Assim como a Terra tem auroras espetaculares, também outros planetas do Sistema Solar têm suas próprias versões do show de luz atmosférico.
Júpiter, na verdade, tem as auroras mais poderosas do Sistema Solar – invisíveis aos nossos olhos, mas brilhando intensamente em comprimentos de onda ultravioleta.
Como Júpiter é totalmente diferente da Terra, os cientistas estão profundamente empenhados em aprender o que impulsiona esses fenômenos atmosféricos incríveis – e eles acabaram de receber uma nova pista. Graças ao orbitador Juno, agora observamos pela primeira vez o início da misteriosa tempestade auroral de Júpiter.
As auroras de Júpiter são produzidas por uma chuva constante de elétrons de alta energia, em sua maioria retirados da atmosfera de Io. Eles são acelerados ao longo das linhas do campo magnético até os pólos de Júpiter, onde caem na alta atmosfera e interagem com os gases para produzir um brilho.
Isso é diferente das auroras da Terra, que são produzidas por partículas do vento solar. Também ao contrário das auroras da Terra, as auroras de Júpiter são permanentes e podem se comportar de maneira bastante diferente.
Um desses comportamentos é a tempestade da madrugada – um intenso clareamento e alargamento da aurora ao amanhecer, observada pela primeira vez em 1994. No entanto, essas tempestades da madrugada começam no lado noturno do pólo, e nunca tínhamos sido capazes de vê-las se formando até que a sonda Juno da NASA entrou em cena.
“Observar a aurora de Júpiter da Terra não permite ver além do limbo, no lado noturno dos pólos de Júpiter”, explicou o astrônomo Bertrand Bonfond, da Universidade de Liège, na Bélgica.
“Explorações por outras espaçonaves – Voyager, Galileo, Cassini – aconteceram de distâncias relativamente grandes e não voaram sobre os pólos, então eles não puderam ver a imagem completa. É por isso que os dados de Juno são uma verdadeira virada de jogo, permitindo-nos uma melhor compreensão do que está acontecendo no lado noturno, onde nascem as tempestades da madrugada. ”
Tempestades do amanhecer são realmente incríveis. Eles começam no lado noturno do planeta, girando em vista ao amanhecer, transformando a aurora de Júpiter em um farol ultravioleta brilhante, emitindo centenas a milhares de gigawatts de luz – pelo menos 10 vezes mais energia do que a aurora Joviana usual. Eles persistem por algumas horas antes de cair em níveis de energia mais normais.
Como os dois planetas têm tais diferenças entre suas auroras, esperava-se que o processo que gerou a tempestade do amanhecer fosse diferente de qualquer processo visto nas auroras da Terra. Surpreendentemente, no entanto, os dados do espectrógrafo ultravioleta de Juno pareciam estranhamente familiares.
“Quando olhamos para toda a sequência da tempestade do amanhecer, não pudemos deixar de notar que as auroras da tempestade do amanhecer em Júpiter são muito semelhantes a um tipo de auroras terrestres chamadas subtempestades”, disse o astrônomo Zhonghua Yao, da Universidade de Liège.
As subtempestades aurorais da Terra são incríveis de ver. Eles ocorrem quando a magnetosfera da Terra é perturbada por correntes elétricas, resultando em uma liberação explosiva de energia na ionosfera. Lá, a energia é dissipada como uma aurora dançante e complexa que pode durar várias horas.
As substâncias são fortemente influenciadas pelo vento solar e pela orientação do campo magnético interplanetário. Mas a magnetosfera da Terra é dominada por interações com o vento solar; O de Júpiter é preenchido com plasma retirado de Io, que é controlado pela localização do planeta.
De acordo com a análise da equipe, as tempestades da aurora auroral de Júpiter são influenciadas por um derramamento excessivo de plasma de Io, em vez do vento solar; mas o resultado é o mesmo, uma perturbação da magnetosfera resultando em uma liberação explosiva de energia.
Em ambos os casos, um acúmulo de plasma e energia aumenta gradualmente a instabilidade no sistema até o boom – tempestade auroral.
Isso só pode aumentar nossa compreensão dos processos aurorais em ambos os planetas e pode nos ajudar a entender melhor a aurora em outros corpos no futuro – incluindo anãs marrons, que têm auroras fortes o suficiente para detectar através do espaço interestelar, mesmo quando não estão perto de Estrela.
“Embora o ‘motor’ das auroras na Terra e em Júpiter seja muito diferente, mostrar pela primeira vez as ligações entre os dois sistemas nos permite identificar fenômenos universais e distingui-los das particularidades relativas a cada planeta”, disse Yao.
“As magnetosferas da Terra e de Júpiter armazenam energia por meio de mecanismos muito diferentes, mas quando esse acúmulo atinge um ponto de ruptura, os dois sistemas liberam essa energia de forma explosiva de uma forma surpreendentemente semelhante.”
Publicado em 17/03/2021 11h25
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