Cientistas planetários emitiram um alerta de tornado para Júpiter, com a descoberta de que vórtices magnéticos que descem da ionosfera do planeta para a sua atmosfera profunda estão resultando em anticiclones gigantes que absorvem ultravioleta, cada um do tamanho da nossa Terra.
Estas tempestades anticiclónicas manifestam-se como formas ovais escuras e são visíveis como densas névoas de aerossóis em Júpiterestratosfera. No entanto, eles só são visíveis na luz ultravioleta (UV) e foram vistos pela primeira vez nos pólos norte e sul de Júpiter pelo Telescópio Espacial Hubble no final da década de 1990. Eles foram então confirmados no pólo norte de Júpiter pela NASA Cassini espaçonave quando ela passou em 2000 a caminho de Saturno. Mas ninguém sabia de onde vinham as formas ovais escuras.
Agora, cientistas planetários liderados por Troy Tsubota, um estudante de graduação da Universidade da Califórnia, Berkeley, descobriram que os ovais escuros são formados por tornados magnéticos rodopiantes produzidos quando ocorre atrito entre campo magnético linhas no campo magnético imensamente forte de Júpiter.
A chave para a compreensão dos anticiclones escuros que absorvem UV foi encontrada nas imagens anuais de Júpiter obtidas pelo Telescópio Espacial Hubble como parte do Legado das atmosferas do planeta exterior (OPAL) liderado por Amy Simon, da NASA Centro de Voo Espacial Goddard. OPAL envolve imagens do Hubble de cada um dos planetas gigantes – Júpiter, Saturno, Urano e Netuno – uma vez por ano, para acompanhar as mudanças em sua aparência.
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“Percebemos que essas imagens OPAL eram como uma mina de ouro”, disse Tsubota em um declaração.
Nas imagens de Júpiter do Hubble tiradas entre 2015 e 2022, Tsubota encontrou um oval escuro no pólo sul do planeta, três quartos do tempomas apenas uma vez no pólo norte em oito imagens.
Como em Terrao campo magnético de Júpiter converge nos seus pólos e, tal como na Terra, esta concentração de linhas de campo magnético conduz partículas carregadas em direcção às regiões polares, onde colidem com moléculas atmosféricas para produzir auroras. Em Júpiter, as luzes aurorais são detectáveis apenas na luz UV, ao contrário das exibições coloridas que vemos no céu da Terra. O fato de haver um fenômeno transitório, como as ovais escuras que aparecem nos pólos de Júpiter, sugere fortemente que ele estava conectado ao campo magnético do planeta, assim como a aurora.
Tsubota e seu supervisor, Michael Wong, se uniram a Simon, além dos cientistas planetários Tom Stallard, da Northumbria University, em Newcastle, e Xi Zhang, da Universidade da Califórnia, em Santa Cruz, para resolver o quebra-cabeça sobre o que causa as formas ovais escuras.
Ao redor de Júpiter, preso dentro do gigantesco campo magnético gerado pelo planeta, está o Io Plasma Torus – um anel em forma de donut de partículas carregadas expelidas pelos abundantes vulcões na lua eruptiva de Júpiter, Eu. Stallard sugeriu que o atrito entre as linhas do campo magnético no toro do plasma e nas linhas de campo mais próximas do planeta na ionosfera – uma região externa preenchida com cinturões de radiação contendo mais partículas carregadas – poderia instigar regularmente a formação de vórtices magnéticos que giram profundamente na estratosfera de Júpiter. Esses tornados magnéticos agitariam então aerossóis na baixa atmosfera, criando uma densa mancha de névoa rodopiante que absorve ultravioleta e forma um oval escuro. No entanto, atualmente não está claro se os tornados desenterram a neblina das profundezas do planeta ou se os tornados criam as neblinas.
“A névoa nas ovais escuras é 50 vezes mais espessa do que a concentração típica”, disse Zhang. “O que sugere que provavelmente se forma devido à dinâmica do vórtice em turbilhão, em vez de reações químicas desencadeadas por partículas de alta energia da alta atmosfera.”
Na verdade, disse Zhang, as observações indicam que o momento e a localização em que as formas ovais escuras aparecem não se correlacionam com as explosões destas partículas carregadas. As formas ovais escuras parecem levar cerca de um mês para se formar e depois se dissipam em algumas semanas.
Dada a regularidade com que as formas ovais escuras aparecem, parece que Júpiter está no meio do seu próprio beco de tornado magnético.
As descobertas foram publicadas em 26 de novembro na revista Astronomia da Natureza.
