Mistério louco das impressionantes mudanças de cor de Júpiter finalmente resolvido?

Imagens de um telescópio infravermelho terrestre, mostrando Júpiter com radiação de comprimento de onda de 5 mícrons. A mudança notável entre maio de 2001 e dezembro de 2011 no Cinturão Equatorial Norte (destacada entre as linhas azuis tracejadas) pode ser vista. Crédito: Arrate Antuñano/NASA/IRTF/NSFCam/SpeX

Os pesquisadores usaram NASAdados da missão Juno para sugerir que JúpiterA mudança das listras pode ser causada por oscilações de torção no campo magnético do planeta. Esses movimentos semelhantes a ondas podem preencher a lacuna de compreensão entre os fenômenos da superfície de Júpiter e seu interior profundo, mas mais pesquisas são necessárias.

Cientistas da Universidade de Leeds acreditam que podem ter encontrado a resposta para um mistério de longa data por trás das famosas “listras” de Júpiter.

As imagens do planeta são caracterizadas por faixas coloridas, assim como a famosa Grande Mancha Vermelha, mas essas faixas são frequentemente vistas se movendo e mudando – algo que os cientistas até agora não conseguiram explicar.

Agora, graças a uma nova descoberta – possibilitada pela missão Juno da NASA, que fornece novas informações incríveis sobre o campo magnético de Júpiter – a Dra. Kumiko Hori e o professor Chris Jones, da Escola de Matemática da Universidade, acreditam que podem ter encontrado a resposta.

A espaçonave Juno da NASA é mostrada em órbita acima das nuvens coloridas de Júpiter na renderização deste artista. Crédito: NASA/JPL-Caltech

O professor Jones disse: “Se você olhar para Júpiter através de um telescópio, verá as listras, que giram em torno do equador ao longo das linhas de latitude. Existem cinturões escuros e claros que ocorrem e, se você olhar um pouco mais de perto, poderá ver nuvens passando rapidamente, carregadas por ventos extraordinariamente fortes de leste e oeste. Perto do equador, o vento sopra para o leste, mas conforme você muda um pouco a latitude, norte ou sul, ele vai para o oeste. E então, se você se mover um pouco mais longe, ele vai para o leste novamente. Esse padrão alternado de ventos de leste e oeste é bem diferente do clima na Terra”.

“As cores dos cinturões podem mudar e, às vezes, todo o padrão climático fica um pouco louco, e tem sido um mistério o porquê disso acontecer.”
– Professor Chris Jones, Escola de Matemática da Universidade de Leeds

“A cada quatro ou cinco anos, as coisas mudam. As cores dos cinturões podem mudar e às vezes você vê convulsões globais quando todo o padrão climático fica um pouco louco por um tempo, e tem sido um mistério o porquê disso acontecer.”

Os cientistas já sabem que a mudança na aparência de Júpiter está de alguma forma ligada a variações infravermelhas cerca de 50 km abaixo da superfície do gigante gasoso, e esta nova pesquisa mostrou que essas variações podem, por sua vez, ser causadas por ondas produzidas pelo campo magnético do planeta, nas profundezas de seu interior. .

Usando dados coletados pela missão Juno da NASA para Júpiter, que orbita o planeta desde 2016, sua equipe de pesquisa conseguiu monitorar e calcular as mudanças em seu campo magnético.

O professor Jones acrescentou: “É possível obter movimentos ondulatórios em um campo magnético planetário, chamados de oscilações de torção. O interessante é que, quando calculamos os períodos dessas oscilações de torção, eles correspondiam aos períodos que você vê na radiação infravermelha de Júpiter”.

A espaçonave Juno chegou a Júpiter em julho de 2016, após uma viagem de quase cinco anos da Estação da Força Aérea de Cabo Canaveral, na Flórida. Crédito: NASA

A incrível longevidade de Juno no severo ambiente de radiação de Júpiter fez com que a sonda permanecesse em órbita por muito mais tempo do que o planejado originalmente. Isso levou os pesquisadores de Leeds a obter dados de campo magnético por um período muito mais longo, o que é muito mais útil para seu trabalho.

Observando o campo magnético ao longo de vários anos, eles conseguiram rastrear suas ondas e oscilações e até seguir um ponto específico do campo magnético em Júpiter chamado Grande Mancha Azul. Este ponto está se movendo para o leste, mas os dados mais recentes mostram que o movimento está diminuindo – levando a equipe Juno a acreditar que este é o início de uma oscilação, com o movimento diminuindo antes de reverter e começar a ir para o oeste.

O trabalho foi liderado pelo Dr. Hori, que trabalhou com o professor Jones em Leeds antes de passar para um novo cargo na Universidade de Kobe no Japão, juntamente com o professor Steve Tobias em Leeds, o professor Leigh Fletcher na Universidade de Leicester e o Dr. Arrate Antuñano em da Universidad del País Vasco, na Espanha.

Ele os viu produzir uma explicação para o mistério de longa data das bandas e listras em mudança de Júpiter e preencher o elo perdido entre as duas maiores áreas de estudo de Júpiter – cientistas interessados ​​no clima do planeta e o que acontece na superfície, e aqueles que trabalham no interior profundo.

“Espero que nosso artigo também possa abrir uma janela para sondar o interior profundo e oculto de Júpiter”
– Dr. Kumiko Hori, Universidade de Kobe, Japão

Dr. Hori disse: “Restam incertezas e questões, particularmente como exatamente a oscilação de torção produz a variação infravermelha observada, que provavelmente reflete a dinâmica complexa e reações de nuvens/aerossóis. Esses precisam de mais pesquisas. No entanto, espero que nosso artigo também possa abrir uma janela para sondar o interior profundo oculto de Júpiter, assim como a sismologia faz para a Terra e a heliosismologia faz para o Sol.”

Para o professor Jones, a descoberta é o culminar de uma paixão de toda a vida por Júpiter. Ele disse: “Estou incrivelmente satisfeito que a NASA finalmente conseguiu ver o campo magnético de Júpiter em detalhes. Eu tenho estudado Júpiter por um tempo excepcionalmente longo e me interessei pelo que está abaixo da superfície de Júpiter quando eu era criança – foi uma progressão de 60 anos.”

Referência: “A variabilidade do nível da nuvem de Júpiter desencadeada por oscilações de torção no interior” por Kumiko Hori, Chris A. Jones, Arrate Antuñano, Leigh N. Fletcher e Steven M. Tobias, 18 de maio de 2023, Astronomia da Natureza.
DOI: 10.1038/s41550-023-01967-1