e confunde-se com o brilho mais intenso de outras coisas, pelo que não conseguimos explorar o H3+ em pormenor.

H3+: A molécula que criou o Universo

Como Júpiter só recebe cerca de 4% da radiação solar que chega à Terra, os cientistas pensaram que o brilho devia estar distribuído de forma bastante homogénea.

Depois de o JWST ter virado o seu olhar dourado para o planeta gigante, Melin e os seus colegas analisaram mais de perto os dados, para ver se conseguiam obter algumas informações sobre a Grande Mancha Vermelha. Parte disso envolveu a identificação da distribuição de H3+ na ionosfera inferior.

Para sua surpresa, encontraram estruturas complexas e intrincadas no gás, formadas a partir de concentrações mais altas e mais baixas de H3+. Isto sugere que, embora o mecanismo dominante para a ionização do hidrogénio seja a luz solar, há algo mais em jogo que provoca o aparecimento de formas estranhas no gás.

Uma forma de alterar esta estrutura é através de ondas de gravidade - semelhantes às ondas que batem numa praia, criando ondulações na areia.

Estas ondas são geradas nas profundezas da turbulenta atmosfera inferior, em redor da Grande Mancha Vermelha, e podem viajar para cima em altitude, alterando a estrutura e as emissões da atmosfera superior.

Explicou Henrik Melin.

Júpiter visto através do filtro NIRCam de 2,12 microns do Telescópio Espacial James WebbNASA, ESA, CSA, e B. Holler e J. Stansberry (STScI)

Isto pode significar que as camadas da atmosfera de Júpiter estão sobrepostas e a interagir de formas complexas e até agora nunca vistas. A modelação da atmosfera de Júpiter mostra que as ondas gravitacionais podem produzir as variações observadas na densidade de H3+ na ionosfera de Júpiter.

No entanto, vai ser necessário um pouco mais de observação e análise para descobrir com certeza o que se está a passar. Mas vale a pena fazê-lo: como referem os investigadores, a nova descoberta mostra que temos estado a ignorar o que pode ser um aspeto muito importante do clima de Júpiter, com base no pressuposto errado de que não há nada para ver.

Os resultados foram publicados na revista Nature Astronomy.