Campo magnético e turbulências polares de Júpiter surpreendem cientistas da sonda Juno
Salvador Nogueira

Júpiter tem um campo magnético ainda mais intenso do que se imaginava, seus polos turbulentos são diferentes de tudo que os cientistas já viram e os padrões atmosféricos vistos no topo das nuvens jovianas se aprofundam por centenas de quilômetros.

Essas são algumas das descobertas feitas pela sonda Juno, que desde 5 de julho do ano passado orbita o maior planeta do Sistema Solar. Nesta quinta-feira (25), os cientistas envolvidos com a missão apresentaram, em entrevista coletiva, os primeiros resultados científicos consolidados, publicados em dois artigos na edição desta semana da revista científica “Science” (aqui e aqui).

VEJA A COLETIVA, COM TRADUÇÃO SIMULTÂNEA

Os resultados remetem a apenas duas passagens próximas por Júpiter, realizadas pela espaçonave da Nasa a cada 53 dias, numa órbita bastante alongada que a traz a cerca de 4.000 km do topo das nuvens jovianas em seu ponto mais próximo.

Sondagens da atmosfera realizadas em micro-ondas mostraram que os padrões atmosféricos dominados por nuvens de amônia se mantêm nas profundezas da atmosfera, onde a pressão atinge mais de cem vezes a que se encontra na Terra ao nível do mar. Outro aspecto interessante é que as observações sugerem a existência, de Júpiter, de algo similar às células de Hadley — padrões de circulação atmosférica comuns na Terra, em que o ar circula na direção dos polos na alta atmosfera e retorna na direção do equador nas porções inferiores. Mas, claro, como em Júpiter, trata-se de uma versão gigante das células de Hadley terrestres.

Imagens feitas pela Juno mapeiam Júpiter em infravermelho. (Crédito: Connerney et al., Science)

CADA GIGANTE É UM GIGANTE
Por falar nas regiões polares, elas foram a grande surpresa de Júpiter. Nenhuma espaçonave havia feito observações tão detalhadas delas. “Apenas a Pioneer 11 obteve imagens não oblíquas sobre o polo norte de Júpiter, mas 10 vezes mais distante que a Juno”, escrevem os autores liderados por Scott Bolton, cientista-chefe da missão.

Polos norte e sul de Júpiter, vistos pela Juno. (Crédito Connerney et al., Science)

“As imagens dos polos de Júpiter mostram uma cena caótica, diferente dos polos de Saturno”, detalham os pesquisadores. “Eles parecem ser diferentes dos de Saturno de dois modos específicos. Primeiro, não há equivalente do hexágono polar norte de Saturno, embora ondas circumpolares tenham sido observadas. Segundo é a falta de um vórtice que seja rápido (150 m/s), compacto (2 graus ou 2.500 km em raio), e centrado no polo, como aqueles nos polos norte e sul de Saturno. Embora a área a 3 graus de latitude em torno do polo norte [de Júpiter] não esteja iluminada, o polo sul é visível e os traços visíveis lá são similares a outros na região. Logo, as dinâmicas e estruturas polares das atmosferas desses dois planetas são fundamentalmente diferentes. Observações futuras estabelecerão melhor a morfologia completa dos polos em todas as longitudes e caracterizarão sua evolução com o tempo.”

Outra coisa que irá exigir mais tempo de observação é uma das perguntas fundamentais a motivar a missão Juno: qual é a estrutura interna de Júpiter? Ele tem um núcleo feito de elementos pesados?

O trabalho nessas questões já começou. O magnetômetro da Juno demonstrou, por exemplo, que o campo magnético joviano é maior do que se esperava. Na aproximação máxima da sonda, ela registrou um campo de 7,766 gauss — mais de dez vezes o máximo medido na superfície da Terra, no polo sul (0,66 gauss).

O campo magnético continuará a ser medido ao longo da missão, a fim de que se investigue sua dinâmica. E, claro, ele dá pistas da estrutura interna de Júpiter e de onde e como, em seu interior, opera o dínamo que gera a magnetosfera.

Da mesma maneira, estudos com precisão inédita da gravidade de Júpiter estão sendo feitos com a Juno. Com a medida de apenas poucas passagens próximas, ainda não dá para cravar, e nenhum dos modelos de estrutura internos formulados até hoje se encaixa com as observações. Mas um estudo usando os dados até agora colhidos, e publicado em artigo no periódico “Geophysical Research Letters”, sugere que o núcleo com elementos pesados pode estar disperso numa região com cerca de metade do diâmetro do planeta — o que é completamente inesperado.

