Um mistério é se os jatos existem apenas na parte superior da atmosfera do planeta - bem como as correntes de jato da própria Terra - ou se eles mergulham no interior gasoso de Júpiter. Se o último for verdade, poderia revelar pistas sobre a estrutura interna do planeta e sua dinâmica interna.

Agora, O geofísico da UCLA Jonathan Aurnou e colaboradores em Marselha, França, simularam os jatos de Júpiter no laboratório pela primeira vez. Seu trabalho demonstra que os ventos provavelmente se estendem milhares de milhas abaixo da atmosfera visível de Júpiter.

Esta pesquisa foi publicada online hoje em Física da Natureza .

“Podemos fazer esses recursos em um computador, mas não poderíamos fazê-los acontecer em um laboratório, "disse Aurnou, um professor de Terra da UCLA, ciências planetárias e espaciais, que passou a última década estudando modelos de computador de ventos redemoinhos. "Se tivermos uma compreensão teórica de um sistema, devemos ser capazes de criar um modelo analógico. "

O desafio de recriar ventos em redemoinho no laboratório era construir um modelo de um planeta com três atributos principais considerados necessários para a formação dos jatos:rotação rápida, turbulência e um "efeito de curvatura" que imita a forma esférica de um planeta. As tentativas anteriores de criar jatos em um laboratório muitas vezes falhavam porque os pesquisadores não conseguiam girar seus modelos rápido o suficiente ou criar turbulência suficiente, Aurnou disse.

A inovação para a equipe de Aurnou foi uma nova peça de equipamento de laboratório. Os pesquisadores usaram uma mesa construída sobre rolamentos de ar que pode girar a 120 rotações por minuto e suportar uma carga de até 1, 000 quilogramas (cerca de 2, 200 libras), o que significa que ele poderia girar um grande tanque de fluido em alta velocidade de uma forma que imita a rápida rotação de Júpiter.

Os cientistas encheram um lixo de tamanho industrial com 400 litros (cerca de 105 galões) de água e o colocaram sobre a mesa. Quando o contêiner girou, água foi lançada contra seus lados, formando uma parábola que se aproxima da superfície curva de Júpiter.

"Quanto mais rápido foi, melhor imitamos os efeitos massivamente fortes de rotação e curvatura que existem nos planetas, "Disse Aurnou. Mas a equipe descobriu que 75 rotações por minuto era um limite prático:rápido o suficiente para forçar o líquido em uma forma fortemente curva, mas lento o suficiente para evitar que a água vazasse.

Enquanto a lata estava girando, os cientistas usaram uma bomba abaixo de seu piso falso para circular a água através de uma série de orifícios de entrada e saída, que criou turbulência - uma das três condições críticas para o experimento. Essa energia turbulenta foi canalizada para fazer jatos, e em poucos minutos o fluxo de água mudou para seis fluxos concêntricos movendo-se em direções alternadas.

"Esta é a primeira vez que alguém demonstra que jatos fortes semelhantes aos de Júpiter podem se desenvolver em um fluido real, "Aurnou disse.

Os pesquisadores inferiram que os jatos eram profundos porque podiam vê-los na superfície da água, mesmo que eles tenham injetado turbulência no fundo.

Os pesquisadores estão ansiosos para testar suas previsões com dados reais de Júpiter, e eles não terão que esperar muito:a sonda espacial Juno da NASA está orbitando Júpiter agora, coletando dados sobre sua atmosfera, campo magnético e interior. Os resultados iniciais da missão Juno foram apresentados na reunião da American Geophysical Union em dezembro em San Francisco, e Aurnou estava lá.

"Os dados do Juno desde o primeiro sobrevôo de Júpiter mostraram que as estruturas de gás amônia se estendiam por mais de 60 milhas no interior de Júpiter, o que foi um grande choque para a equipe de ciência da Juno, "Aurnou disse." Os pesquisadores da UCLA desempenharão um papel importante na explicação dos dados. "

Este ano, Aurnou e sua equipe usarão supercomputadores no Laboratório Nacional de Argonne em Argonne, Illinois, para simular a dinâmica do interior e da atmosfera de Júpiter. Eles também continuarão seu trabalho no laboratório em Marselha para tornar a simulação da mesa de fiar mais complexa e mais realista.

Um objetivo é adicionar um fino, camada estável de fluido no topo da água girando, que funcionaria como a fina camada externa da atmosfera de Júpiter que é responsável pelo clima do planeta. Os pesquisadores acreditam que isso os ajudará a simular características como a famosa Grande Mancha Vermelha de Júpiter.