Os dois telescópios espaciais mais poderosos já construídos, o Telescópio Espacial James Webb da NASA e o Telescópio Espacial Hubble, estão prestes a reunir dados sobre o corpo mais vulcanicamente em todo o sistema solar, a primeira lua galileana de Júpiter, Io. Esses dados serão usados em combinação com os próximos sobrevôos de Io pela espaçonave Juno da NASA, que está atualmente pesquisando o sistema de Júpiter e está programada para realizar esses sobrevôos ainda este ano e no início de 2024. O objetivo de examinar esta pequena lua vulcânica com esses dois telescópios poderosos e uma espaçonave em órbita servem para que os cientistas obtenham uma melhor compreensão de como a atmosfera que escapa de Io interage com o ambiente magnético e de plasma circundante de Júpiter.
“O momento deste projeto é crítico”, disse o Dr. Kurt Retherford, pesquisador do Southwest Research Institute (SwRI) e investigador principal desta elaborada campanha científica. “Durante o próximo ano, Juno passará por Io várias vezes, oferecendo raras oportunidades de combinar observações in situ e remotas deste sistema complexo. Esperamos obter novos conhecimentos sobre o dramático vulcanismo de Io, as interações plasma-lua e o gás neutro e as populações de plasma que se propagam através da vasta magnetosfera de Júpiter e desencadeiam intensas emissões aurorais jupiterianas.”
A solicitação de tempo de observação no Hubble é feita através do Programa de Observação do Telescópio Espacial Hubble da NASA e é alocada com base no número de órbitas que o Hubble será solicitado a completar ao redor da Terra para uma campanha científica para completar sua pesquisa, com cada órbita levando aproximadamente 90 minutos. Normalmente, grandes projetos de observação solicitam 75 ou mais órbitas. Esta não será a primeira vez que o Hubble examina Júpiter, pois tem uma extensa história de estudo do maior planeta do sistema solar.
Para esta campanha, o Dr. Retherford e sua equipe usarão 122 órbitas do Hubble ao redor da Terra para coletar dados sobre Io por um tempo total de 183 horas de observação, ou pouco mais de 4,25 órbitas completas de Io em torno de Júpiter, com cada órbita demorando aproximadamente 42,5 horas. Além disso, o James Webb coletará dados sobre Io ao longo de 4,8 horas, ou pouco mais de 10% de uma órbita completa de Io em torno de Júpiter.
O enorme campo magnético de Júpiter é composto por uma bolha gigante de partículas carregadas que circunda e gira em torno do maior planeta do sistema solar, do qual é composto principalmente pela atmosfera que escapa de Io. O que permaneceu um mistério para os cientistas é a interação entre a atmosfera de Io, os voláteis da superfície, as erupções vulcânicas, as extensas nuvens neutras de Io, a ionosfera de Júpiter e o Toro de Plasma de Io (IPT), e especificamente como medir e obter maiores informações sobre ele. O IPT é uma nuvem em forma de donut que circunda Júpiter e é produzida a partir da ionização dos gases que escapam de Io.
“A maioria desses materiais não escapa diretamente dos vulcões, mas está associada à sublimação da geada de dióxido de enxofre da superfície diurna de Io”, disse a Dra. Katherine de Kleer, que é professora assistente de ciência planetária e astronomia em Caltech, especialista em análise de dados James Webb e um dos vários co-investigadores desta campanha. “A interação entre a atmosfera de Io e o plasma circundante fornece o mecanismo de escape para os gases libertados da superfície congelada da lua.”
Depois de chegar a Júpiter em julho de 2016, Juno passou sua missão científica principal estudando Júpiter, incluindo seu interior, auroras e magnetosfera massiva. A missão estendida de Juno começou em agosto de 2021, que está programada para durar até setembro de 2025 e tem sido usada para conduzir sobrevôos das luas galileanas de Júpiter, Io, Europa, Ganimedes e Calisto. Para Io, Juno já realizou sobrevôos em 2022 e no início deste ano, com os sobrevôos adicionais para esta nova campanha programados para 30 de dezembro de 2023, 1º de fevereiro de 2024 e 20 de setembro de 2024.
“A oportunidade para uma abordagem holística às investigações de Io não está disponível desde que uma série de sobrevôos da nave espacial Galileo em 1999-2000 foram apoiados pelo Hubble com uma prolífica campanha de 30 órbitas”, disse o Dr. “A combinação das medições intensivas in situ da Juno com as nossas observações de detecção remota irá, sem dúvida, avançar a nossa compreensão do papel de Io na condução de fenómenos acoplados no sistema de Júpiter.”
Como observado, Io é o corpo vulcanicamente mais ativo de todo o sistema solar, ostentando centenas de vulcões que lançam lava a dezenas de quilômetros (ou milhas) no espaço. A sua atividade vulcânica é o resultado do aquecimento das marés à medida que a pequena lua é comprimida e esticada por Júpiter, muito mais massivo, juntamente com duas das luas exteriores, Europa e Ganimedes. A atividade vulcânica de Io foi prevista pela primeira vez pouco antes da chegada da Voyager 1 da NASA em 1979, que confirmou esta atividade e fotografou os primeiros sinais de vulcanismo ativo fora da Terra.
Que novas descobertas o James Webb, o Hubble e Juno revelarão sobre o corpo planetário mais vulcanicamente ativo do sistema solar? Só o tempo dirá, e é por isso que fazemos ciência!
Publicado em 07/09/2023 23h10
Artigo original:
- https://www.universetoday.com/162957/exploring-ios-volcanic-activity-via-hubble-and-webb-telescopes/