Novas imagens de Júpiter visto pela sonda JUNO

Planeta Júpiter, “Things seem quiet in the South, Southern FFRs (HD)”.
Créditos: NASA/SRI/MSSS/Ruben Barbosa.

Juno é uma sonda espacial da NASA que foi lançada em 2011 e que se encontra a orbitar Júpiter desde julho de 2016.

O nome da sonda deriva da combinação de dois fatores, a capacidade de observação abaixo da cobertura densa de nuvens e a sua órbita polar: JUpiter Near-polar Orbiter, homenageando também a deusa romana esposa de Júpiter.

A nave irá orbitar o planeta por um período de 20 meses, realizando 37 voltas completas e desenvolvendo diversos estudos e medições. Após o fim deste período, mergulhará na atmosfera do planeta até ser completamente destruída pela pressão dos gases ali existentes.

Os principais objetivos da missão Juno são:

• Determinar a quantidade de água existente na atmosfera de Júpiter, que ajudará a perceber se as teorias de formação do planeta estão corretas, ou se novas teorias serão necessárias;
• Sondar o interior da atmosfera de Júpiter e medir sua composição, temperatura, movimento das nuvens e outras propriedades;
• Mapear os campos magnéticos , revelando a estrutura do interior do planeta; e
• Explorar e estudar a magnetosfera próxima dos polos de Júpiter, especialmente as auroras – adquirindo novos conhecimentos sobre como a enorme força do campo magnético afeta a sua atmosfera.

Planeta Júpiter, “South Pole (HD)”.
Créditos: NASA/SRI/MSSS/Ruben Barbosa.

Júpiter é o maior planeta do Sistema Solar e apesar de possuir menos de um milésimo da massa solar, tem 2,5 vezes a massa de todos os outros planetas em conjunto.

Júpiter possui uma composição semelhante à que teria tido a nébula primordial a partir da qual se formou o Sol e o resto do Sistema Solar. Cerca de 75% da sua massa está sob a forma de hidrogénio, encontrando-se os restantes 25% essencialmente sob a forma de hélio, havendo ainda metano, água, amónia e compostos envolvendo elementos mais pesados. O hidrogénio e o hélio vão-se tornando mais densos à medida que nos aproximamos do centro do planeta, sendo que o seu raio é definido como a distância do centro do planeta até perto do topo das nuvens onde a pressão atmosférica iguala 1 atm (pressão média ao nível do mar na Terra).

O nosso conhecimento sobre o interior de Júpiter permanece indireto e especulativo. Habitualmente supõe-se que possui um núcleo de material rochoso (com uma massa equivalente a 10 a 15 massas da Terra), onde estará concentrada a esmagadora maioria dos elementos mais pesados, como o magnésio, alumínio, silício, enxofre, árgon, cálcio, ferro e níquel. Logo acima do núcleo, existirá uma extensa região formada por hidrogénio metálico líquido. Esta forma de hidrogénio só é possível na presença de uma pressão que exceda 250 mil atmosferas, e consiste numa mistura de protões e eletrões livres (uma espécie de plasma a baixas temperaturas). Este material é um excelente condutor elétrico, originando através do efeito de dínamo, o forte campo magnético de Júpiter. Provavelmente algum hélio e gelos de água, amónia e outros compostos de carbono, estarão presentes na camada de hidrogénio metálico, tornando-se mais abundantes à medida que nos aproximamos da superfície. A camada mais superficial de Júpiter será principalmente composta por hidrogénio molecular e hélio, que será líquido na base da camada, tornando-se gasoso na parte superior. No topo desta camada supõe-se existir três níveis de nuvens, cujo constituinte principal é por ordem descendente amónia, hidrosúlfido de amónia, e água.

Júpiter possui ventos com velocidades que excedem os 900 km/hora, confinados em bandas delimitadas em latitude. Estes ventos estendem-se desde o topo do planeta até milhares de quilómetros no seu interior e sopram em sentidos diferentes em bandas adjacentes. As bandas estão associadas a diferentes velocidades de rotação em torno do planeta: as camadas superiores têm uma rotação diferencial, de tal modo que quanto mais perto do equador maior é a velocidade de rotação. Existem vórtices complexos nas fronteiras entre bandas, um exemplo da turbulência intensa presente nas camadas superiores de Júpiter. A sua existência e a de ventos fortes parecem indicar que existe convecção no interior de Júpiter, a qual só pode ser alimentada por energia aí gerada. Na realidade, Júpiter irradia cerca de 60 por cento mais energia para o exterior do que aquela que recebe do Sol. Supõe-se que esta energia extra provém do mecanismo de Kelvin-Helmholtz, através do qual calor é gerado no interior do planeta devido à sua lenta compressão gravitacional.

Planeta Júpiter, “Renslow and Hurricane Rachel (HD)”.
Créditos: NASA/SRI/MSSS/Ruben Barbosa.

Pequenas diferenças em composição química e temperatura entre bandas (as mais claras são denominadas de zonas, estão associadas a massas de ar ascendentes, e as mais escuras são conhecidas como cinturas, correspondendo a massas de ar descendentes) explicam as cores distintas das várias bandas que é possível observar em Júpiter.