“Tínhamos dois modelos principais, um que Júpiter tivesse um núcleo rochoso compacto, com uma ou duas massas terrestres, e outro que Júpiter não tivesse núcleo algum”, disse Scott Bolton. “Nossos dados são incompatíveis com essas duas visões. O que parece é que o que existe é um núcleo difuso, que talvez vá do centro até a metade de Júpiter.”

No conjunto, os resultados, que também incluem observações em ultravioleta das auroras jovianas, estão mudando nossa forma de entender o maior dos planetas da família solar. Estamos, com isso, mais próximos de elucidar sua formação e, por consequência, a maneira como ele moldou o resto do sistema planetário em razão de sua enorme influência gravitacional.

Com apenas seis órbitas concluídas, a aventura da Juno está só começando.

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Comentários

  1. Olá!
    Sempre achei absurda a ideia de não haver superfície sólida em Júpiter.
    Dá pra imaginar a quantidade de cometas e meteoritos que já caíram lá dentro nesses milhões de anos? Essa matéria não pode ter sido ejetada, e nem pode ter desaparecido.
    Então, com certeza, ela forma hoje um núcleo rochoso – e possivelmente metálico – esmagado pela imensa pressão. Pode ser bem pequeno, comparado ao tamanho do planeta, mas deve estar lá.
    Ou há alguma outra possibilidade que não estou percebendo?

    1. Tem um possibilidade que você não está percebendo. Mesmo rocha, sob alta pressão, esquenta e derrete. Não por acaso o magma expelido pelos vulcões na Terra não é sólido, e ainda assim é basicamente rocha basáltica.

      1. Tudo isso é calculável, e no fim é uma briga entre ponto de fusão x temperatura x pressão interna de Júpiter. Claro, tendo que estimar uma porção de coisas… mas isso é o que o cientista mais sabe fazer. Ninguém nunca arriscou fazer umas contas nesse sentido?

        1. Um monte. Mas os modelos não estão batendo com os dados colhidos pela Juno. Então… de volta à prancheta! 🙂

  3. Off:
    E essa história de que a NASA quer mandar sonda pro Sol em 2018? Mais fake news?

    1. Não é fake news, mas também não é mandar uma sonda pro Sol. A sonda vai orbitar a cerca de 6 milhões de km do Sol — um décimo da distância que Mercúrio fica da estrela — e realizará estudos sem precedentes lá. E é óbvio que ela estará sob a ação da atmosfera estendida do Sol ali, mas ela não vai de fato “entrar” no Sol, ou seja, avançar sobre a fotosfera.

  4. Olá amigos e leitores deste blog! Hoje, sábado às 20:30hs, a Matéria de Capa, como de sempre apresentado pelo Algo Quiroga, estará abordando aquele assunto sobre a estrela da Mega-Estrutura Alienígena que o Salvador escreveu aqui na folha alguns dias atrás, e que foi amplamente comentado. Há uma grande chance do Salvador estar participando! Desnecessário dizer que o programa passa na Tv Cultura. Abraço a todos!

    1. Mário, você está *MUITO* ligado. De fato, eles me entrevistaram para este programa! 🙂
      Abraço!

    2. Mário, grato pela lembrança. Vamos assistir.
      Depois. tiramos mais dúvidas com o Salvador! eheh..

  5. Olá, Salvador. Parabéns pelo brilhante trabalho.
    Não sei a pergunta seria boba demais, mas lá vai:

    Hoje temos tecnologia e material para criar uma sonda cuja composição (metálica, acho), poderia levar uma câmera e equipamentos resistentes ou envoltos em uma camada resistente capaz de suportar as mais altas pressões atmosféricas e de superfície (se há que há uma sólida – mas acredito que há) para que possa coletar imagens do interior do Gigante Júpiter?

    Bom… Se há, a parte política da coisa talvez não se mereça comentar…rs.
    Abraço.
    Manassés

    1. Não seria impossível, por exemplo, soltar um balão em Júpiter e colher imagens da alta atmosfera. Para mergulhar a altíssimas pressões, não teria como. Uma hora a sonda seria esmagada, como aconteceu, por sinal com a Galileo Probe, atirada pela missão Galileo em Júpiter. Ela colheu dados (mas não fotos) por 600 km de descida e pifou a uma pressão de 22 bar (22 vezes a pressão atmosférica da Terra ao nível do mar). Veja esta imagem: https://solarsystem.nasa.gov/galileo/images/mission-probe_mission.gif

  6. As imagens em infravermelho são hipnotizantes. Salvador, já dá para saber se existe uma camada habitável na atmosfera de Júpiter, assim como Carl Sagan sugeriu?

