{"id":4009,"date":"2021-03-23T06:28:50","date_gmt":"2021-03-23T06:28:50","guid":{"rendered":"http:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/?p=4009"},"modified":"2021-03-23T06:29:04","modified_gmt":"2021-03-23T06:29:04","slug":"medidos-pela-primeira-vez-em-jupiter-ventos-estratosfericos-muito-fortes","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/2021\/03\/23\/medidos-pela-primeira-vez-em-jupiter-ventos-estratosfericos-muito-fortes\/","title":{"rendered":"Medidos pela primeira vez em J\u00fapiter ventos estratosf\u00e9ricos muito fortes"},"content":{"rendered":"\n

Com o aux\u00edlio do ALMA (Atacama Large Millimeter\/submillimeter Array), do qual o Observat\u00f3rio Europeu do Sul (ESO) \u00e9 um parceiro, uma equipa de astr\u00f3nomos mediu diretamente e pela primeira vez ventos na atmosfera interm\u00e9dia de J\u00fapiter. Ao analisar o resultado da colis\u00e3o de um cometa em 1994, os investigadores descobriram ventos muito fortes, com velocidades de at\u00e9 1450 km\/hora, perto dos polos de J\u00fapiter, o que pode apontar para o que a equipa descreveu como um “monstro meteorol\u00f3gico \u00fanico no nosso Sistema Solar”.<\/p>\n\n\n\n

J\u00fapiter \u00e9 famoso pelas suas distintas bandas vermelhas e brancas: nuvens serpenteantes de g\u00e1s em movimento que os astr\u00f3nomos usam tradicionalmente para seguir os ventos na baixa atmosfera de J\u00fapiter. Os cientistas observam tamb\u00e9m brilhos intensos, as chamadas auroras, perto dos polos do planeta gigante, que parecem estar associadas a ventos fortes na atmosfera superior. No entanto, e at\u00e9 agora, os investigadores nunca tinham medido de forma direta padr\u00f5es de vento entre estas duas camadas atmosf\u00e9ricas, i.e., na estratosfera.<\/p>\n\n\n\n

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Esta imagem mostra uma representa\u00e7\u00e3o art\u00edstica dos ventos na estratosfera de J\u00fapiter perto do polo sul do planeta, com as linhas azuis a representarem as velocidades dos ventos. Estas linhas est\u00e3o sobrepostas a uma imagem real de J\u00fapiter, obtida pela c\u00e2mara JunoCam instalada a bordo da sonda espacial Juno da NASA. As famosas bandas de nuvens de J\u00fapiter est\u00e3o situadas na atmosfera inferior, onde j\u00e1 se tinham anteriormente medido ventos. No entanto, detetar ventos logo por cima desta camada atmosf\u00e9rica, na estratosfera, \u00e9 muito mais dif\u00edcil porque n\u00e3o existem nuvens nesta zona. Ao analisar os resultados da colis\u00e3o de um cometa em 1994 e com o aux\u00edlio do ALMA, do qual o ESO \u00e9 um parceiro, os investigadores conseguiram detetar ventos estratosf\u00e9ricos extremamente fortes, com velocidades de at\u00e9 1450 km\/hora, perto dos polos de J\u00fapiter.
Cr\u00e9dito: ESO\/L. Cal\u00e7ada & NASA\/JPL-Caltech\/SwRI\/MSSS<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Medir velocidades do vento na estratosfera de J\u00fapiter usando as t\u00e9cnicas normais de seguimento das nuvens \u00e9 imposs\u00edvel devido \u00e0 aus\u00eancia de nuvens nesta parte da atmosfera. No entanto, e com a ajuda do cometa Shoemaker-Levy 9, que colidiu com o gigante gasoso de forma espetacular em 1994, os astr\u00f3nomos tiveram a oportunidade de fazer estas medi\u00e7\u00f5es utilizando uma t\u00e9cnica alternativa. O impacto deste cometa no planeta deu origem a novas mol\u00e9culas na estratosfera de J\u00fapiter, as quais se t\u00eam estado a movimentar com os ventos desde essa altura.<\/p>\n\n\n\n