Planeta Júpiter, “String of Pearls (HD)”.
Créditos: NASA/SRI/MSSS/Ruben Barbosa.

A combinação de enxofre com diferentes elementos químicos pode explicar em grande parte a complexidade cromática de Júpiter, dado que os compostos de enxofre tomam uma extensa variedade de cores.

Planeta Júpiter, “Northern Coverage (HD)”.
Créditos: NASA/SRI/MSSS/Ruben Barbosa.

Estas estão fortemente correlacionadas com a altitude das nuvens: azuis correspondem às menores altitudes, seguidos dos castanhos e brancos, culminando nos vermelhos a maior altitude. Por vezes é possível observar camadas inferiores de nuvens através de aberturas nas camadas superiores.

Planeta Júpiter, “Cloud Ripple (HD)”. 
Créditos: NASA/SRI/MSSS/Ruben Barbosa.

Desde que há 400 anos se começou a observar Júpiter com telescópios que a Grande Mancha Vermelha é conhecida. Possui uma forma oval, com 12.000 km por 25.000 km, suficientemente grande para nela caberem duas Terras e parece ser uma região de altas pressões, cujo topo se eleva a uma altitude bastante superior à do material que a rodeia, sendo a sua temperatura significativamente menor.

Planeta Júpiter, “Great Red Spot (HD)”. 
Créditos: NASA/SRI/MSSS/Ruben Barbosa.

Planeta Júpiter, “Great Red Spot (HD)”. 
Créditos: NASA/SRI/MSSS/Ruben Barbosa.

Júpiter tem um imenso campo magnético, cerca de 10 vezes mais intenso que o da Terra, que impede o vento solar de interagir diretamente com a sua atmosfera. A magnetosfera estende-se por mais de 650 milhões de quilómetros, para lá da órbita de Saturno. Se a conseguíssemos visualizar iria parecer-nos 5 vezes maior do que a lua cheia, apesar de estar localizada quase 1700 vezes mais longe. A magnetosfera de Júpiter é responsável pelas intensas auroras que por vezes se observam nos pólos, ao canalizar para aí partículas carregadas ejetadas por Io durante as suas erupções vulcânicas e pela existência de cinturões de radiação milhares de vezes mais intensos que os seus semelhantes (Van Allen) que residem no interior da magnetosfera da Terra. O campo magnético de Júpiter é gerado por um dínamo interno, que resulta da circulação de hidrogénio metálico na região imediatamente exterior ao seu núcleo.

Júpiter possui um sistema de anéis, tal como Saturno, mas menos extenso e brilhante (albedo 0.05). Só em 1979 é que foi descoberto, através da sonda Voyager I. O sistema de anéis tem início cerca de 20.000 km acima da camada mais alta de nuvens em Júpiter, estendendo-se até 222.000 km de distância, sendo a sua espessura de somente cerca de 30 km na zona principal. É constituído por pequenos grãos de poeira, contendo muito pouco gelo (ao contrário do sistema de anéis de Saturno).

O material que constitui os anéis está constantemente a ser substituído por poeiras formadas quando da colisão de micrometeoritos com os satélites mais interiores de Júpiter: Metis, Adrastea, Amalthea e Thebe.

Júpiter possui 69 satélites conhecidos. Os 4 maiores são chamados de Galileanos pois foram pela primeira vez observados por Galileu em 1610. Desde essa data até à chegada da sonda Galileu a Júpiter em 1995, foram identificados apenas 10 novos satélites, de tamanho muito inferior aos Galileanos, entre os quais os 4 satélites interiores de Júpiter: Amalthea em 1832 e os restantes 3 pela Voyager em 1979.

Através dos dados obtidos pela sonda Galileu e observações efetuadas a partir da Terra, nomeadamente com o telescópio espacial Hubble, desde 1999 foi possível identificar 50 novos satélites de Júpiter. Todos eles são muito pequenos, com menos de 10 km de diâmetro, e quase todos orbitam a grande distância de Júpiter, muito para lá da órbita de Calisto (o mais exterior dos satélites Galileanos).

Io, Europa, Ganimede e Calisto são claramente os 4 maiores satélites de Júpiter. O seu diâmetro excede 3.000 km, enquanto entre os outros 60 satélites de Júpiter apenas dois possuem diâmetros acima dos 100 km, Amalthea (168 km) e Himalia (184 km), o diâmetro de outros dez varia entre 10 a 100 km, tendo os restantes 48 satélites (descobertos nos últimos 10 anos) menos de 10 km de diâmetro.

Legenda das imagens:

• AWO : anticyclonic white ovals
• FFR: folded filamentary regions
• LRS: little red spot
• Barge: dark brown ovals
• A: anticyclone
• C: cyclonic
• S4: corresponde à latitude 53°S

As imagens Júpiter em alta definição podem ser vistas:

• aqui na minha Galeria;
• Galeria do Nuno de Sá Teixeira.

* Plataforma “O Universo em Fotografia”.