Grande Mancha Vermelha de Júpiter é provavelmente uma queimadura solar

A Grande Mancha Vermelha de Júpiter vista pela sonda Voyager 1, a 02 de março de 1979.
Crédito: NASA/JPL/Björn Jónsson.

Com duas a três vezes o diâmetro da Terra, a Grande Mancha Vermelha (GMV) de Júpiter é uma das mais proeminentes estruturas do Sistema Solar. Reconhecível através de um pequeno telescópio, a sua distintiva coloração tem permanecido, no entanto, um verdadeiro enigma, desde há pelo menos três séculos.

Baseados na análise de dados obtidos pela sonda Cassini, cientistas do Laboratório de Propulsão a Jato, nos Estados Unidos, vêm agora sugerir que a tez avermelhada da GMV poderá ser gerada por reações de fotólise, envolvendo compostos químicos presentes nas camadas mais elevadas da atmosfera joviana. Estes resultados contradizem uma outra hipótese concorrente, que propõe que a coloração da gigantesca tempestade se deve ao afloramento de materiais produzidos em regiões mais profundas na troposfera.

O trabalho foi recentemente apresentado pelo astrónomo Kevin Baines, um dos membros da equipa científica da missão Cassini, na 46º Reunião Anual da Divisão para as Ciências Planetárias da Sociedade Astronómica Americana, em Tucson, Arizona, nos Estados Unidos.

Numa experiência realizada em laboratório, Baines e colegas expuseram acetileno (C₂H₂) e amoníaco (NH₃) (compostos gasosos presentes na atmosfera de Júpiter) a intensa radiação ultravioleta, com o objetivo de simularem os efeitos produzidos pela luz solar nos materiais presentes no topo das nuvens mais altas da GMV. A experiência teve como resultado a produção de cromóforos com propriedades óticas semelhantes às previstas por um modelo da GMV, criado pela equipa com base nas observações realizadas em dezembro de 2000, pelo instrumento VIMS (Visible and Infrared Mapping Spectrometer) da sonda Cassini – um modelo onde os materiais coloridos se encontram confinados nas camadas mais elevadas do gigantesco ciclone.

“O nosso modelo sugere que a maior parte da GMV, logo abaixo da camada superior de nuvens de material avermelhado, é na verdade bastante suave em termos de cor”, afirmou Baines. “Debaixo da queimadura solar avermelhada, as nuvens são provavelmente esbranquiçadas ou acinzentadas.”

Estes resultados contrariam a hipótese de que os materiais avermelhados do topo das nuvens mais altas da GMV possam ser compostos químicos formados em camadas mais profundas da atmosfera joviana. De acordo com Baines, se estes materiais fossem transportados a partir de camadas atmosféricas mais interiores, estariam certamente presentes em outras altitudes, o que acentuaria a coloração avermelhada da gigantesca tempestade.

O gigante Júpiter, numa imagem obtida pela sonda Cassini, a 29 de dezembro de 2000.
Crédito: NASA/JPL/Space Science Institute.

Júpiter é composto, essencialmente, por hidrogénio e hélio, com apenas quantidades vestigiais de alguns outros elementos. Os cientistas estão interessados em perceber quais são as combinações de elementos responsáveis pela variedade de tonalidades exibidas pelas nuvens jovianas – uma informação essencial para a determinação da composição do planeta.

Numa primeira fase da sua experiência, os investigadores usaram hidrossulfureto de amónio ((NH₄)SH), um composto presente em grande abundância numa das principais camadas de nuvens de Júpiter. Porém, os produtos da reação apresentavam brilhantes tonalidades de verde, em vez da característica coloração avermelhada da GMV – um resultado surpreendente que levou Baines e colegas a experimentarem combinações simples, compostas por amoníaco e por outros hidrocarbonetos comuns nas camadas mais elevadas da atmosfera joviana.

A intensa coloração da GMV parece estar relacionada com a altitude particularmente elevada das suas nuvens. “A GMV é extremamente alta”, disse Baines. “Atinge altitudes muito mais elevadas que as nuvens de outros locais em Júpiter.”

Os fortes ventos no interior da tempestade transportam partículas de gelo de amoníaco até altitudes muito superiores às de outros locais no planeta, expondo-as a uma maior quantidade de radiação ultravioleta. Confinadas pela vorticidade da tempestade, estas partículas acumulam-se nesta região, o que intensifica a tonalidade avermelhada do topo das nuvens mais altas da GMV.

Noutros locais de Júpiter, a atmosfera apresenta uma paleta de cores mais variada, que inclui diferentes tonalidades de laranja, castanho e vermelho. Segundo Baines, estes são locais onde as nuvens presentes nas camadas mais elevadas da troposfera são mais finas, o que permite a visualização de regiões mais profundas, onde existem compostos mais coloridos.

Podem ler o resumo deste trabalho aqui (página 243).