p Muito mudou tecnologicamente desde que a missão Galileo da NASA lançou uma sonda na atmosfera de Júpiter para investigar, entre outras coisas, a máquina de calor que impulsiona a circulação atmosférica do gigante gasoso. p Um cientista da NASA e sua equipe no Goddard Space Flight Center em Greenbelt, Maryland, estão aproveitando esses avanços para amadurecer um menor, radiômetro de fluxo líquido mais capaz. Esse tipo de instrumento informa aos cientistas onde o aquecimento e o resfriamento ocorrem na atmosfera de um planeta e define as funções das fontes de calor solar e interno que contribuem para os movimentos atmosféricos. O radiômetro de última geração está sendo desenvolvido especificamente para estudar as atmosferas de Urano ou Netuno, mas pode ser usado em qualquer alvo com uma atmosfera.

p De todos os planetas do sistema solar, apenas Urano e Netuno - chamados de gigantes de gelo porque são compostos principalmente de gelo - permanecem relativamente inexplorados. Enquanto a Voyager 2 tirava fotos do sétimo e oitavo planetas, não obteve os detalhes empolgantes que as missões Galileu e Cassini reuniram sobre Júpiter e Saturno. Até mesmo o longínquo Plutão teve uma visão de perto com a missão Novos Horizontes em 2015.

p Ainda há muito a ser descoberto, disse Shahid Aslam, que está liderando a equipe de desenvolvimento do instrumento de próxima geração, um esforço financiado pelos Conceitos Planetários da NASA para o Avanço das Observações do Sistema Solar, ou PICASSO, programa.

p Os cientistas sabem que tanto Urano quanto Netuno hospedam um manto de água lamacenta, amônia, e gelados de metano, enquanto suas atmosferas consistem em hidrogênio molecular, hélio, e gás metano. Contudo, existem diferenças nesses frios mundos jovianos externos.

p Conforme as temperaturas caem abaixo de -333,7 graus Fahrenheit, o gás amônia congela-se em cristais de gelo e sai da atmosfera de ambos os planetas. O metano - um gás de cor azul - torna-se dominante. Embora o conteúdo atmosférico de metano seja semelhante em ambos os planetas, eles parecem diferentes. Urano aparece como um turvo azul esverdeado, enquanto Netuno assume uma cor azul muito mais profunda. Acredita-se que algum constituinte atmosférico desconhecido contribua para a cor azul mais profunda de Netuno, Aslam disse.

p Também, Urano não tem calor interno. Consequentemente, suas nuvens são frias e não ondulam acima da camada superior de névoa. Netuno, por outro lado, irradia tanta energia quanto recebe do sol. Esta energia interna dá a Netuno um ativo, atmosfera dinâmica, distinguido por cinturões escuros e nuvens brilhantes de gelo de metano e tempestades ciclônicas.

p Como a NASA nunca voou em uma missão dedicada aos gigantes de gelo, detalhes da física que impulsiona essas condições atmosféricas permanecem indefinidos, Aslam disse.

p Ele acredita que o novo instrumento pode fornecer respostas.

p É um sucessor de um instrumento de tipo semelhante que reuniu dados sobre as condições atmosféricas de Júpiter antes de ser esmagado pela pressão atmosférica de Júpiter em dezembro de 1995. Durante esse perigoso, Passeio de 58 minutos profundamente na atmosfera do planeta, O radiômetro de fluxo líquido de Galileu - um dos vários montados dentro da sonda - mediu a radiação que atingiu o planeta vinda do Sol acima, bem como a radiação térmica ou calor gerado pelo próprio planeta abaixo. Essas medições superior e inferior ajudaram os cientistas a calcular a diferença entre as duas - uma medição chamada fluxo líquido.

p Além de fornecer detalhes sobre aquecimento e resfriamento atmosférico, dados de fluxo líquido revelam informações sobre camadas de nuvens e sua composição química. "Na realidade, você pode aprender muito com os dados de fluxo líquido, especialmente fontes e sumidouros de radiação planetária, "Aslam disse.

p Como seu antecessor, O instrumento de Aslam daria um mergulho suicida nas atmosferas de Urano ou Netuno. Mas enquanto fazia sua descida, iria reunir informações sobre essas regiões mal compreendidas com maior precisão e eficiência, Aslam disse. "Materiais disponíveis, filtros, detectores eletrônicos, computação de vôo, e o gerenciamento e processamento de dados melhoraram. Francamente, temos tecnologia melhor em todos os sentidos. É claro que agora é o momento de desenvolver a próxima geração deste instrumento para futuras sondas de entrada atmosférica, " ele disse.

p Em vez de usar detectores piroelétricos empregados no Galileo, por exemplo, Aslam está de olho no uso de sensores de termopilha, que convertem calor ou comprimentos de onda infravermelhos ou calor em sinais elétricos. A vantagem é que o circuito da termopilha é menos suscetível a distúrbios e ruído elétrico.

p A equipe de Aslam também está adicionando dois canais infravermelhos adicionais para medir o calor, trazendo o total para sete, e dois ângulos de visão adicionais para reunir esses comprimentos de onda e ajudar a modelar a dispersão da luz. Quando a luz se espalha em um campo de visão devido às interações com aerossóis e partículas de gelo, o espalhamento pode contaminar medições em outro campo de visão. Isso dá aos cientistas uma imagem distorcida do que está acontecendo quando analisam os dados.

p Além disso, o campo de visão mais estreito do instrumento revelará mais detalhes sobre os decks de nuvens do planeta e as camadas atmosféricas à medida que o instrumento desce. Tão importante quanto, o instrumento é menor e seus sensores empregam circuitos integrados específicos de aplicação modernos que suportam amostragem rápida de dados, Aslam disse.