{"id":3084,"date":"2020-05-26T07:51:51","date_gmt":"2020-05-26T07:51:51","guid":{"rendered":"http:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/?p=3084"},"modified":"2020-05-26T07:52:02","modified_gmt":"2020-05-26T07:52:02","slug":"a-danca-das-luas-de-jupiter","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/2020\/05\/26\/a-danca-das-luas-de-jupiter\/","title":{"rendered":"A dan\u00e7a das luas de J\u00fapiter"},"content":{"rendered":"\n
\"\"<\/a>
Imagem da atmosfera de J\u00fapiter, obtida pela sonda Juno da NASA.
Cr\u00e9dito: NASA\/JPL-Caltech\/SwRI\/MSSS; processamento por Tanya Oleksuik<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

H\u00e1 quatrocentos anos atr\u00e1s, o astr\u00f3nomo Galileu Galilei anunciou a sua descoberta de quatro luas em \u00f3rbita do planeta J\u00fapiter, cada uma vista como um ponto esbranqui\u00e7ado distinto no seu telesc\u00f3pio. No entanto, somente nas \u00faltimas quatro d\u00e9cadas os astr\u00f3nomos puderam estudar as luas jovianas em detalhe a fim de revelar que as quatro – Io, Europa, Ganimedes e Calisto – s\u00e3o mundos fascinantes.<\/p>\n\n\n\n

Embora todas sejam de tamanho semelhante – cerca de 1\/4 do raio da Terra -, as quatro luas s\u00e3o diversas: Io \u00e9 violentamente vulc\u00e2nica, Europa est\u00e1 incrustada em gelo, Ganimedes tem um campo magn\u00e9tico e Calisto est\u00e1 cheia de crateras antigas. Al\u00e9m disso, a gelada Europa \u00e9 considerada uma forte candidata a hospedar vida no Sistema Solar.<\/p>\n\n\n\n

Uma quest\u00e3o em aberto ainda intriga os cientistas planet\u00e1rios: como \u00e9 que os sat\u00e9lites jovianos se formaram?<\/p>\n\n\n\n

Agora, o professor de ci\u00eancias planet\u00e1rias do Caltech, Konstantin Batygin e o seu colaborador Alessandro Morbidelli do Observatoire de la C\u00f4te d’Azur, Fran\u00e7a, propuseram uma resposta para esta quest\u00e3o de longa data. Usando c\u00e1lculos anal\u00edticos e simula\u00e7\u00f5es em computador em larga escala, prop\u00f5em uma nova teoria das origens dos sat\u00e9lites jovianos. A investiga\u00e7\u00e3o foi publicada na edi\u00e7\u00e3o de 18 de maio da revista The Astrophysical Journal.<\/p>\n\n\n\n

Durante os primeiros milh\u00f5es de anos de vida do nosso Sol, foi cercado por um disco protoplanet\u00e1rio composto de g\u00e1s e poeira. J\u00fapiter coalesceu a partir deste disco e tornou-se rodeado pelo seu pr\u00f3prio disco de material de constru\u00e7\u00e3o de sat\u00e9lites. Este chamado disco circum-Joviano foi alimentado por material do disco protoplanet\u00e1rio que choveu para J\u00fapiter nos polos do planeta e retornou \u00e0 esfera de influ\u00eancia gravitacional de J\u00fapiter ao longo do plano equatorial do planeta. Mas \u00e9 aqui que as coisas ficam complicadas para a forma\u00e7\u00e3o dos sat\u00e9lites: como \u00e9 que este disco em constante mudan\u00e7a acumulou material suficiente para formar luas?<\/p>\n\n\n\n

O novo modelo de Batygin e Morbidelli aborda esta quest\u00e3o incorporando a f\u00edsica das intera\u00e7\u00f5es entre poeira e g\u00e1s no disco circum-Joviano. Em particular, os investigadores demonstram que, para gr\u00e3os de poeira gelada de uma gama espec\u00edfica de tamanhos, a for\u00e7a que os arrasta em dire\u00e7\u00e3o a J\u00fapiter e a for\u00e7a (arrastamento) que os transporta no fluxo externo do g\u00e1s cancelam-se perfeitamente, permitindo que o disco atue como uma armadilha de poeira gigante. Batygin diz que a inspira\u00e7\u00e3o para a ideia surgiu quando saiu para correr.<\/p>\n\n\n\n

