O pólo sul de Júpiter tem um novo ciclone. A descoberta da maciça tempestade de Júpiter ocorreu em 3 de novembro, 2019, durante o mais recente sobrevôo de Júpiter para coleta de dados pela espaçonave Juno da NASA. Foi o 22º sobrevôo durante o qual a espaçonave movida a energia solar coletou dados científicos sobre o gigante gasoso, subindo apenas 2, 175 milhas (3, 500 quilômetros) acima do topo de suas nuvens. O sobrevôo também marcou uma vitória para a equipe da missão, cujas medidas inovadoras mantiveram a espaçonave movida a energia solar livre do que poderia ter sido um eclipse de fim de missão.

"A combinação de criatividade e pensamento analítico mais uma vez valeu a pena para a NASA, "disse Scott Bolton, Juno pesquisador principal do Southwest Research Institute em San Antonio. "Percebemos que a órbita levaria Juno para a sombra de Júpiter, o que pode ter consequências graves porque somos movidos a energia solar. Sem luz do sol significa sem energia, portanto, havia um risco real de congelarmos até a morte. Enquanto a equipe tentava descobrir como conservar energia e manter nosso núcleo aquecido, os engenheiros descobriram uma maneira completamente nova de resolver o problema:Salte a sombra de Júpiter. Foi nada menos do que um golpe de navegação de gênio. Veja só, a primeira coisa a sair do portão do outro lado, fazemos outra descoberta fundamental. "

Quando Juno chegou pela primeira vez a Júpiter em julho de 2016, suas câmeras infravermelhas e de luz visível descobriram ciclones gigantes circundando os pólos do planeta - nove no norte e seis no sul. Foram eles, como seus irmãos terrestres, um fenômeno transitório, levando apenas algumas semanas para se desenvolver e depois vazar? Ou poderiam esses ciclones, cada um quase tão largo quanto o território continental dos Estados Unidos, ser acessórios mais permanentes?

A cada sobrevôo, os dados reforçaram a ideia de que cinco tempestades de vento estavam girando em um padrão pentagonal em torno de uma tempestade central no pólo sul e que o sistema parecia estável. Nenhuma das seis tempestades mostrou sinais de ceder para permitir que outros ciclones se juntassem a ela.

"Quase parecia que os ciclones polares faziam parte de um clube privado que parecia resistir a novos membros, "disse Bolton.

Então, durante a 22ª passagem científica de Juno, um novo, um ciclone menor ganhou vida e se juntou à briga.

A vida de um jovem ciclone

"Dados do instrumento Jovian Infrared Auroral Mapper [JIRAM] de Juno indicam que passamos de um pentágono de ciclones ao redor de um no centro para um arranjo hexagonal, "disse Alessandro Mura, um co-investigador Juno no Instituto Nacional de Astrofísica de Roma. "Esta nova adição é menor em estatura do que seus seis irmãos ciclônicos mais estabelecidos:é mais ou menos do tamanho do Texas. Talvez os dados do JIRAM de sobrevoos futuros mostrem o ciclone crescendo até o mesmo tamanho que seus vizinhos."

Sondando a camada climática até 30 a 45 milhas (50 a 70 quilômetros) abaixo do topo das nuvens de Júpiter, JIRAM captura luz infravermelha emergindo das profundezas de Júpiter. Seus dados indicam a velocidade do vento do novo ciclone em média 225 mph (362 km / h) - comparável à velocidade encontrada em seus seis colegas polares mais estabelecidos.

A JunoCam da espaçonave também obteve imagens em luz visível do novo ciclone. Os dois conjuntos de dados lançam luz sobre os processos atmosféricos não apenas de Júpiter, mas também de outros gigantes gasosos de Saturno, Urano e Netuno, bem como os de exoplanetas gigantes agora sendo descobertos; eles até lançam luz sobre os processos atmosféricos dos ciclones da Terra.

“Esses ciclones são novos fenômenos climáticos que não foram vistos ou previstos antes, "disse Cheng Li, um cientista Juno da Universidade da Califórnia, Berkeley. "A natureza está revelando uma nova física em relação aos movimentos dos fluidos e como as atmosferas de planetas gigantescos funcionam. Estamos começando a entendê-la por meio de observações e simulações de computador. Futuros vôos de Juno nos ajudarão a refinar ainda mais nossa compreensão, revelando como os ciclones evoluem ao longo do tempo."

Shadow Jumping

Claro, o novo ciclone nunca teria sido descoberto se Juno tivesse congelado até a morte durante o eclipse quando Júpiter ficou entre a espaçonave e o calor do Sol e os raios de luz.

Juno navega no espaço profundo desde 2011. Entrou em uma órbita inicial de 53 dias ao redor de Júpiter em 4 de julho, 2016. Originalmente, a missão planejava reduzir o tamanho de sua órbita alguns meses depois para encurtar o período entre os voos científicos do gigante gasoso para cada 14 dias. Mas a equipe do projeto recomendou à NASA que renunciasse à queima do motor principal devido a preocupações com o sistema de fornecimento de combustível da espaçonave. A órbita de 53 dias de Juno fornece toda a ciência conforme planejado originalmente; só leva mais tempo para fazer isso. A vida mais longa de Juno em Júpiter é o que levou à necessidade de evitar a sombra de Júpiter.

"Desde o dia em que entramos na órbita de Júpiter, garantimos que permanecesse banhado de sol 24 horas por dia, 7 dias por semana, "disse Steve Levin, Cientista do projeto Juno no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA em Pasadena, Califórnia. "Nossos navegadores e engenheiros nos disseram que o dia do ajuste de contas estava chegando, quando iríamos para a sombra de Júpiter por cerca de 12 horas. Sabíamos que por um período tão extenso sem energia, nossa espaçonave sofreria um destino semelhante ao do Opportunity rover, quando os céus de Marte se encheram de poeira e bloquearam os raios do Sol de alcançar seus painéis solares. "

Sem os raios do Sol fornecendo energia, Juno seria resfriado abaixo dos níveis testados, eventualmente drenando suas células de bateria além da recuperação. Então, a equipe de navegação elaborou um plano para "pular a sombra, "manobrando a espaçonave apenas o suficiente para que sua trajetória perdesse o eclipse.

"No espaço profundo, você está na luz do sol ou fora da luz do sol; realmente não há meio-termo, "disse Levin.

Os navegadores calcularam que se Juno realizasse uma queima de foguete semanas antes de 3 de novembro, enquanto a espaçonave estava o mais longe possível de Júpiter em sua órbita, eles poderiam modificar sua trajetória o suficiente para impedir o eclipse. A manobra utilizaria o sistema de controle de reação da espaçonave, que não foi inicialmente planejado para ser usado para uma manobra deste tamanho e duração.

Em 30 de setembro, às 19h46 EDT (4:46 pm PDT), a queima do sistema de controle de reação começou. Terminou 10 horas e meia depois. A manobra de propulsão - cinco vezes mais longa do que qualquer uso anterior daquele sistema - mudou a velocidade orbital de Juno em 126 mph (203 km / h) e consumiu cerca de 160 libras (73 kg) de combustível. Trinta e quatro dias depois, as matrizes solares da espaçonave continuaram a converter a luz do sol em elétrons inabaláveis ​​enquanto Juno se preparava para gritar mais uma vez sobre as nuvens de Júpiter.

"Graças aos nossos navegadores e engenheiros, ainda temos uma missão, "disse Bolton." O que eles fizeram é mais do que apenas tornar possível a nossa descoberta de ciclones; eles tornaram possíveis as novas percepções e revelações sobre Júpiter que estão à nossa frente. "