NASA, ESA, A. Simon (Goddard Space Flight Center) e M.H. Wong (University of California, Berkeley) e a equipe OPAL Nota: Os planetas não são mostrados em escala nesta imagem.
De seu ponto de vista bem acima da atmosfera da Terra, o Telescópio Espacial Hubble da NASA completou a grande viagem deste ano pelo sistema solar externo – retornando imagens nítidas que complementam as observações atuais e passadas de espaçonaves interplanetárias.
Este é o reino dos planetas gigantes – Júpiter, Saturno, Urano e Netuno – estendendo-se até 30 vezes a distância entre a Terra e o Sol.
Ao contrário dos planetas terrestres rochosos como a Terra e Marte, que se aglomeram perto do calor do Sol, esses mundos distantes são compostos principalmente de sopas gasosas de hidrogênio, hélio, amônia, metano e águas profundas em torno de um núcleo compacto, intensamente quente .
Embora as espaçonaves robóticas tenham enviado instantâneos de suas visitas a esses quatro planetas enormes nos últimos 50 anos, suas atmosferas coloridas e giratórias estão mudando constantemente. Enquanto espaçonaves robóticas que voam perto dos planetas podem obter imagens mais nítidas, o Hubble frequentemente revisita esses mundos distantes para revelar novas surpresas, oferecendo novas percepções sobre seu clima selvagem, impulsionadas por forças dinâmicas ainda desconhecidas trabalhando sob o topo das nuvens.
Os instantâneos do Hubble dos planetas externos revelam mudanças extremas e sutis que ocorrem rapidamente nesses mundos distantes. A visão nítida do Hubble coleta percepções sobre os fascinantes padrões climáticos dinâmicos e as estações desses gigantes gasosos e permite que os astrônomos investiguem as causas muito semelhantes – e muito diferentes – de suas mudanças de atmosfera.
Essas imagens do Hubble fazem parte dos mapas anuais de cada planeta obtidos como parte do programa Outer Planets Atmospheres Legacy, ou OPAL. O programa fornece visões globais anuais dos planetas externos para procurar mudanças em suas tempestades, ventos e nuvens. A longevidade do Hubble e seu ponto de vista único deram aos astrônomos uma chance única de verificar os planetas externos anualmente. O conhecimento do programa OPAL também pode ser estendido muito além de nosso próprio sistema solar no estudo de atmosferas de planetas que orbitam estrelas diferentes do nosso sol.
Júpiter
As imagens de Júpiter do Hubble deste ano rastreiam a paisagem em constante mudança de sua atmosfera turbulenta, onde várias novas tempestades estão deixando sua marca, e o ritmo das mudanças de cor perto do equador do planeta continua a surpreender os pesquisadores.
A foto de 4 de setembro do Hubble mostra a atmosfera tumultuada do planeta gigante em plena exibição.
A zona equatorial do planeta permaneceu com uma tonalidade laranja profunda por muito mais tempo, em comparação com os episódios de escurecimento anteriores. Embora o equador tenha mudado de sua aparência tradicional branca ou bege por alguns anos, os cientistas ficaram surpresos ao descobrir que a cor laranja mais profunda persistia nas imagens recentes do Hubble, em vez de esperar que a zona perdesse sua camada de névoa avermelhada.
Logo acima do equador, os pesquisadores notam o aparecimento de várias novas tempestades, apelidadas de “barcaças” durante a era Voyager. Essas células vermelhas alongadas podem ser definidas como vórtices ciclônicos, que variam em aparência. Enquanto algumas das tempestades são nitidamente definidas e claras, outras são confusas e nebulosas. Essa diferença na aparência é causada pelas propriedades dentro das nuvens dos vórtices.
“Cada vez que obtemos novos dados, a qualidade da imagem e os detalhes nos recursos de nuvem sempre me surpreendem”, disse Amy Simon, do Goddard Space Flight Center em Greenbelt, Maryland. “Fico impressionado quando olho para Júpiter, nas barcaças ou na faixa vermelha logo abaixo, você pode ver estruturas de nuvens que são claramente muito mais profundas. Estamos vendo muita estrutura aqui e variação de profundidade vertical.”
Os pesquisadores também observaram que um recurso apelidado de “Red Spot Jr.” (Oval BA), abaixo da Grande Mancha Vermelha, onde o Hubble acabou de descobrir que os ventos estão aumentando, ainda é uma cor bege mais escura, e é acompanhada por uma série de tempestades anticiclônicas brancas ao sul.
Saturno
O novo olhar do Hubble para Saturno em 12 de setembro mostra mudanças rápidas e extremas de cor das bandas no hemisfério norte do planeta, onde agora é o início do outono. As bandas variaram ao longo das observações do Hubble em 2019 e 2020. Notavelmente, a icônica tempestade hexagonal de Saturno, descoberta pela primeira vez em 1981 pela espaçonave Voyager 2, era difícil de distinguir em 2020, mas é novamente evidente em 2021. A imagem de Saturno do Hubble captura o planeta seguindo o inverno do hemisfério sul, evidente na tonalidade azulada do pólo sul. No passado, o Hubble permitiu aos pesquisadores acompanhar de perto as mudanças sazonais do hemisfério norte.
“Isso é algo que podemos fazer melhor com o Hubble. Com a alta resolução do Hubble, podemos restringir as coisas para qual banda está realmente mudando”, disse Michael Wong, da Universidade da Califórnia, Berkeley. “Se você olhar para isso através de um telescópio terrestre, nossa atmosfera ficará embaçada e você perderá algumas dessas variações de cores. Nada do solo obterá imagens de luz visível tão nítidas quanto as do Hubble.”
Urano
A visão de Urano em 25 de outubro do Hubble coloca o capô polar norte brilhante do planeta no centro das atenções. É primavera no hemisfério norte e o aumento da radiação ultravioleta absorvida do Sol parece estar causando o brilho da região polar. Os pesquisadores estão estudando como o brilho do capô polar resulta de mudanças na concentração do gás metano atmosférico e as características das partículas de névoa, bem como os padrões de fluxo atmosférico. Curiosamente, mesmo quando o capô atmosférico fica mais claro, o limite extremo sul permanece fixo na mesma latitude. Isso tem sido constante nos últimos anos de observações de OPAL, talvez porque uma corrente de jato esteja criando uma barreira naquela latitude de 43 graus.
Netuno
Em observações feitas em 7 de setembro, os pesquisadores descobriram que a mancha escura de Netuno, que recentemente se descobriu ter mudado o curso em direção ao equador, ainda é visível nesta imagem, junto com um hemisfério norte escurecido. Há também um notável círculo escuro e alongado envolvendo o pólo sul de Netuno. A cor azul de Netuno e Urano é o resultado da absorção da luz vermelha pela atmosfera rica em metano dos planetas, combinada com o mesmo processo de espalhamento de Rayleigh que torna o céu da Terra azul. Em 2021, havia poucas nuvens brilhantes em Netuno, e seu azul distinto com uma grande mancha escura singular lembra muito o que a Voyager 2 viu em 1989.
O Telescópio Espacial Hubble é um projeto de cooperação internacional entre a NASA e a ESA (Agência Espacial Europeia). O Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, gerencia o telescópio. O Space Telescope Science Institute (STScI) em Baltimore, Maryland, conduz as operações científicas do Hubble. O STScI é operado para a NASA pela Associação de Universidades para Pesquisa em Astronomia em Washington, D.C.
Publicado em 22/11/2021 18h41
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