O Telescópio Gemini North no Havaí e o Telescópio Espacial Hubble capturaram Júpiter em luz visível, infravermelha e ultravioleta, revelando as impressionantes características atmosféricas do gigante gasoso em detalhes. Isso inclui supertempestades, ciclones massivos e, claro, a Grande Mancha Vermelha – a tempestade centenária na atmosfera de Júpiter que é tão grande que pode engolir a Terra.
Esta é a astronomia de vários comprimentos de onda em ação. Ver um planeta através de diferentes comprimentos de onda de luz pode revelar aspectos e características que de outra forma seriam invisíveis. Uma comparação fornece uma melhor compreensão do gigante gasoso, sua atmosfera, suas partículas e sua névoa.
“As observações do Gemini North foram possibilitadas pela localização do telescópio na Reserva de Ciências Maunakea próximo ao Monte Maunakea”, disse Mike Wong, líder da equipe de observação e cientista planetário da Universidade da Califórnia em Berkeley, em um comunicado. “Agradecemos o privilégio de poder observar Ka’āwela (Júpiter) de um local único em qualidade astronômica e significado cultural.”
O gerador de imagens Near-InfraRed da Gemini North forneceu a imagem do comprimento de onda infravermelho de Júpiter, enquanto a câmera de campo amplo 3 do Hubble forneceu o dobro da capacidade de capturar imagens em luz visível e ultravioleta.
Todas as três imagens foram tiradas simultaneamente em 11 de janeiro de 2017 para comparação.
Júpiter parece muito diferente nas três fotos. A Grande Mancha Vermelha quase desaparece nos comprimentos de onda do infravermelho, mas uma área escura dentro da tempestade parece maior do que na imagem de luz visível. Isso se deve ao fato de que diferentes comprimentos de onda de luz dentro da tempestade têm estruturas diferentes.
A combinação das imagens da tempestade em luz visível do Hubble com as observações infravermelhas de Gêmeos revelou que as feições escuras são buracos na camada de nuvens. Estes parecem escuros na luz visível. No infravermelho térmico, no entanto, os pesquisadores foram capazes de determinar que o brilho do calor de Júpiter escapa para o espaço através dos orifícios. Normalmente, esse processo é bloqueado pelas nuvens maciças de Júpiter.
Confira a comparação entre a imagem infravermelha brilhante de Júpiter e a imagem muito mais suave com luz visível no controle deslizante abaixo.
No infravermelho, as camadas quentes de Júpiter parecem brilhar através das lacunas nas nuvens, bem abaixo das nuvens.
Wong comparou a imagem infravermelha de Júpiter a uma jack-o-lantern.
Enquanto isso, as famosas bandas de nuvens do planeta são visíveis em todos os três comprimentos de onda.
A Mancha Vermelha Jr., chamada de Oval BA pelos cientistas, é uma tempestade abaixo da Grande Mancha Vermelha que aparece nas imagens visíveis e ultravioleta. Foi formado quando três tempestades cresceram juntas em 2000.
Veja o controle deslizante abaixo para ver quais diferenças você pode ver nas imagens de luz ultravioleta e visível.
Red Spot Jr. voltou a ficar branco nos últimos anos. Esta é a cor original da mancha antes de se tornar vermelha em 2006. O núcleo dessa tempestade, no entanto, é um vermelho escuro, o que pode indicar que a Mancha Vermelha Jr. ficará mais vermelha novamente no futuro, como a Grande Mancha Vermelha.
Acima desta área turbulenta na imagem visível também está uma supertempestade que se parece com uma faixa branca rodopiante.
Outro pode ser visto na imagem infravermelha do hemisfério norte de Júpiter. Acredita-se que esta faixa em particular seja um redemoinho ciclônico ou uma série de redemoinhos que se estende por quase 45.000 milhas de leste a oeste. Na luz visível, parece marrom escuro. Quando a nave espacial Voyager 1 da NASA mapeou Júpiter em 1979, os cientistas chamaram essas características de “barcaças marrons”. Então, esses redemoinhos quase desaparecem na luz ultravioleta.
Abaixo, existem grandes pontos de acesso na imagem infravermelha.
Júpiter tempestuoso
Juntas, as três perspectivas diferentes ajudam os cientistas a entender as nuvens fascinantes de Júpiter em sua atmosfera. As imagens também podem ser comparadas com as observações da missão Juno, que orbita Júpiter desde 2016.
Júpiter é conhecido por suas enormes tempestades, mas, para olhar dentro delas, as espaçonaves Juno Hubble e Gemini North precisam trabalhar juntas. As observações coletivas deste time dos sonhos produziram imagens de tirar o fôlego e revelaram o que está acontecendo nas gigantescas tempestades contínuas de Júpiter.
As tempestades de Júpiter são monstros. Suas nuvens de tempestade podem se estender por 40 milhas da base ao topo, o que é cinco vezes a altura das nuvens de tempestade da Terra. Os relâmpagos de Júpiter também atingem, três vezes mais energia do que os chamados “superbolts”, os relâmpagos mais fortes da Terra.
Wong e sua equipe usaram esses dados coletivos para entender como as tempestades com raios se formam em Júpiter, examinar buracos nas nuvens da Grande Mancha Vermelha e olhar para as camadas mais profundas da atmosfera do planeta que normalmente não são visíveis.
“Juno detectou uma série de flashes de comprimento de onda de rádio associados a ciclones”, disse Wong. “E interpretamos os dados para mostrar que, com a convecção ativa que cria o raio, você tem essa situação particular em que três tipos de nuvens são colocadas juntas em um lugar: as torres convectivas realmente altas, clareiras nas quais Gêmeos reconhece brilhantemente a emissão e nuvens profundas de água. “
É provável que os relâmpagos causados por convecção úmida ocorram nas nuvens profundas de água. O raio de Júpiter e as grandes tempestades se formam dentro e ao redor de grandes células convectivas posicionadas acima de nuvens profundas.
Embora várias missões espaciais robóticas tenham visitado Júpiter, os pesquisadores ainda têm muitas dúvidas sobre como esse gigante gasoso foi formado e quais processos estão ocorrendo no planeta.
O apoio de Hubble e Gemini durante a missão Juno também dá aos pesquisadores uma visão geral do clima de Júpiter, como padrões de vento, ondas atmosféricas e ciclones, bem como seus gases e calor.
Embora os cientistas não saibam por quê, essa redução da tempestade ocorreu desde que os astrônomos começaram a observar e registrar medições desde 1930.
O gigante gasoso possui uma atmosfera em constante movimento. As campanhas de observação de longo prazo, portanto, tornam possível rastrear as mudanças em Júpiter ao longo do tempo. Os cientistas estão entusiasmados para ver que surpresas Júpiter reservou para o futuro.