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domingo, 3 de outubro de 2021

Hubble mostra que os ventos na periferia da Grande Mancha Vermelha de Júpiter estão a acelerando

 

 Ao analisarem imagens obtidas pelo Hubble de 2009 a 2020, os investigadores descobriram que a velocidade média do vento nos limites da Grande Mancha Vermelha, assinalada pelo círculo verde exterior, aumentaram até 8% de 2009 a 2020 e excedem 643 km/h. Em contraste, as velocidades perto da região mais interna da tempestade, assinalada pelo anel mais interior, são significativamente mais lentas. Ambas têm uma direção oposta à dos ponteiros do relógio. Crédito: NASA, ESA, Michael H. Wong (UC Berkeley)

Tal como a velocidade de um piloto de carro de corrida, os ventos na "faixa" mais externa da Grande Mancha Vermelha de Júpiter estão a acelerar - uma descoberta apenas possível graças ao Telescópio Espacial Hubble, que monitoriza o planeta há mais de uma década. 

Os investigadores que analisaram os regulares "relatórios de tempestade" do Hubble descobriram que a velocidade média do vento dentro da orla da tempestade, conhecida como anel de alta velocidade, aumentou até 8% de 2009 a 2020. Em contraste, os ventos perto da região mais interna da mancha vermelha movem-se significativamente mais devagar, como alguém que conduz preguiçosamente numa tarde ensolarada de domingo. 

As nuvens carmesins da enorme tempestade giram no sentido oposto ao dos ponteiros do relógio, a velocidades que excedem 643 km/h - e o vórtice é maior do que a própria Terra. A mancha vermelha é lendária em parte porque os humanos a observam, no mínimo, há mais de 150 anos. 

"Quando inicialmente vi os resultados, perguntei, 'Isto faz sentido? Nunca ninguém tinha visto isto antes," disse Michael Wong da Universidade da Califórnia, em Berkeley, que liderou a análise. "Mas isto é algo que apenas o Hubble pode fazer. A longevidade do Hubble e as suas observações continuadas tornam esta revelação possível." 

A imagem mais recente de Júpiter obtida pelo Hubble foi capturada no dia 25 de agosto de 2020, quando o planeta estava a 653 milhões de quilómetros da Terra. A visão nítida do Hubble está a fornecer aos investigadores relatórios meteorológicos atualizados da turbulenta atmosfera do planeta gigante, incluindo uma nova e incrível tempestade, prima da Grande Mancha Vermelha. A imagem também mostra a lua gelada Europa. Crédito: NASA, ESA, A. Simon (Centro de Voo Espacial Goddard), M. H. Wong (Universidade da Califórnia em Berkeley) e equipa OPAL

Usamos satélites em órbita da Terra e aviões para rastrear as grandes tempestades do nosso planeta em tempo real. "Como não temos nenhum avião caçador de tempestades em Júpiter, não podemos medir continuamente os ventos," explicou Amy Simon do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, no estado norte-americano de Maryland, que contribuiu para a investigação. "O Hubble é o único telescópio que tem o tipo de cobertura temporal e resolução espacial que pode capturar os ventos de Júpiter com este detalhe." 

A mudança nas velocidades do vento que os cientistas mediram com o Hubble totaliza menos de 2,6 km/h por cada ano terrestre. "Estamos a falar de uma mudança tão pequena que, se não tivéssemos onze anos de dados do Hubble, não conseguíamos perceber que tinha acontecido," disse Simon. "Com o Hubble, temos a precisão de que precisamos para detetar uma tendência." A monitorização contínua do Hubble permite que os investigadores revisitem e analisem os seus dados com muita precisão à medida que vão acrescentando informações. As características mais pequenas que o Hubble consegue revelar na tempestade têm apenas quase 170 km de diâmetro. 

"Descobrimos que a velocidade média do vento na Grande Mancha Vermelha aumentou ligeiramente ao longo da última década," acrescentou Wong. "Temos um exemplo em que a nossa análise do mapa de vento bidimensional encontrou mudanças abruptas em 2017, quando houve uma grande tempestade convectiva nas proximidades." 

Para melhor analisar a abundância de dados do Hubble, Wong fez uma nova abordagem na sua análise de dados. Usou um software para rastrear dezenas a centenas de milhares de vetores de vento (direções e velocidades) de cada vez que Júpiter era observado pelo Hubble. "Deu-me um conjunto muito mais consistente de medições de velocidade," explicou Wong. "Também executei uma grande quantidade de testes estatísticos para confirmar se era justificado chamar a isto um aumento da velocidade do vento. E é." 

O que é que significa este aumento de velocidade? "Isso é difícil de diagnosticar, dado que o Hubble não consegue ver muito bem a base da tempestade. Qualquer coisa abaixo do topo das nuvens é invisível nos dados," explicou Wong. "Mas é um dado interessante que nos pode ajudar a entender o que está a alimentar a Grande Mancha Vermelha e como está a manter a energia." Ainda há muito trabalho a ser feito para a entender totalmente. 

A astronomia dedica-se ao estudo continuado das tempestades do "rei" do Sistema Solar desde a década de 1870. A Grande Mancha Vermelha é uma ressurgência de material do interior de Júpiter. Vista de lado, a tempestade teria uma estrutura em forma de bolo de casamento, com nuvens mais altas no centro caindo em cascata para as suas camadas na orla. Nas observações que abrangem mais de um século, os astrónomos notaram que está a diminuir de tamanho e a tornar-se mais circular do que oval. O diâmetro atual totaliza 16.000 km, o que significa que a Terra ainda consegue caber dentro dela. 

Além de observar esta lendária tempestade de longa duração, os investigadores observaram tempestades noutros planetas, incluindo Neptuno, onde tendem a percorrer a atmosfera do planeta e a desaparecer em apenas alguns anos. Investigações como esta ajudam os cientistas não apenas a aprender mais sobre os planetas individuais, mas também a tirar conclusões sobre a física subjacente que conduz e mantém as tempestades dos planetas. 

A maioria dos dados que apoiam esta investigação veio do programa OPAL (Outer Planets Atmospheres Legacy) do Hubble, que fornece visualizações globais anuais dos planetas exteriores e que permitem aos astrónomos procurar mudanças nas tempestades, ventos e nuvens.

Fonte: Astronomia OnLine

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