Como chegaram à conclusão de que Júpiter e Saturno eram planetas gasosos sem superfícies, e que não podemos nem ao menos entrar em suas atmosferas?

 A ideia de que Júpiter e Saturno são gigantes gasosos sem uma superfície sólida definida não veio de uma única descoberta, mas sim da combinação de observações astronômicas, modelos teóricos e dados de sondas espaciais. Vou resumir o raciocínio histórico e científico que levou a essa conclusão:

Desde Galileu (1610), sabia-se que Júpiter e Saturno eram discos extensos no céu, maiores do que qualquer estrela vista a olho nu. Mesmo assim, não se distinguiam detalhes sólidos, mas sim faixas e estruturas mutáveis, como as bandas de nuvens de Júpiter. Isso já sugeria que eram atmosferas dinâmicas e não superfícies rígidas.

No século XVII, usando as leis de Kepler e depois a gravitação de Newton, os astrônomos conseguiram estimar a massa de Júpiter e Saturno observando as luas que orbitavam esses planetas.

Com a massa e o diâmetro conhecidos, foi possível calcular a densidade média:

• Terra: ~5,5 g/cm³
• Júpiter: ~1,3 g/cm³
• Saturno: ~0,7 g/cm³ (menor que a da água!)

Esses valores eram incompatíveis com planetas rochosos ou metálicos como a Terra ou Marte. Só faziam sentido se a maior parte da composição fosse hidrogênio e hélio, elementos muito leves.

Então, quando a técnica de espectroscopia foi aplicada, notou-se que a luz refletida por Júpiter e Saturno tinha as linhas de absorção do hidrogênio, hélio, metano, amônia e outros gases, reforçando que sua composição atmosférica era majoritariamente gasosa.

As teorias de formação do Sistema Solar mostravam que, longe do Sol, as temperaturas eram baixas o suficiente para o hidrogênio e o hélio não escaparem. Isso explicava por que Júpiter e Saturno cresceram tanto, acumulando enormes atmosferas, em vez de serem mundos rochosos como os internos.

As sondas Pioneer, Voyager e depois Galileo e Cassini confirmaram esses dados. A sonda Galileo chegou a lançar uma cápsula na atmosfera de Júpiter em 1995, que mediu pressão, temperatura e composição até ser esmagada pela pressão atmosférica. Não encontrou nenhum “solo”, apenas camadas cada vez mais densas de gás.

O que levou a conclusão que, na prática:

• Júpiter e Saturno não têm uma superfície sólida como a Terra ou Marte.
• Abaixo das nuvens visíveis, o gás fica cada vez mais comprimido até se tornar hidrogênio líquido e, em regiões mais profundas, hidrogênio metálico sob altíssima pressão.
• Tecnicamente existe um “núcleo rochoso/metálico” denso (provavelmente), mas ele está milhares de quilômetros abaixo, inacessível, envolto em camadas de gás e líquido tão espessas que não há fronteira clara entre atmosfera e “interior”.

Astrônomos chegaram a essa conclusão combinando densidade baixa, composição atmosférica identificada por espectros, dados de sondas e modelos teóricos de formação planetária. Assim sabemos que, se tentássemos “pousar” em Júpiter ou Saturno, não encontraríamos solo — apenas mergulharíamos em camadas de gás cada vez mais densas até sermos esmagados pela pressão.