    1. Ainda é cedo para concluir, mas se as células similares às de Hadley fazem uma corrente convectiva intensa na atmosfera, é improvável.

  7. As descobertas morfológicas nos polos de Júpiter, que surpreenderam os cientistas, não seriam possíveis sem a JunoCam. E pensar que só colocaram ela lá, no começo, pra fazer relações públicas.
    Acho que, depois dessa, nunca mais vão cogitar mandar uma sonda para um planeta sem uma câmera no espectro visível.

  9. Já dá para saber se existe uma superfície sólida onde se possa pousar? A gravidade seria muito maior que a da Terra? Como nosso corpo se comportaria em uma gravidade maior? Desculpa ai se perguntei bobagens…Um abraço Salvador!

    1. Não há superfície sólida em Júpiter. Quem adentrar o planeta provavelmente não voltará mais. 😉

  10. Grande Salvador!

    Como sempre surpreendendo todos com sua maneira simples porém brilhante de falar sobre tudo além da terra.

    Eu cheguei a pensar que Júpiter poderia ser uma estrela em formação, mas acabei de ver em alguns comentários que não há essa possibilidade. Pode parecer meio leigo a pergunta a seguir mas me passou pela cabeça; Júpiter, por sua dimensão e todo o seu “poder” pode apresentar risco a outros planetas de alguma forma? Até mesmo a suas próprias luas?

    Dica: Seria bacana se você criasse um artigo com dicas de filmes, documentários ou séries engajados astronomia e afins para sugerir ao seu público com o seu aval!

    1. Atravessando o Salvador, sugiro a excelente série revisada “Cosmos”, apresentada pelo articulado cientista Neil DeGresse Tyson.
      Essa série apresenta de forma bastante acessível um resumo do avanço do pensamento científico através da história.

      1. E claro, se tiver um tempinho a mais, vale a pena ver a original, com Carl Sagan. 😉

  11. Salvador,
    Temos uma Ressonância Magnética no Hospital em que trabalho. Ela é de 1,5 tesla, que sempre entendi como sendo a força de atração magnética da coisa.
    Na instalação tivemos que observar uma distância mínima para que aparelhos eletrônicos não causassem danos e nem sofressem danos(interferências, artefatos basicamente) pelo campo magnético.
    Aí entra a linha de gauss, que seria, pelo meu entender, até onde o campo magnético atua(fluxo magnético ?), só que lendo sua matéria ao me deparar com o  tal do gauss fui ver na net a diferença entre uma coisa e outra, mas…..

    O que vc pode dizer sobre o dois?

    abs

    Marcelo

  12. Salvador, no dia 20/06/69 ai pelas 10 horas estávamos em volta de 1 pé de Erva Mate colhendo suas folhas para fazer chimarrão, meu pai levou um rádio do tamanho de um engradado de cerveja com uma antena de uns 100 m para sintonizar a rádio Guaíba que estava transmitindo / narrando a chegada de Neil na Lua.

    Paramos todos em volta do rádio para ouvir o momento histórico.

    Ontem no Notebook via as imagens / sua tradução da Juno em orbita de Júpiter com as descrições da sua provável composição, campos magnéticos etc. etc.

    Já dá para imaginar como nossos netos acompanharão as chegadas do homem em outros/ novos planetas?

    Mateus

  13. Matéria legal, parabéns!
    Espero que depois colhidos os dados esperados, eles tentem dimuir o tempo de revolução da Juno.

  14. Olhando bem de perto, vemos traços como pinceladas do Impressionismo.
    Em especial, uma pintura de Van Gogh – Starry Night, 1889 que está no Museu Art Modern NY.
    Maravilhoso e misterioso planeta.
    Salvador, estas cores do Pólo Norte e Sul, são como nós veríamos se estivéssemos lá?
    Núcleo difuso, inesperado esta descoberta! Vamos esperar as outras passagens para confirmar.
    Você cita haver silicatos como parte rochosa, onde tem esta informação? Carbono e Oxigênio nada? Água então, até agora nada?

    1. Scott Bolton disse que as cores nos polos são reais. Sobre água, ele também disse que os cristais de gelo que formam as pequenas nuvens vistas em fotos como a que abre o post são de amônia, mas *presumivelmente* também têm gelo de água. Sobre possíveis nuvens de água sob as de amônia, que eram cogitadas antes, nada se falou. Na verdade, a estrutura encontrada sob o topo das nuvens na atmosfera contrariou as expectativas. Por fim, sobre o núcleo, presume-se predominância de silicatos, mas claro que devemos encontrar lá também todo tipo de elemento pesado, como na Terra. A grande surpresa é essa hipótese de um núcleo difuso, ou seja, permeado de conteúdo das camadas superiores. É bem estranho e diferente. Será interessante se a hipótese for confirmada.