Uma equipa de astr\u00f3nomos, liderada por Thibault Cavali\u00e9 do Laboratoire d’Astrophysique de Bordeaux em Fran\u00e7a, seguiu uma dessas mol\u00e9culas \u2014 cianeto de hidrog\u00e9nio (HCN) \u2014 para medir diretamente “jatos” estratosf\u00e9ricos em J\u00fapiter. Os cientistas usam a palavra “jato” para se referirem a bandas estreitas de ventos na atmosfera, tal como as correntes de jato na Terra.<\/p>\n\n\n\n

“O resultado mais espetacular que obtivemos foi a dete\u00e7\u00e3o de jatos muito fortes, com velocidades de at\u00e9 400 metros por segundo, localizados por baixo das auroras, perto dos polos,” diz Cavali\u00e9. Estas velocidades dos ventos, equivalentes a cerca de 1450 km\/hora, correspondem a mais do dobro das velocidades das tempestades mais fortes observadas na Grande Mancha Vermelha de J\u00fapiter e a mais do triplo das velocidades dos ventos medidas nos tornados mais extremos da Terra.<\/p>\n\n\n\n

“Esta nossa dete\u00e7\u00e3o indica que estes jatos se podem comportar como um v\u00f3rtice gigante com um di\u00e2metro de at\u00e9 quatro vezes o tamanho da Terra e com cerca de 900 km de altura,” explica o coautor do trabalho Bilal Benmahi, tamb\u00e9m do Laboratoire d’Astrophysique de Bordeaux. “Um v\u00f3rtice deste tamanho pode bem ser um ‘monstro meteorol\u00f3gico’ \u00fanico no nosso Sistema Solar,” acrescenta Cavali\u00e9.<\/p>\n\n\n\n

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Esta imagem, obtida pelo telesc\u00f3pio MPG\/ESO de 2,2 metros e pelo instrumento IRAC, mostra a colis\u00e3o do cometa Shoemaker\u2013Levy 9 em J\u00fapiter em Julho de 1994.
Cr\u00e9dito: ESO<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Os astr\u00f3nomos j\u00e1 sabiam da exist\u00eancia de ventos fortes perto dos polos de J\u00fapiter, mas situados muito mais alto na atmosfera, a centenas de quil\u00f3metros por cima da \u00e1rea de foco deste novo estudo, o qual foi publicado a semana passada na revista da especialidade Astronomy & Astrophysics. Estudos anteriores previam que estes ventos na atmosfera superior diminuiriam em velocidade e desapareceriam muito antes de chegar \u00e0s profundidades correspondentes \u00e0 estratosfera. No entanto, “os novos dados ALMA dizem-nos o contr\u00e1rio,” refere Cavali\u00e9, acrescentando que o facto de descobrir estes ventos estratosf\u00e9ricos fortes perto dos polos de J\u00fapiter constituiu uma “verdadeira surpresa”.<\/p>\n\n\n\n

A equipa utilizou 42 das 66 antenas de alta precis\u00e3o do ALMA, localizadas no deserto do Atacama no norte do Chile, para analisar as mol\u00e9culas de cianeto de hidrog\u00e9nio que se t\u00eam estado a deslocar na estratosfera de J\u00fapiter desde o impacto do cometa Shoemaker-Levy 9. Os dados ALMA permitiram medir o desvio de Doppler \u2014 varia\u00e7\u00f5es min\u00fasculas na frequ\u00eancia da radia\u00e7\u00e3o emitida pelas mol\u00e9culas \u2014 causado pelos ventos nesta regi\u00e3o do planeta. “Ao medir estas varia\u00e7\u00f5es, pudemos determinar a velocidade dos ventos, um pouco como podemos determinar a velocidade de um comboio a passar pela varia\u00e7\u00e3o na frequ\u00eancia do apito do comboio,” explica o coautor do estudo Vincent Hue, um cientista planet\u00e1rio do SwRI (Southwest Research Institute) nos EUA.<\/p>\n\n\n\n