“Eu estava a subir uma colina, e vi que havia uma garrafa no ch\u00e3o que n\u00e3o estava a rolar ladeira abaixo porque o vento vindo de tr\u00e1s de mim a empurrava para cima e a mantinha em equil\u00edbrio com a gravidade,” diz. “Uma analogia simples veio \u00e0 mente: se uma garrafa de cerveja rolando num plano inclinado \u00e9 semelhante \u00e0 deteriora\u00e7\u00e3o orbital de gr\u00e3os s\u00f3lidos devido ao arrasto hidrodin\u00e2mico, ent\u00e3o part\u00edculas de um certo tamanho devem encontrar um equil\u00edbrio equivalente na \u00f3rbita de J\u00fapiter!”<\/p>\n\n\n\n

O modelo dos investigadores prop\u00f5e que, devido a este equil\u00edbrio entre o arrasto interno e o arrasto externo, o disco em torno de J\u00fapiter tornou-se rico em gr\u00e3os de poeira gelada, cada um com cerca de um mil\u00edmetro de tamanho. Eventualmente, este anel de poeira tornou-se t\u00e3o massivo que se desintegrou sob o seu pr\u00f3prio peso em milhares de “sat\u00e9litesimais” – objetos gelados parecidos com asteroides com cerca de 100 km de di\u00e2metro. Ao longo de milhares de anos, os sat\u00e9litesimais coalesceram em luas, uma de cada vez.<\/p>\n\n\n\n

De acordo com o modelo, quando a primeira lua (Io) se formou e a sua massa atingiu um certo limite, a sua influ\u00eancia gravitacional come\u00e7ou a criar ondas no disco gasoso de material que rodeava J\u00fapiter. Ao interagir com estas ondas, a lua migrou em dire\u00e7\u00e3o a J\u00fapiter at\u00e9 que alcan\u00e7ou a orla interior do disco circum-Joviano, perto da sua \u00f3rbita atual. O processo come\u00e7ou novamente com a pr\u00f3xima lua.<\/p>\n\n\n\n

Este processo sequencial de forma\u00e7\u00e3o e migra\u00e7\u00e3o interna levou Io, Europa e Ganimedes a fixarem-se numa resson\u00e2ncia orbital – uma configura\u00e7\u00e3o onde por cada quatro \u00f3rbitas de Io em torno de J\u00fapiter, Europa completa duas e Ganimedes uma. Esta denominada resson\u00e2ncia de Laplace \u00e9 uma das caracter\u00edsticas mais impressionantes e bem conhecidas das \u00f3rbitas das luas.<\/p>\n\n\n\n

Finalmente, o modelo sugere que a radia\u00e7\u00e3o do Sol acabou eventualmente por expelir o g\u00e1s restante no disco em torno de J\u00fapiter, deixando para tr\u00e1s os sat\u00e9litesimais residuais que formaram a quarta e \u00faltima lua principal, Calisto. No entanto, sem g\u00e1s para conduzir a longa migra\u00e7\u00e3o, Calisto n\u00e3o se juntou \u00e0s outras luas em resson\u00e2ncia, e ficou presa a completar uma \u00f3rbita em torno de J\u00fapiter a cada duas semanas.<\/p>\n\n\n\n

“O processo que descrevemos para a forma\u00e7\u00e3o dos sat\u00e9lites de J\u00fapiter pode ser geral,” diz Morbidelli. “Agora temos observa\u00e7\u00f5es do disco em torno de um exoplaneta gigante, PDS 70c, e parece extraordinariamente rico em poeira, como imagin\u00e1mos para o disco de J\u00fapiter antes da forma\u00e7\u00e3o dos seus sat\u00e9lites.”<\/p>\n\n\n\n

Ainda h\u00e1 muito a descobrir sobre a luas jovianas. A miss\u00e3o Europa Clipper da NASA, com lan\u00e7amento previsto para 2024, vai visitar Europa com o objetivo de descobrir se possui ou n\u00e3o condi\u00e7\u00f5es favor\u00e1veis \u00e0 vida. A ESA tamb\u00e9m planeia enviar uma miss\u00e3o, de nome JUICE (JUpiter ICy moons Explorer), com foco em Ganimedes, a maior das luas jovianas.<\/p>\n\n\n\n

\n