      1. Salvador, imagino aí o seguinte: o núcleo de Júpiter é liquido, a pressões absurdas. É como uma pasta extremamente viscosa, portanto, nada mais natural do que haver correntes internas que misturam materiais da atmosfera próxima, lentamente, mais lentamente do que uma geleira correndo nos nossos Alpes ou no continente Antártico, mm por século, talvez.

        Fascinante!

        Pelo seu texto acima, “o núcleo com elementos pesados pode estar disperso numa região com cerca de metade do diâmetro do planeta”. Eita núcleo gigantesco!!! 🙂

        1. Exato, gigantesco e ao mesmo tempo diluidaço, porque se assim não o fosse, a densidade de Júpiter seria bem maior do que é.

    2. Eles tinham que criar um museu de exposicao para num tempo desses agente ir ver tudo isso de “perto”

    3. Tive a curiosidade de “google” Starry Night e vi o quadro. É um polo de Júpiter cuspido e escarrado. Raf, parabéns pela perspicácia!

      2. Cyro PP, Incrível mesmo! Van Gogh em 1889, pintou o Pólo de Júpiter…?? Como pode!
        No comentário de Pare com a loucura, está tudo lá ….de várias perspectivas e nuances, demais!
        Abs

  15. Fala Salva! Pergunta leiga: O campo magnético de Júpiter protege as suas luas de sua radiação? E da radiação externa? Ele poderia influenciar positivamente para o desenvolvimento de vida nessas luas?

    1. Não. Ele na verdade banha algumas de suas luas com um montão de radiação. É o caso de Europa, cuja órbita fica bem em um dos cinturões de radiação gerados pelo campo magnético de Júpiter. Claro que, sob 20 km de gelo, ninguém liga para a radiação lá fora. Por isso a hipótese de vida em Europa segue forte — só não na superfície.

  16. Salvador, tudo bem?

    Gostaria de fazer uma pergunta até um certo ponto maluca e uma outra informativa.

    Jupter poderia ser uma estrela em formação?

    Qual a distância média das estrelas em sistemas solares binários?

    Obrigado e parabéns e o Blog

    1. Wagner, Júpiter, ao que parece, se formou como planeta, por acreção do disco ao redor do Sol.
      As distâncias médias das estrelas em sistemas solares binários variam muito; há as estrelas que são realmente muito próximas, que geram planetas circumbinários, à la Tatooine, e há as estrelas que, apesar de binárias, estão suficiente afastadas para que cada uma tenha seu sistema planetário próprio. Se há algo que não falta ao Universo é criatividade para manifestar todas as possibilidades!

      1. Interessante… fico imaginando um planeta orbitando em forma de 8 duas estrelas irmãs. Existe algo assim confirmado Salvador?
        Em forma de 8 eu quero dizer que o planeta, em determinado momento está orbitando uma estrela para em seguida – ao entrar na curva gravitacional da segunda estrela – ser atraído por ela e descrever outra órbita à sua volta. E assim, consequentemente orbitar traçando inúmeros oitos no transcorrer de sua existência.
        Será que a criatividade universal chega a tanto Salvador?

        1. É uma boa pergunta. É em tese possível, mas exigirá uma configuração muito precisa e tende a ser instável no longo prazo.

    2. Acredito que se Júpiter fosse uma estrela em formação deveria ser rico em hidrogênio e pobre em elementos pesados. Sendo formado por acreção, é rico em elementos pesados e pobre em hidrogênio, o que dificultaria o processo de acendimento por fusão nuclear, mesmo que tivesse atingido um tamanho suficiente para este processo.

      1. Eu li em algum site (não sei se é verdade) que Júpiter, assim como o Sol, é basicamente Hidrogênio e Hélio. Salvador poderia me desmentir ou confirmar… hehehe

        1. Os principais componentes são esses. Mas tanto um como o outro têm pequenas quantidades de outros elementos.

        2. Fui conferir e é isso mesmo. É rico em hidrogênio e hélio. Eu achava que não era.

    3. Normalmente as estrelas se formam no estágio inicial através da nebulosa, em um berçário cósmico. Como o sistema Solar já está num estágio de estabilização completa, não há nenhuma turbulência na esfera que afete qualquer elemento que esteja lá no Júpiter, muito menos a formação de uma estrela binária, só se os elementos como hélio e hidrogênio predominem. Se supor que isto seja verdade, estamos fritos. Rs.

