2040: Juno da NASA encontra mudanças no campo magnético de Júpiter

Esta imagem faz parte de uma animação que ilustra o campo magnético de Júpiter durante um único momento no tempo. A Grande Mancha Azul, uma concentração invisível do campo magnético perto do equador, sobressai como uma característica particularmente forte.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/Harvard/Moore et al.

A missão Juno da NASA fez, em Júpiter, a primeira detecção definitiva, para lá da Terra, de um campo magnético interno que muda com o tempo, um fenómeno chamado variação secular. A Juno determinou que a variação secular do gigante gasoso é provavelmente impulsionada pelos ventos atmosféricos profundos do planeta.

A descoberta ajudará os cientistas a melhor entender a estrutura interior de Júpiter – incluindo a dinâmica atmosférica – bem como as mudanças no campo magnético da Terra. O artigo sobre a descoberta foi publicado na revista Nature Astronomy.

“A variação secular há décadas que faz parte da lista de desejos dos cientistas planetários,” disse Scott Bolton, investigador principal da Juno no SwRI (Southwest Research Institute) em San Antonio, no estado norte-americano do Texas. “Esta descoberta só pôde ser feita graças aos instrumentos científicos extremamente precisos da Juno e à natureza única da órbita de Juno, que a aproxima muito do planeta enquanto viaja de pólo a pólo.”

A caracterização do campo magnético de um planeta requer medições de muito perto. Os cientistas da Juno compararam dados de missões anteriores da NASA a Júpiter (Pioneer 10 e 11, Voyager 1 e Ulysses) com um novo modelo do campo magnético de Júpiter (chamado JRM09). O novo modelo tem por base dados recolhidos pelo seu magnetómetro durante as primeiras passagens científicas da Juno por Júpiter, um instrumento capaz de gerar um mapa tridimensional detalhado do campo magnético.

O que os cientistas descobriram é que, desde os primeiros dados do campo magnético de Júpiter fornecidos pelas naves espaciais Pioneer, até aos dados mais recentes fornecidos pela Juno, houve mudanças pequenas, mas distintas, no campo.

“A descoberta de algo tão minúsculo quanto estas mudanças, em algo tão imenso quanto o campo magnético de Júpiter, foi um desafio,” disse Kimee Moore, cientista da Juno e da Universidade de Harvard em Cambridge, Massachusetts, EUA. “Ter uma linha de base de observações íntima, durante quatro décadas, forneceu-nos dados suficientes para confirmar que o campo magnético de Júpiter realmente muda com o tempo.”

Assim que a equipa da Juno provou a existência de variação secular, procuraram explicar como tal mudança pode ocorrer. A operação dos ventos atmosféricos (ou zonais) de Júpiter explica melhor as mudanças no seu campo magnético. Estes ventos estendem-se desde a superfície do planeta até mais de 3000 quilómetros de profundidade, onde o interior do planeta começa a mudar de gás para metal líquido altamente condutor. Pensa-se que cortam os campos magnéticos, esticando-os e transportando-os pelo planeta.

Em nenhum lugar de Júpiter a variação secular é tão grande quanto na Grande Mancha Azul do planeta, uma mancha intensa de campo magnético perto do equador de Júpiter. A combinação da Grande Mancha Azul, com os seus fortes campos magnéticos localizados e fortes ventos zonais nesta latitude resultam nas maiores variações seculares no campo do mundo joviano.

“É incrível que uma mancha magnética estreita, a Grande Mancha Azul, possa ser responsável por quase toda a variação secular de Júpiter, mas os números confirmam,” disse Moore. “Com esta nova compreensão dos campos magnéticos, durante as futuras passagens científicas vamos começar a criar um mapa global da variação secular de Júpiter. Também poderá ter aplicações para os cientistas que estudam o campo magnético da Terra, que ainda contém muitos mistérios por resolver.”

Astronomia On-line
24 de Maio de 2019

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1416: Câmara da NASA revela tempestades gigantes em Júpiter

As imagens estão a ser captadas pela JunoCam

Foto NASA / SWRI / MSSS / GERALD EICHSTÄDT / SEÁN DORAN

Foto NASA / SWRI / MSSS / GERALD EICHSTÄDT / SEÁN DORAN

Detalhe de uma das tempestades de Júpiter
Foto Image copyrightMARSEC

A missão Juno da agência espacial norte americana NASA está a revelar novas imagens de ciclones em Júpiter, que estão a contribuir para aumentar o conhecimento cientifico sobre a composição e a formação do planeta que orbita a cada 53 dias.

As imagens estão a ser captadas pela JunoCam, câmara enviada na missão Juno com o objectivo de obter as melhores imagens das regiões polares de Júpiter.

“Quando passámos pela primeira vez para lá dos pólos, soubemos que estávamos a ver um território em Júpiter que nunca tínhamos visto antes”, explica a professora Candice Hansen, do Instituto da Ciência Planetário, no Arizona, responsável pelo projecto JunoCam, citada pela BBC. “O que não esperávamos era que pudéssemos ver ciclones em forma de polígonos, enormes tempestades – o dobro do tamanho do Texas”, acrescenta.

Diário de Notícias
13 Dezembro 2018 — 18:51

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633: Juno resolve mistério com 39 anos dos raios de Júpiter

 

Desde que a sonda Voyager 1 da NASA passou por Júpiter, em Março de 1979, os cientistas têm procurado descobrir a origem das descargas eléctricas em Júpiter. Esse encontro confirmou a existência dos relâmpagos jovianos, de que a teoria falava há séculos. Mas quando a sonda avançou, os dados mostraram que os sinais de rádio associados às descargas eléctricas não correspondiam aos sinais produzidos pelos raios aqui na Terra.

Num novo artigo, publicado na revista Nature, os cientistas da missão Juno da NASA descrevem agora como as descargas eléctricas em Júpiter são análogas às da Terra, embora tenham uma distribuição praticamente oposta.

Ilustração da distribuição de raios no hemisfério norte de Júpiter, composta por uma imagem da JunoCam e por desenhos ilustrativos. Os dados da missão Juno indicam que a maior parte das descargas eléctricas em Júpiter acontecem perto dos pólos.
Créditos: NASA/JPL-Caltech/SwRI/JunoCam.

“Independentemente do planeta, os raios agem como transmissores de rádio – enviando ondas de rádio quando cruzam o céu,” disse Shannon Brown, do Laboratório de Propulsão a Jacto da NASA, em Pasadena, Califórnia, cientista da Juno e principal autora do estudo. “Mas até à Juno, os sinais de raios registados pelas sondas espaciais (Voyager 1 e 2, Galileo, Cassini) limitaram-se a detecções visuais ou então foram registados na faixa dos quilohertz do espectro de rádio, apesar de terem sido procurados sinais na faixa dos megahertz. Houve muitas teorias a tentar dar uma explicação, mas nenhuma chegou à resposta.”

Chega a Juno, que está na órbita de Júpiter desde 4 de Julho de 2016. No seu conjunto de instrumentos altamente sensíveis está o MWR (Microwave Radiometer Instrument), que regista as emissões do gigante gasoso num amplo espectro de frequências.

“Nos dados das oito primeiras passagens, o MWR detectou 377 descargas eléctricas,” disse Brown. “Foram gravadas na faixa dos megahertz e dos gigahertz, que é onde se detectam as emissões de raios terrestres. Julgamos que a razão pela qual somos os únicos a observar isto se deve ao facto de a Juno estar a voar mais perto dos raios que nunca, e estarmos à procura numa frequência de rádio que passa facilmente através da ionosfera de Júpiter.”

Ao mesmo tempo que mostra como os raios de Júpiter são semelhantes aos da Terra, o novo estudo também observa que estes relâmpagos surgem em cada planeta em locais muito diferentes.

“A distribuição de raios em Júpiter é oposta à distribuição na Terra,” disse Brown. “Há muita actividade perto dos pólos de Júpiter, mas nenhuma perto do equador. Ora, isto não se aplica ao nosso planeta – basta perguntar a alguém que more nos trópicos.”

Porque motivo se concentram os raios na Terra perto do equador e em Júpiter perto dos pólos? A resposta relaciona-se com o calor.

Sabe-se que a Terra recebe a maior parte do calor externamente, da radiação solar. Como o equador terrestre é mais directamente afectado pela luz do Sol, o ar quente e húmido sobe (por convecção) mais livremente, alimentando as trovoadas e produzindo mais raios nessa região.

A órbita de Júpiter está cinco vezes mais distante do Sol que a da Terra, o que significa que o planeta gigante recebe 25 vezes menos luz solar que a Terra. A atmosfera de Júpiter recebe a maior parte do calor de dentro do planeta, porém, os raios solares não são irrelevantes. Eles fornecem algum calor que aquece mais o equador de Júpiter que os pólos – tal como acontece na Terra. Os cientistas acreditam que este aquecimento equatorial é suficiente para criar estabilidade na atmosfera superior de Júpiter, inibindo a subida do ar quente a partir de dentro. Os pólos, que não recebem esse calor na atmosfera superior, ficam sem estabilidade atmosférica, o que permite que os gases quentes do interior de Júpiter subam, estimulando a convecção e criando, deste modo, condições para os raios.

“Estas descobertas podem ajudar-nos a compreender melhor a composição, circulação e os fluxos de energia em Júpiter,” disse Brown. Mas surge ainda uma outra questão: “embora observemos raios próximos a ambos os pólos, por que é que são principalmente registados no pólo norte de Júpiter?”

Num segundo artigo, publicado na revista Nature Astronomy, Ivana Kolmašová, da Academia Checa de Ciências, em Praga, e a sua equipa apresentam o maior banco de dados de emissões de rádio de baixa frequência geradas por raios em torno de Júpiter (whistlers) até à data. O conjunto, com mais de 1600 sinais recolhidos pelo instrumento Waves da Juno, é quase 10 vezes superior ao registado pela Voyager 1. A Juno detectou picos de quatro relâmpagos por segundo (semelhantes a taxas observadas em tempestades na Terra) que são seis vezes superiores aos picos detectados pela Voyager 1.

“Estas descobertas só podiam acontecer com a Juno,” disse Scott Bolton, do Southwest Research Institute, San Antonio, investigador principal da Juno. “A sua órbita única permite que a sonda voe mais perto de Júpiter que qualquer outra sonda na história, e por isso a força do sinal do que o planeta está a irradiar é mil vezes mais forte. Além disso, contamos com instrumentos de micro-ondas e de ondas de plasma de última geração, que nos permitem detectar até mesmo os sinais de luz fracos da cacofonia das emissões de rádio de Júpiter.”

A sonda Juno fará o seu 13º voo sobre os misteriosos topos de nuvens de Júpiter no dia 16 de Julho.

Fonte da notícia: NASA
Portal do Astrónomo
Teresa Direitinho
7 Junho, 2018

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