A missão Juno da NASA forneceu seus primeiros resultados científicos sobre a quantidade de água na atmosfera de Júpiter. Publicado recentemente no jornal Astronomia da Natureza , os resultados de Juno estimam que no equador, a água representa cerca de 0,25% das moléculas da atmosfera de Júpiter - quase três vezes a do Sol. Estas são também as primeiras descobertas sobre a abundância de água do gigante gasoso desde a missão Galileo da agência, em 1995, sugerindo que Júpiter pode ser extremamente seco em comparação com o Sol (a comparação não se baseia na água líquida, mas na presença de seus componentes, oxigênio e hidrogênio, presente no Sol).

Uma estimativa precisa da quantidade total de água na atmosfera de Júpiter está na lista de desejos dos cientistas planetários há décadas:a figura no gigante gasoso representa uma peça crítica que faltava no quebra-cabeça da formação do nosso sistema solar. Júpiter foi provavelmente o primeiro planeta a se formar, e contém a maior parte do gás e da poeira que não foram incorporados ao sol.

As principais teorias sobre sua formação dependem da quantidade de água que o planeta absorveu. A abundância de água também tem implicações importantes para a meteorologia do gigante gasoso (como as correntes de vento fluem em Júpiter) e para a estrutura interna. Embora os relâmpagos - um fenômeno normalmente alimentado pela umidade - detectados em Júpiter pela Voyager e outras espaçonaves implicassem na presença de água, uma estimativa precisa da quantidade de água nas profundezas da atmosfera de Júpiter permanecia indefinida.

Antes que a sonda Galileo parasse de transmitir 57 minutos em sua descida jupiteriana em dezembro de 1995, ele transmitiu por rádio medições do espectrômetro da quantidade de água na atmosfera do gigante gasoso até uma profundidade de cerca de 75 milhas (120 quilômetros), onde a pressão atmosférica atingiu cerca de 320 libras por polegada quadrada (22 bar). Os cientistas que trabalharam nos dados ficaram consternados ao descobrir dez vezes menos água do que o esperado.

Ainda mais surpreendente:a quantidade de água medida pela sonda Galileo parecia ainda estar aumentando na maior profundidade medida, muito abaixo, onde as teorias sugerem que a atmosfera deve ser bem misturada. Em uma atmosfera bem misturada, o conteúdo de água é constante em toda a região e é mais provável que represente uma média global; em outras palavras, é mais provável que seja representativo de todo o planeta. Quando combinado com um mapa infravermelho obtido ao mesmo tempo por um telescópio terrestre, os resultados sugeriram que a missão da sonda pode ter sido apenas azarada, amostragem de um ponto meteorológico excepcionalmente seco e quente em Júpiter.

"Apenas quando pensamos que temos as coisas resolvidas, Júpiter nos lembra o quanto ainda temos que aprender, "disse Scott Bolton, Juno é pesquisador principal do Southwest Research Institute em San Antonio. "A descoberta surpresa de Juno de que a atmosfera não estava bem misturada mesmo bem abaixo do topo das nuvens é um quebra-cabeça que ainda estamos tentando descobrir. Ninguém teria imaginado que a água poderia ser tão variável em todo o planeta."

Medindo Água de Cima

Um rotativo, espaçonave movida a energia solar, Juno foi lançado em 2011. Por causa da experiência da sonda Galileo, a missão busca obter leituras de abundância de água em grandes regiões do imenso planeta. Um novo tipo de instrumento para exploração planetária do espaço profundo, O Radiômetro de Microondas de Juno (MWR) observa Júpiter de cima usando seis antenas que medem a temperatura atmosférica em várias profundidades simultaneamente. O Radiômetro de Microondas aproveita o fato de que a água absorve certos comprimentos de onda da radiação de micro-ondas, o mesmo truque usado pelos fornos de micro-ondas para aquecer rapidamente os alimentos. As temperaturas medidas são usadas para restringir a quantidade de água e amônia na atmosfera profunda, já que ambas as moléculas absorvem a radiação de microondas.

A equipe científica de Juno usou dados coletados durante os primeiros oito voos científicos de Juno em Júpiter para gerar as descobertas. Eles inicialmente se concentraram na região equatorial porque a atmosfera lá parece mais bem misturada, mesmo em profundidade, do que em outras regiões. De seu poleiro orbital, o radiômetro foi capaz de coletar dados de uma profundidade muito maior na atmosfera de Júpiter do que a sonda Galileo - 93 milhas (150 quilômetros), onde a pressão atinge cerca de 480 psi (33 bar).

"Descobrimos que a água do equador é maior do que a medição da sonda Galileo, "disse Cheng Li, um cientista Juno da Universidade da Califórnia, Berkeley. "Como a região equatorial é única em Júpiter, precisamos comparar esses resultados com a quantidade de água em outras regiões. "

Northward Bound

A órbita de 53 dias de Juno está se movendo lentamente para o norte, como pretendido, trazendo mais do hemisfério norte de Júpiter para um foco mais nítido a cada sobrevôo. A equipe de ciência está ansiosa para ver como o conteúdo de água atmosférica varia de acordo com a latitude e região, bem como o que os pólos ricos em ciclones podem dizer sobre a abundância global de água do gigante do gás.

O 24º sobrevoo científico de Juno em Júpiter ocorreu em 17 de fevereiro. O próximo sobrevoo científico ocorre em 10 de abril, 2020.

"Cada sobrevôo científico é um evento de descoberta, "disse Bolton." Com Júpiter há sempre algo novo. Juno nos ensinou uma lição importante:precisamos chegar bem perto de um planeta para testar nossas teorias. "