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Esta fotografia mostra uma imagem de J\u00fapiter obtida no infravermelho na noite de 17 de agosto de 2008 com o prot\u00f3tipo do instrumento MAD (Multi-Conjugate Adaptive Optics Demonstrator) montado no VLT (Very Large Telescope) do ESO. Esta imagem de cores falsas foi criada a partir de uma combina\u00e7\u00e3o de uma s\u00e9rie de imagens tiradas durante um intervalo de tempo de cerca de 20 minutos, com o aux\u00edlio de tr\u00eas filtros diferentes (2; 2,14 e 2,16 micr\u00f3metros). A nitidez da imagem obtida \u00e9 de cerca de 90 milissegundos de arco em todo o disco planet\u00e1rio, um verdadeiro recorde entre imagens semelhantes obtidas a partir do solo. Esta resolu\u00e7\u00e3o corresponde a ver detalhes com dimens\u00f5es de cerca de 300 km na superf\u00edcie do planeta gigante. A Grande Mancha Vermelha n\u00e3o \u00e9 vis\u00edvel nesta imagem, pois encontrava-se do outro lado do planeta durante as observa\u00e7\u00f5es. As observa\u00e7\u00f5es foram feitas nos comprimentos de onda do infravermelho, onde a absor\u00e7\u00e3o devido ao hidrog\u00e9nio e ao metano \u00e9 forte. Isto explica por que \u00e9 que as cores s\u00e3o diferentes das que geralmente vemos na luz vis\u00edvel. Esta absor\u00e7\u00e3o significa que a luz pode ser refletida apenas por brumas existentes a altitude elevada, e n\u00e3o por nuvens mais profundas. Estas brumas situam-se na parte superior muito est\u00e1vel da troposfera de J\u00fapiter, onde as press\u00f5es est\u00e3o entre 0,15 e 0,3 bar. A mistura \u00e9 fraca no interior desta regi\u00e3o est\u00e1vel, por isso pequenas part\u00edculas de n\u00e9voa podem sobreviver durante dias a anos, dependendo do seu tamanho e velocidade de queda. Al\u00e9m disso, perto dos p\u00f3los do planeta, uma n\u00e9voa estratosf\u00e9rica mais elevada (regi\u00f5es a azul claro) \u00e9 gerada por intera\u00e7\u00f5es com part\u00edculas aprisionadas no intenso campo magn\u00e9tico de J\u00fapiter.
Cr\u00e9dito: ESO\/F. Marchis, M. Wong, E. Marchetti, P. Amico, S. Tordo<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Para al\u00e9m dos surpreendentes ventos polares, a equipa usou tamb\u00e9m o ALMA para confirmar a exist\u00eancia de ventos estratosf\u00e9ricos fortes em torno do equador do planeta ao medir diretamente, e tamb\u00e9m pela primeira vez, as suas velocidades. Os jatos descobertos nesta regi\u00e3o do planeta t\u00eam velocidades m\u00e9dias de cerca de 600 km por hora.<\/p>\n\n\n\n

As observa\u00e7\u00f5es ALMA necess\u00e1rias para seguir os ventos estratosf\u00e9ricos nos polos e no equador de J\u00fapiter necessitaram de menos de 30 minutos em termos de tempo de telesc\u00f3pio. “Os altos n\u00edveis de detalhe que conseguimos atingir em t\u00e3o pouco tempo demonstram bem o extraordin\u00e1rio poder do ALMA,” disse Thomas Greathouse, cientista no SwRI e coautor do estudo. “Achei surpreendente obter a primeira medi\u00e7\u00e3o direta destes ventos.”<\/p>\n\n\n\n

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