O mistério das tempestades geométricas persistentes de Júpiter pode ser resolvido

Esta imagem composta do instrumento Jovian Infrared Auroral Mapper (JIRAM) na espaçonave Juno da NASA mostra o ciclone central no pólo norte de Júpiter e os oito ciclones que o cercam.

(Imagem: © NASA / JPL-Caltech / SwRI / ASI / INAF / JIRAM)


Mas os cientistas ainda não sabem como as estranhas tempestades se formaram.

O mistério de como ciclones gigantes se mantêm juntos em padrões geométricos em torno dos pólos de Júpiter pode agora ser resolvido, mas novas questões surgiram sobre como esses aglomerados se formaram em primeiro lugar, um novo estudo descobriu.

Depois que a sonda Juno da NASA entrou em órbita ao redor de Júpiter em 2016, a espaçonave descobriu ciclones gigantes dispostos em padrões geométricos ao redor dos pólos do mundo. No pólo norte do planeta, existem oito vórtices em torno de um vórtice central, e no pólo sul existem seis.

“Ficamos surpresos que os pólos de Júpiter não são como os de outros planetas”, disse o autor do estudo, Cheng Li, cientista planetário da Universidade da Califórnia, em Berkeley, ao Space.com. “Nunca vimos nada como esses grupos de ciclones organizados em padrões regulares.”



Cada tempestade gigantesca varia entre 2.485 e 4.350 milhas (4.000 a 7.000 quilômetros) de largura e elas circundam seus respectivos pólos a distâncias de 5.400 milhas (8.700 km). Esses ciclones e esses padrões duraram pelo menos quatro anos desde que Juno chegou a Júpiter.

Era um mistério para os cientistas como esses aglomerados se mantinham estáveis. Na Terra, os ciclones se movem em direção aos pólos, mas se dissipam na terra e na água fria, disse Li. Em contraste, Júpiter não tem terra nem oceanos, levantando a questão de por que os ciclones não simplesmente derivaram para os pólos e se fundiram. (Por exemplo, Saturno tem um único ciclone em cada um de seus pólos.)

“Todas as teorias anteriores previam que as regiões polares de planetas gigantes deveriam ser dominadas por grandes ciclones sobre seus pólos, como o que está sendo observado em Saturno, ou permaneceriam caóticas”, disse Li, que está assumindo uma nova posição na Universidade de Michigan em Ann Arbor . “O que vemos em Júpiter significa que essas teorias anteriores estão erradas e precisamos de algo novo.”



Para esclarecer os ciclones de Júpiter, Li e seus colegas desenvolveram modelos de computador baseados no que Juno revelou sobre os tamanhos e velocidades das tempestades. Eles se concentraram em quais fatores podem manter esses padrões geométricos estáveis ao longo do tempo, sem se fundir.

Os pesquisadores descobriram que a estabilidade desses padrões depende em parte da profundidade dos ciclones na atmosfera de Júpiter, mas principalmente nos anéis anticiclônicos ao redor de cada ciclone – ou seja, um anel de vento girando na direção oposta à qual cada ciclone está girando. pouca proteção contra anéis anticiclones levou à fusão dos ciclones; muita proteção pode afastar os ciclones uns dos outros.

Existem muitos mistérios não resolvidos a respeito desses grupos de ciclones. Por exemplo, ainda não se sabe por que os vórtices de Júpiter ocupam esse meio-termo feliz entre muita e pouca proteção. “No momento, não temos ideia do que os faz sentar neste ponto ideal”, disse Li.

Os cientistas agora estão investigando como esses ciclones podem ter se formado em primeiro lugar. Uma possibilidade é que eles tenham se formado próximo aos pólos, onde estão localizados atualmente. O outro, “que acreditamos ser mais provável, é que eles se formaram em outro lugar e então migraram para os pólos”, disse Li.

Esta imagem capturada pela espaçonave Juno da NASA em novembro de 2019 mostra seis ciclones dispostos em um padrão hexagonal no pólo sul de Júpiter. Em escala, um contorno do território continental dos Estados Unidos é sobreposto ao ciclone central com um contorno do Texas sobre o ciclone mais recente. (Crédito da imagem: NASA / JPL-Caltech / SwRI / ASI / INAF / JIRAM)

Depois que os pesquisadores geram modelos de computador com base nos dados de Juno para ver qual desses cenários de formação é mais provável, eles podem começar a ver como esses ciclones se organizam nesses padrões estáveis.

Essa pode ser uma pergunta mais difícil de responder, “porque isso envolve modelagem 3D detalhada de como esses vórtices são gerados, e há muitos parâmetros sobre esses vórtices que não conhecemos, como sua estrutura vertical”, disse Li . “Mas podemos experimentar diferentes cenários para ver quais estruturas verticais podem gerar os perfis de velocidade do vento que observamos com esses ciclones e avançar a partir daí.”


Publicado em 11/09/2020 18h04

Artigo original:

Estudo original:


Achou importante? Compartilhe!


Assine nossa newsletter e fique informado sobre Astrofísica, Biofísica, Geofísica e outras áreas. Preencha seu e-mail no espaço abaixo e clique em “OK”: