Astrónomos da Universidade de Leicester descobriram uma segunda Grande Mancha em Júpiter, rivalizando em escala com a famosa Grande Mancha Vermelha e criada pelas poderosas energias exercidas pelas auroras polares do grande planeta.

A “Grande Mancha Fria”, como foi chamada, foi observada como uma mancha escura localizada, extendendo-se por cerca de 24 mil quilómetros de longitude e 12 mil quilómetros de latitude, na fina termosfera de alta altitude do gigante gasoso, que é cerca de 200 K (Kelvin) mais fria que a atmosfera em redor, cuja temperatura pode variar entre os 700 K (426 ºC) e os 1000 K (726 ºC).

Alterações da Grande Mancha Fria de Júpiter
Esta imagem mostra como a Grande Mancha Fria muda dramaticamente na forma e no tamanho. Cada imagem é de um dia diferente, com a mancha às vezes quase a desaparecer. Como é uma característica dinâmica, alterando-se em escalas de tempo de dias e anos, é provável que se trate de um sistema meteorológico em constante estado de mudança. Mas apesar desta variabilidade, volta a ser observado num espaço de quinze anos, mostrando que se reestrutura repetidas vezes. Crédito: IRTF/NASA.

Tom Stallard, professor associado de Astronomia Planetária e principal autor do estudo, disse: “Esta é a primeira vez que foi observada uma característica meteorológica na alta atmosfera de Júpiter longe das auroras brilhantes do planeta. A Grande Mancha Fria é muito mais volátil do que a Grande Mancha Vermelha que muda lentamente, alterando-se dramaticamente em forma e tamanho em apenas alguns dias ou semanas, mas reapareceu nos dados de que dispusemos para a procurar durante mais de 15 anos. Isto sugere que ela se altera continuamente e, por consequência, pode ser tão antiga como as auroras que a formam – provavelmente, muitos milhares de anos.”

Pensa-se que a grande mancha fria é provocada pelos efeitos do campo magnético de Júpiter, com as espetaculares auroras polares a conduzirem energia para a atmosfera sob a forma de calor que flui em torno do planeta.

Isso cria uma região de arrefecimento na termosfera, a camada limite entre a atmosfera subjacente e o vácuo. Embora não possamos ter a certeza do que gera esta característica meteorológica, é muito provável que um arrefecimento contínuo conduza a um vórtice semelhante ao da Grande Mancha Vermelha.

Os astrónomos usaram o instrumento CRIRES do VLT (Very Large Telescope) para observarem as emissões espectrais de H3+, um ião de hidrogénio presente em grandes quantidades na atmosfera de Júpiter. Com estes dados, os cientistas puderam mapear a temperatura média e a densidade da atmosfera do planeta. Depois, usaram imagens de emissões de H3+ da ionosfera de Júpiter, capturadas pelo InfraRed Telescope Facility da NASA, entre 1995-2000, para comparar.

Através da combinação de imagens captadas durante um determinado período de tempo, incluindo mais de 13 mil imagens captadas durante mais de 40 noites pelo InfraRed Telescope Facility, os astrónomos revelaram a presença da Grande Mancha Fria como uma área escura no meio do ambiente quente da alta atmosfera de Júpiter.

A Grande Mancha Fria de Júpiter.
A Grande Mancha Fria foi descoberta pela primeira vez em Júpiter em observações da região das auroras pelo instrumento CRIRES do VLT do ESO. As imagens à esquerda mostram os arcos brilhantes da aurora infravermelha de Júpiter em duas noites diferentes, a imagem superior esquerda a 17 de outubro e três imagens a 31 de dezembro de 2012, à medida que o planeta gira lentamente. No entanto, a Grande Mancha Fria não pode ser observada claramente enquanto as imagens não estão saturadas de modo a que toda a aurora se torna branca, como se vê à direita. Aqui, o planeta brilha como resultado da temperatura da atmosfera superior, e as distintas regiões de arrefecimento que revelam a Grande Mancha Fria podem ser observadas. Crédito: VLT/ESO.

Tom Stallard acrescentou: “O que é surpreendente em Júpiter é que, ao contrário dos sistemas meteorológicos na Terra, a Grande Mancha Fria foi observada no mesmo local ao longo de 15 anos. Isto torna-a mais comparável aos sistemas meteorológicos na atmosfera mais baixa de Júpiter, como a Grande Mancha Vermelha.”

“Observações e modelos da atmosfera superior da Terra mostraram que, a curto prazo, pode haver mudanças na temperatura e densidade da atmosfera superior.”

“As duas principais diferenças são, em primeiro lugar, as auroras da Terra apresentam mudanças dramáticas causadas pela atividade do Sol, enquanto as auroras de Júpiter estão dominadas pelos gases da lua vulcânica Io, que são relativamente lentos e estáveis; em segundo lugar, os fluxos atmosféricos gerados pelas auroras da Terra podem conduzir rapidamente o calor por todo o planeta, fazendo com que a atmosfera superior toque como um sino, enquanto a rotação rápida de Júpiter aprisiona esta energia mais perto dos polos.”

“A deteção da Grande Mancha Fria foi uma verdadeira surpresa, mas há indícios de poderem existir outras características na atmosfera superior de Júpiter. O nosso próximo passo será procurar essas outras características, bem como investigar com mais detalhe a Grande Mancha Fria.

“A sonda Juno está atualmente na órbita de Júpiter e as observações com o instrumento JIRAM, que até agora foram divulgadas, das auroras do planeta e da sua atmosfera superior já fornecem uma abundância de novos dados. Quando os dados forem combinados com os de campanhas de observação em curso, usando telescópios na Terra, esperamos então alcançar uma muito melhor compreensão deste sistema meteorológico.”

Os resultados foram publicados a 11 de abril na Geophysical Research Letters.

Fonte da notícia: Phys.org

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