O que aconteceria se tentássemos aterrar num planeta gigante gasoso?

Possivelmente, a grande maioria das pessoas não fazem ideia do que se trata quando falamos em planetas gasosos. Comecemos por entender que lá, nesse astro, não existe um local onde se possa dizer: “Ok, é aqui que o planeta para”.

O nosso sistema solar contém três tipos de planetas. Entre os quatro planetas terrestres - Mercúrio, Vénus, Terra e Marte - e os distantes gigantes gelados de Neptuno e Úrano, situam-se dois gigantes gasosos: Saturno e Júpiter.

Estes planetas são compostos principalmente por hidrogénio e hélio. Os investigadores compreendem agora que os planetas gasosos são mais complexos do que se pensava.

As novas descobertas têm implicações na nossa compreensão de como estes planetas se formaram e ajudarão a planear futuras missões para os visitar.

Como é que os gigantes gasosos se formam?

Os gigantes gasosos têm origem num de dois processos. O primeiro método é designado por acreção do núcleo, explica Ravit Helled, professor de astrofísica teórica na Universidade de Zurique.

Este processo começa com o nascimento de uma nova estrela, quando as nuvens moleculares colapsam sob pressão gravitacional.

Espirais de gás - os chamados discos protoplanetários - começam a girar à volta destas novas estrelas. Dentro destes discos de gás haverá partículas mais pesadas - poeira, rocha ou quaisquer elementos mais pesados que o hélio.

Estas partículas podem agrupar-se e depois sugar o gás do disco circundante, formando um planeta gigante composto maioritariamente por gás.

Um segundo método que pode formar gigantes gasosos chama-se instabilidade do disco - esta é uma teoria mais recente que ainda causa alguma controvérsia entre os teóricos dos planetas.

De acordo com esta ideia, quando discos protoplanetários maciços arrefecem, tornam-se instáveis e podem produzir aglomerados de rocha e gás que evoluem para gigantes gasosos.

É importante notar que este processo de formação proposto ocorre muito mais rapidamente do que a acreção do núcleo. Helled diz que Saturno e Júpiter se formaram provavelmente por acreção do núcleo, mas que a instabilidade do disco pode “explicar planetas muito maciços em órbitas grandes ou planetas gigantes em torno de estrelas de pequena massa”.

Aterrar num gigante destes

Independentemente da forma como se formam, a estrutura dos gigantes gasosos não é nada parecida com a dos planetas terrestres como a Terra. Júpiter e Saturno não têm uma superfície como a Terra. Em vez disso, a sua atmosfera vai-se tornando mais fina até deixar de haver densidade suficiente para que o ar circundante possa ser considerado parte do planeta.

Não existe um local onde se possa dizer: “Ok, é aqui que o planeta para”, diz Helled.

Uma nave espacial que tentasse “aterrar” na “superfície” de Júpiter teria de ultrapassar alguns obstáculos significativos.

Assim que se entra na nuvem de gás que marca o início de um gigante como Júpiter, a temperatura e a pressão aumentam constantemente à medida que nos dirigimos para o núcleo do planeta, e o hidrogénio e o hélio gasosos transformam-se em líquido.

Embora os gigantes gasosos do nosso sistema solar estejam longe do Sol, o núcleo de um gigante gasoso deve ser incrivelmente quente - estima-se que o de Júpiter tenha cerca de 23.889 °C. Teria também de atravessar as espessas nuvens de amoníaco que se encontram na atmosfera superior de Júpiter.

Se a nave for feita de material resistente - mais resistente do que qualquer substância conhecida na Terra - que possa sobreviver a estas condições, poderá chegar ao núcleo de um gigante gasoso. O que encontraria no meio do nevoeiro alienígena ainda não é claro.

Durante décadas, partiu-se do princípio de que havia um núcleo definido.

Disse Helled.

Missões de sondas recentes, como a Juno e a Cassini, orbitaram Júpiter e Saturno, respetivamente. A informação que estas sondas enviaram alterou esse ponto de vista.

Pensamos agora que têm aquilo a que chamamos núcleos difusos ou diluídos.

Referiu Helled.

Isto significa que não existe um ponto de transição claro entre as camadas superiores de gás líquido, hidrogénio e hélio líquidos e o núcleo do planeta.

Na verdade, os dados da Juno e da Cassini revolucionaram a nossa compreensão das estruturas destes planetas. Helled explica que é provável que tenham gradientes complexos de calor e composição.

Júpiter é famoso pelas suas enormes tempestades, como a Grande Mancha Vermelha, que produz ventos até 640 km/h. Algumas destas mudanças podem produzir fenómenos dramáticos.

Júpiter e Saturno têm provavelmente regiões em que o gás hélio se separa do hidrogénio. Aqui, o hélio transforma-se numa chuva de gotículas que se derramam em direção ao núcleo do planeta.

A Grande Mancha Vermelha de Júpiter é uma tempestade anticiclónica gigantesca, ativa há mais de 350 anos, com ventos superiores a 400 km/h, cor avermelhada de origem química incerta e dimensões maiores do que a Terra, atualmente a encolher, mas ainda estudada por missões como a Juno devido à sua profundidade e complexidade atmosférica.

Estes conhecimentos podem revelar mais sobre os gigantes do nosso sistema solar, bem como sobre planetas semelhantes fora do nosso sistema solar.

Agora percebemos que algumas das suposições simples que fizemos para modelar estes planetas estão erradas e precisamos de modificar os modelos.

Concluiu o professor de astrofísica teórica na Universidade de Zurique.