  17. Se Saturno é o mais elegante Júpiter é o mais charmoso dos planetas, tudo lá é superlativo, furacões que cabem a Terra dentro. A propósito Salvador, não seria possível atirar uma sonda super blindada dentro da “grande mancha vermelha” e ver como é a paisagem lá dentro? Nem que seja por meio minuto, já seria uma maravilha.

    1. Acho bem difícil, mas não impossível. Apostaria em balões para isso. 😉

  18. Salvador, existe uma anomalia na borda do incentro de um dos polos, como mostra o gif em infra-vermelho.
    A qual a longitude coincide(parece) com a anomalia o hexágono, mais ao tropico.
    Estas anomalias devem ter alguma relação.
    Gostei das matérias, mais uma vez gostaria de te agradecer e parabenizar !
    vlw!!

    1. O que você está referindo é uma anticlone chamada de, a Grande Mancha Vermelha, causada pelos processos atmosféricos que duram algumas décadas. Têm um diâmetro três vezes maior que o da Terra, e não tem nada a ver com a interferência gravitacional com nenhuma das 67 Luas.

      1. O Gilberto está mais comedido mas ainda com sua visão superficial e sem sentido.

      2. É, porque no comentário anterior, o Salvador mandou ele estudar, e agora ele está realinhando ao nosso conhecimento para prover respeito de todos, vc não acha?

  19. Salva… Ia fazer a pergunta sobre o núcleo difuso mas você já respondeu, mas toda essa quantidade de elementos pesados a mais no núcleo, não afetaria a densidade total do planeta?

    Off topic: sei que seu próximo livro é sobre o Einstein, mas tá passando uma série bem dramática no NetGeo, dá para confiar nesta série?

    1. Cara, tenho visto todos os capítulos e estou achando fodástica. Muito boa. Meu livro se concentra na ciência, e não na biografia, então é o “companion” ideal da série… quando sair. 😛

      1. Show … Só fiquei com pé atrás pq vc sabe como são séries dramáticas biográficas.. colocam coisas, pessoas, fatos, e no final colocam “baseado em fatos reais”

        1. Achei bem realista até agora. Do ponto de vista do pensamento de Einstein e de como e quando ele formulou certas ideias, tem uma certa licença poética. Mas quanto à ordem dos eventos e à vida pessoal dele, tá em cima. 😉

  22. Salvador como a sonda não é atraída e sugada pela gravidade do planta, é por sua velocidade? Nesse caso ela deve estar muito rápida não é?

    1. Isso. Estar em órbita é basicamente cair e sempre errar o alvo, porque a velocidade é tão grande que a curva feita pela nave é maior ou igual à curvatura do próprio planeta.

  23. Salvador, boa tarde!

    Fiquei com uma dúvida e creio que você tenha conhecimento para opinar ou dados para informar. Quando é dito que os dados analisados apontam pra um núcleo difuso em uma revisão que representa metade do diâmetro do planeta, está correto eu
    Pensar que pode exister um núcleo, rochoso que representa 50% de tudo o que vemos, porém sob as nuvens?

    1. Não. É uma confusão isso. O que parece indicar é que há uma mistura de silicatos e da composição da atmosfera (àquela altura como líquido). Daí o “difuso”. É como se, aprofundando, o planeta fosse tendo mais e mais rocha misturada à composição, a começar de metade do planeta. Mas nem os cientistas souberam explicar direito, porque é uma ideia nova, inspirada pelos dados. Até então, os modelos cogitados eram completamente diferentes. Se for como está parecendo agora, podemos imaginar que não há uma divisão clara entre a camada de hidrogênio metálico e a camada do núcleo.

      1. Só uma dúvida, já vi um documentário disso, mas eu esqueci. Como eles fazem para captar as imagens do espaço? Por algum tipo de onda? Se sim, qual é?
        Obrigado pela ajuda ai galera.

        1. a luz chega nas câmeras da sonda e são transformadas numa imagem digital, da mesma forma que acontece no seu celular (bom, mais ou menos: as câmeras destas sondas captam um espectro de ondas muito maior!) estas imagens são transmitidas como ondas eletromagnéticas saindo de uma antena da sonda, mantida sempre apontada para a terra. aqui, antenas captadoras espalhadas pelo mundo inteiro decodificam estas transmissões e as transformam de novo em imagens. podemos considerar que é um tipo de download muito sofisticado… 😀

    2. Correm o risco de ou desacelerar demais e fazer ela cair de uma vez no planeta, ou acelerar muito e lançá-la para fora definitivamente. Aqui vale a regra de ouro: se está funcionando, NÃO MEXA!! 😀

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