Esta imagem é um mapa do brilho infravermelho dos íons H3 + no topo da atmosfera de Júpiter, revelando o quão complexa é a ionosfera. As duas regiões brancas na parte superior e inferior são a aurora brilhante do planeta. Brilhando muito mais forte do que o resto do planeta, eles estão aqui tão saturados que nenhum detalhe pode ser visto. Em vez de, a região equatorial pode ser vista. No canto superior esquerdo do mapa, o escurecimento previamente observado associado à Grande Mancha Fria pode ser visto - o mapa agora mostra que esta feição escura é apenas uma de muitas dentro da ionosfera. A fita escura que ondula em torno do centro horizontal da imagem, envolvendo o planeta da esquerda para a direita, revela a localização do equador magnético de Júpiter. À direita da imagem, acima e abaixo da fita escura, existem duas regiões muito escuras, um maior no norte e um pequeno círculo no sul. Não temos certeza de quais são esses recursos, mas quando a espaçonave Juno mediu os campos magnéticos nessas regiões, mostraram-se altamente anômalos - talvez essas regiões sejam semelhantes à anomalia magnética do Atlântico Sul na Terra. Crédito:Universidade de Leicester
A descoberta de uma fita escura de emissões fracas de íons de hidrogênio que circunda Júpiter mudou o pensamento anterior sobre o equador magnético do planeta gigante.
Uma equipe internacional de cientistas liderada pela Universidade de Leicester identificou a faixa enfraquecida de emissões de H3 + perto do equador jovigráfico usando o instrumento NSFCam na NASA InfraRed Telescope Facility, a primeira evidência de uma interação ionosférica localizada com o campo magnético de Júpiter.
O estudo é publicado online por Astronomia da Natureza hoje (23 de julho).
No passado, estudos da ionosfera de Júpiter se concentraram quase exclusivamente nos pólos do planeta, olhando para as auroras. Essas observações viram a maior parte da ionosfera de Júpiter como relativamente lisa e desinteressante.
Este último estudo abriu toda a ionosfera para investigação e sugere que a ionosfera de Júpiter é tão complexa quanto nossas observações são capazes de medir com níveis de detalhes ainda a serem revelados. Também demonstra que, apesar das diferenças de tamanho e estrutura, tanto a Terra quanto Júpiter têm uma faixa localizada semelhante que serpenteia ao redor do equador magnético do planeta.
A ionosfera é a parte ionizada da alta atmosfera de Júpiter. Aqui, colisões entre fotoelétrons e H2 são uma fonte significativa de íons H3 +.
O mesmo mapa de brilho H3 + em redmap.jpg. Contudo, aqui, cobrimos três medições diferentes do equador magnético de Júpiter. O primeiro, em azul (com os traços mais largos), é a melhor estimativa anterior do que se pensava ser o equador usando luz ultravioleta; o segundo, em vermelho e amarelo (com traços médios) está a localização da faixa escura vista neste mapa; a terceira é a nova medição do equador magnético recentemente medida pela espaçonave Juno. Esta medição magnética mostra o quão próximo a fita escura segue o equador magnético de Júpiter. Crédito:Universidade de Leicester
Uma explicação para a fita escura é que, como os elétrons viajam preferencialmente ao longo das linhas do campo magnético, esses fotoelétrons são desviados para latitudes mais altas do equador magnético à medida que se movem para altitudes mais baixas - deixando para trás a faixa de produção reduzida de H3 +.
Dados recentes da espaçonave Juno da NASA apóiam a teoria de que esta fita é uma assinatura do equador magnético de Júpiter.
Autor principal, Dr. Tom Stallard, Professor Associado em Astronomia Planetária da Universidade de Leicester, disse:"A primeira vez que vimos a fita escura serpenteando ao redor de Júpiter em nossos dados, tínhamos certeza de que estávamos vendo algo especial em Júpiter. O resultado foi tão surpreendente e claro, nos pegou de surpresa, e fortemente suspeitamos e especulamos que a característica foi causada pelo equador magnético de Júpiter.
"Foi um grande alívio para nós que, alguns meses antes de nosso artigo ser publicado, o primeiro modelo magnético de Júpiter foi lançado da espaçonave Juno, fornecendo uma visão sem precedentes do campo magnético equatorial de Júpiter, e o equador magnético medido se alinhava quase exatamente com nossa faixa escura de emissão.
"Nossas observações, junto com as medições recentes da espaçonave Juno, nos surpreendeu. Algumas das regiões aurorais de Júpiter eram altamente complexas, e tantos modelos anteriores previram um equador magnético muito complexo para combinar com isso, mas o equador magnético tem, na verdade, uma forma muito mais parecida com a da Terra.
"Os cientistas que trabalham com Juno sugeriram que isso pode indicar que as distorções complexas no campo magnético de Júpiter podem ocorrer em profundidades relativamente rasas no planeta. Nossas medições também confirmam que, porque embora o equador seja surpreendentemente simples, vemos muita complexidade na ionosfera entre o equador e o pólo. Isso sugere que o campo magnético de Júpiter nessas regiões é muito mais complexo do que o da Terra. Também sugere que, à medida que Juno faz observações de alta resolução, ele continuará a revelar uma complexidade de escala ainda mais precisa. "
Os cientistas usaram 13, 501 imagens de emissões de H3 + obtidas em 48 noites entre 1995 e 2000. Isso ajuda a revelar a taxa de mudança no complexo campo magnético de latitude média de Júpiter e fornece uma visão sobre o que acontece nas profundezas de Júpiter. Também sugere que a localização do equador magnético de Júpiter permaneceu estável ao longo dos 15 anos que separam essas duas medições independentes.
As observações identificaram uma série de outras regiões escuras localizadas, incluindo a área identificada no ano passado como a Grande Mancha Fria pela mesma equipe de cientistas. Acredita-se que a Grande Mancha Fria também seja causada pelos efeitos do campo magnético do planeta, com suas espetaculares auroras polares conduzindo energia para a atmosfera na forma de calor fluindo ao redor do planeta e criando uma região de resfriamento na termosfera.
