Como é o clima em Júpiter? O Telescópio Espacial Hubble revela-nos

É melhor observá-lo à distância, dada a presença de ventos superiores a 600 km/h e a formação de ciclones do tamanho da Terra. As observações recentes do Hubble confirmam a existência de uma atmosfera extremamente dinâmica e em constante evolução em Júpiter.

Júpiter
Imagens recentes de Júpiter tiradas pelo telescópio Hubble. Na imagem da esquerda pode ver-se a "grande mancha vermelha" e em baixo à direita a "mancha vermelha Jr.". Na imagem da direita pode ver as duas novas estruturas ciclónicas e anticiclónicas em contacto. Crédito: NASA, ESA, STScI, Amy Simon (NASA-GSFC)

Com a atmosfera de Júpiter nunca se aborrecerá! É difícil observá-la sem encontrar novas surpresas. É exatamente por isso que o Telescópio Espacial Hubble observa regularmente este gigante gasoso. As últimas observações, que remontam a janeiro deste ano, não defraudaram as expectativas: foram descobertos novos ciclones e observadas novas cores nos antigos ciclones já conhecidos.

Características do gigante gasoso

Embora seja comummente referido como o gigante gasoso do Sistema Solar, é provável que Júpiter tenha um pequeno núcleo rochoso, localizado num núcleo de hidrogénio líquido. Este núcleo líquido ocupa 3/4 do volume de todo o planeta.

Por sua vez, o núcleo líquido é rodeado por uma espessa atmosfera gasosa composta principalmente por hidrogénio, hélio e metano.

A atmosfera de Júpiter é muito densa e impenetrável para observações.

A característica das camadas visíveis da atmosfera de Júpiter é a presença de bandas, ou seja, faixas horizontais que alternam entre cores claras e escuras. Estas bandas atmosféricas são compostas principalmente por cristais de amoníaco congelados, compostos de carbono e enxofre (não adequados para a presença de formas de vida).

Além disso, cada banda gira na direção oposta à das bandas vizinhas, com velocidades que podem atingir os 600 km/h. É precisamente esta característica do movimento que está na origem dos ciclones e anticiclones que se formam nas extremidades destas bandas.

Os ciclones na atmosfera de Júpiter formam-se devido à fricção entre cinturas vizinhas que giram em direções opostas.

O maior e mais famoso ciclone é a "grande mancha vermelha", um vórtice com 25 mil por 12 mil km! Esta estrutura ciclónica tem estado constantemente presente desde que Júpiter foi observado com os primeiros telescópios (há cerca de 3 séculos).

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Sequência completa de imagens recentemente obtidas pelo telescópio Hubble entre 5 e 6 de janeiro de 2024. Fonte: Amy Simon (NASA-GSFC) Imagem NASA, ESA, Joseph DePasquale (STSCI).

Recentemente, o Telescópio Espacial James Webb, utilizando a sua câmara de infravermelhos NIRCam, conseguiu fazer uma espécie de "tomografia" da atmosfera do planeta, permitindo-nos ver, pela primeira vez, a sua estrutura vertical, das camadas mais altas às mais baixas.

Porquê observar Júpiter novamente?

A atmosfera de Júpiter, tal como a de outros planetas gasosos do nosso Sistema Solar, é altamente dinâmica. Os ventos fortes provocam um caleidoscópio de fenómenos meteorológicos em constante mudança. O estudo destes fenómenos é interessante por si só, mas também muito útil para compreender os fenómenos atmosféricos que ocorrem na Terra, mas em condições físicas muito diferentes.

Só recentemente, por exemplo, foi descoberta a existência de uma "corrente de jato", que nunca tinha sido observada antes. Esta descoberta é relevante porque fornece informação valiosa para compreender melhor a complexa dinâmica da atmosfera turbulenta do gigante gasoso, mas também como funcionam as correntes de jato da Terra.

Existe um programa de observação chamado OPAL "The Outer Planets: Hubble Continuing Legacy" que monitoriza as atmosferas dos planetas gasosos.

Este programa implica que o telescópio Hubble dedique anualmente uma parte do seu tempo à reobservação dos planetas gasosos para captar a evolução das suas estruturas atmosféricas ano após ano.

Como é o clima em Júpiter?

Bem, a grande mancha vermelha está sempre presente, no mesmo sítio. Observações recentes do telescópio Hubble puseram em evidência, nas latitudes mais meridionais, a presença da chamada "mancha vermelha júnior". Trata-se de um vórtice ciclónico formado entre 1998 e 2000 e que alterna entre o vermelho (pela primeira vez em 2006) e o bege. Este ano, a mancha Jr. voltou a ficar vermelha.

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A mesma imagem, mas com indicação da posição das estruturas do ciclone. Fonte: NASA, ESA, STScI, Amy Simon (NASA-GSFC).

Curiosidade: a mancha vermelha jr. tem um período de rotação (em torno do eixo do planeta) mais curto do que a mancha vermelha, pelo que passa por ela de dois em dois anos.

A distância relativa entre as manchas vermelhas grandes e pequenas varia e torna-se mínima de dois em dois anos.

Nas últimas imagens do Hubble, tiradas especificamente com um dia de intervalo, para observar os hemisférios opostos do planeta (o período de rotação do planeta é de 9 horas), foram observados dois novos ciclones em contacto (um vermelho e outro avermelhado) e a rodar em direções opostas um ao outro.

A rotação na direção oposta fará com que os dois ciclones saltem um contra o outro, repelindo-se mutuamente.

A cor vermelha é de origem desconhecida, embora esteja certamente ligada à química dos compostos presentes.

As observações do próximo ano mostrarão como estes ciclones evoluíram e que novos ciclones se terão formado.