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    Ventos estratosféricos poderosos medidos em Júpiter pela primeira vez

    Impressão artística dos ventos na estratosfera de Júpiter perto do pólo sul do planeta, com as linhas azuis representando a velocidade do vento. Essas linhas são sobrepostas a uma imagem real de Júpiter, tirada pelo imageador JunoCam a bordo da espaçonave Juno da NASA. As famosas faixas de nuvens de Júpiter estão localizadas na baixa atmosfera, onde os ventos foram medidos anteriormente. Mas rastrear os ventos logo acima desta camada atmosférica, na estratosfera, é muito mais difícil, uma vez que não existem nuvens lá. Ao analisar as consequências de uma colisão de cometa na década de 1990 e usar o telescópio ALMA, em que ESO é um parceiro, pesquisadores foram capazes de revelar ventos estratosféricos incrivelmente poderosos, com velocidades de até 1450 quilômetros por hora, perto dos pólos de Júpiter. Crédito:ESO / L. Calçada e NASA / JPL-Caltech / SwRI / MSSS

    Usando o Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA), em que o Observatório Europeu do Sul (ESO) é um parceiro, uma equipe de astrônomos mediu diretamente os ventos na atmosfera intermediária de Júpiter pela primeira vez. Ao analisar as consequências de uma colisão de cometa na década de 1990, os pesquisadores revelaram ventos incrivelmente poderosos, com velocidades de até 1450 quilômetros por hora, perto dos pólos de Júpiter. Eles podem representar o que a equipe descreveu como uma "besta meteorológica única em nosso sistema solar".

    Júpiter é famoso por suas faixas vermelhas e brancas distintas, nuvens rodopiantes de gás em movimento que os astrônomos tradicionalmente usam para rastrear os ventos na baixa atmosfera de Júpiter. Os astrônomos também viram, perto dos pólos de Júpiter, os brilhos vívidos conhecidos como auroras, que parecem estar associados a ventos fortes na alta atmosfera do planeta. Mas até agora, pesquisadores nunca foram capazes de medir diretamente os padrões de 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. Contudo, 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. Este impacto produziu novas moléculas na estratosfera de Júpiter, onde eles têm se movido com os ventos desde então.

    Uma equipe de astrônomos, liderado por Thibault Cavalié do Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux na França, agora rastreou uma dessas moléculas - cianeto de hidrogênio - para medir diretamente os 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.

    “O resultado mais espetacular é a presença de jatos fortes, com velocidades de até 400 metros por segundo, que estão localizados sob as auroras perto dos pólos, "diz Cavalié. Essas velocidades do vento, equivalente a cerca de 1450 quilômetros por hora, são mais de duas vezes as velocidades máximas de tempestade 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 um diâmetro de até quatro vezes o da Terra, e cerca de 900 quilômetros de altura, "explica o co-autor Bilal Benmahi, também do Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux. "Um vórtice deste tamanho seria uma besta meteorológica única em nosso sistema solar, "Cavalié acrescenta.

    Os astrônomos estavam cientes de ventos fortes perto dos pólos de Júpiter, mas muito mais alto na atmosfera, centenas de quilômetros acima da área de foco do novo estudo, que é publicado hoje em Astronomia e Astrofísica . Estudos anteriores previram que esses ventos da atmosfera superior diminuiriam em velocidade e desapareceriam bem antes de atingirem a profundidade da estratosfera. "Os novos dados do ALMA dizem-nos o contrário, "diz Cavalié, acrescentando que encontrar esses fortes ventos estratosféricos perto dos pólos de Júpiter foi uma "verdadeira surpresa".

    A equipe usou 42 das 66 antenas de alta precisão do ALMA, localizado no deserto de Atacama, no norte do Chile, para analisar as moléculas de cianeto de hidrogênio que têm se movido na estratosfera de Júpiter desde o impacto do Shoemaker-Levy 9. Os dados do ALMA permitiram medir o deslocamento Doppler - pequenas mudanças na frequência da radiação emitida pelas moléculas - causado pelo ventos nesta região do planeta. "Medindo essa mudança, fomos capazes de deduzir a velocidade dos ventos de maneira muito semelhante à que se pode deduzir a velocidade de um trem que passa pela mudança na frequência do apito do trem, "explica o co-autor do estudo Vincent Hue, um cientista planetário do Southwest Research Institute nos Estados Unidos.

    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, medindo diretamente sua velocidade, também pela primeira vez. Os jatos avistados nesta parte do planeta têm velocidades médias de cerca de 600 quilômetros por hora.

    As observações do ALMA necessárias para rastrear os ventos estratosféricos nos pólos e no equador de Júpiter levaram menos de 30 minutos do tempo do telescópio. "Os altos níveis de detalhes que alcançamos neste curto espaço de tempo realmente demonstram o poder das observações do ALMA, "diz Thomas Greathouse, um cientista do Southwest Research Institute nos Estados Unidos e co-autor do estudo. "É espantoso para mim ver a primeira medição direta desses ventos."

    "Esses resultados do ALMA abrem uma nova janela para o estudo das regiões aurorais de Júpiter, o que foi realmente inesperado alguns meses atrás, "diz Cavalié." Eles também prepararam o terreno para medições semelhantes, porém mais extensas, a serem feitas pela missão JUICE e seu instrumento de onda submilímetro, "Greathouse acrescenta, referindo-se ao JUpiter ICy luas Explorer da Agência Espacial Europeia, que deve ser lançado no espaço no próximo ano.

    Esta pesquisa é apresentada no artigo "Primeira medição direta de jatos aurorais e equatoriais na estratosfera de Júpiter", publicado hoje em Astronomia e Astrofísica .


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