Cientistas planetários utilizaram o Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy (SOFIA), um projeto conjunto da NASA e da Agência Espacial Alemã, DLR, para examinar a circulação atmosférica de Júpiter – pela primeira vez durante o inverno do norte do planeta – durante voos em agosto de 2018 e julho de 2019 .
Para fazer isso, eles analisaram o hidrogênio.
As moléculas de hidrogênio – H2 – podem ser organizadas de duas maneiras diferentes, conhecidas como para-hidrogênio e orto-hidrogênio. As duas orientações têm energias distintas, portanto, determinar a proporção de para-hidrogênio para orto-hidrogênio pode informar os astrônomos sobre a temperatura geral.
Os pesquisadores analisaram a concentração de para-hidrogênio e orto-hidrogênio em altitudes logo acima do convés principal de nuvens de Júpiter. Eles descobriram que, ao redor do equador, o gás quente está subindo para a atmosfera joviana. Nos pólos norte e sul, no entanto, está ocorrendo o oposto: o gás frio dos níveis mais altos e mais frios da atmosfera está viajando para baixo.
“Isso dá uma noção da circulação geral: subindo no equador, afundando perto dos polos”, disse Imke de Pater, principal autor de um artigo recente no Planetary Science Journal descrevendo as observações.
A atmosfera de Júpiter já havia sido observada através das lentes do hidrogênio antes – pelo SOFIA em 2014 e pelas Voyager 1 e 2 da NASA em 1979 – mas apenas durante o verão joviano do norte. As observações atuais foram as primeiras feitas durante o inverno do norte de Júpiter, cerca de meio ano joviano após os estudos SOFIA de 2014. Essa comparação ilustrou como os pólos de Júpiter mudam com as estações do ano, mostrando que o extremo norte permanece mais frio do que o extremo sul, independentemente da época do ano.
Os hemisférios norte e sul de Júpiter são conhecidos por terem uma distribuição de aerossol assimétrica, então esse desequilíbrio de temperatura entre seus dois pólos é provavelmente um efeito de sua assimetria.
Ao estudar Júpiter, de Pater e seus colegas também viram quatro outros objetos que entraram no campo de visão do SOFIA e os dados coletados: as quatro maiores luas de Júpiter, conhecidas coletivamente como seus satélites galileanos – Io, Europa, Ganimedes e Calisto.
“Ficamos surpresos que realmente capturamos todos os quatro satélites e pudemos determinar sua temperatura de brilho”, disse Pater.
Graças a essa agradável surpresa, o grupo pôde ver claramente como as temperaturas das luas diminuem com a profundidade em suas camadas de subsuperfície. Essas mudanças de temperatura podem eventualmente ser usadas para determinar a composição, densidade e outras propriedades dentro dos satélites.
Todos os satélites têm características únicas – desde gelo de água na Europa, até crateras pesadas na antiga Calisto, até atividade vulcânica extrema em Io – tornando sua composição material particularmente interessante para investigar.
Júpiter e suas luas são muito brilhantes para serem observados pelos canais de longo comprimento de onda do Telescópio Espacial James Webb, pois podem saturar o instrumento e não podem ser medidos do solo devido à atmosfera da Terra bloqueando uma grande quantidade de radiação infravermelha média . O acesso exclusivo do SOFIA ao infravermelho médio, portanto, permite essas medições e fornece informações críticas sobre Júpiter e suas luas.
Publicado em 07/05/2022 21h32
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