Veja auroras em Netuno pela primeira vez!

Pela primeira vez, o Telescópio Espacial James Webb, da NASA, conseguiu capturar imagens de auroras brilhantes em Netuno

NASA, ESA, CSA, STScI, Heidi Hammel (AURA), Henrik Melin (Northumbria University), Leigh Fletcher (University of Leicester), Stefanie Milam (NASA-GSFC) 

As auroras acontecem quando partículas cheias de energia, muitas vezes vindas do Sol, ficam presas no campo magnético de um planeta e acabam batendo na parte mais alta da atmosfera. Essa colisão libera energia, criando o brilho característico das auroras.

No passado, os cientistas já tinham visto sinais de que poderia haver auroras em Netuno, como durante a passagem da sonda Voyager 2, da NASA, em 1989. Mas, até agora, ninguém tinha conseguido fotografar e confirmar essas auroras, apesar de já terem sido observadas em Júpiter, Saturno e Urano. Netuno era o último planeta gigante do nosso sistema solar onde as auroras ainda não tinham sido confirmadas.

“Descobrimos que só foi possível capturar as auroras de Netuno por causa da sensibilidade do Webb à luz infravermelha próxima”, disse Henrik Melin, o principal autor do estudo, da Universidade de Northumbria, que fez a pesquisa enquanto estava na Universidade de Leicester. “Fiquei impressionado não só por ver as auroras, mas pela clareza e pelos detalhes delas.”

Os dados foram coletados em junho de 2023 com o Espectrógrafo de Infravermelho Próximo do Webb. Além da imagem do planeta, os cientistas conseguiram um espectro – uma espécie de “impressão digital? química – para entender a composição e medir a temperatura da camada mais alta da atmosfera de Netuno, chamada ionosfera. Pela primeira vez, eles encontraram uma linha bem forte de emissão do cátion trihidrogênio (H3+), que é algo comum nas auroras. Nas imagens do Webb, as auroras de Netuno aparecem como manchas brilhantes em tons de ciano (um tipo de azul claro).

“O H3+ sempre foi um sinal claro de auroras em todos os gigantes gasosos – Júpiter, Saturno e Urano “, e nós esperávamos ver o mesmo em Netuno ao longo dos anos, usando os melhores telescópios da Terra”, explicou Heidi Hammel, cientista do Webb e líder do programa de observação que coletou esses dados. “Foi só com uma ferramenta como o Webb que finalmente conseguimos essa confirmação.”

As auroras de Netuno são bem diferentes do que estamos acostumados a ver na Terra, ou mesmo em Júpiter e Saturno. Aqui na Terra, elas aparecem nos polos norte e sul, mas em Netuno elas estão nas latitudes médias – imagine algo como a região onde fica a América do Sul no nosso planeta. 

Isso acontece por causa do campo magnético estranho de Netuno, que foi descoberto pela Voyager 2 em 1989. Ele é inclinado em 47 graus em relação ao eixo de rotação do planeta. Como as auroras aparecem onde o campo magnético se conecta à atmosfera, em Netuno elas ficam bem longe dos polos.

Essa descoberta incrível vai ajudar os cientistas a entender como o campo magnético de Netuno interage com as partículas que vêm do Sol e chegam até as partes mais distantes do nosso sistema solar. É uma nova janela para estudar a atmosfera dos planetas gigantes de gelo.

Com as observações do Webb, a equipe também mediu a temperatura da parte mais alta da atmosfera de Netuno pela primeira vez desde a passagem da Voyager 2. Os resultados mostram por que as auroras de Netuno ficaram escondidas por tanto tempo.

“Fiquei surpreso – a atmosfera superior de Netuno esfriou centenas de graus”, disse Melin. “Em 2023, a temperatura estava pouco mais da metade do que era em 1989.”

Ao longo dos anos, os cientistas estimaram a intensidade das auroras de Netuno com base na temperatura registrada pela Voyager 2. Uma temperatura muito mais fria significa auroras mais fracas. Esse frio intenso provavelmente explica por que elas nunca tinham sido detectadas antes. Esse resfriamento drástico também mostra que essa parte da atmosfera pode mudar muito, mesmo estando tão longe do Sol – mais de 30 vezes a distância da Terra.

Com essas novas informações, os astrônomos agora querem estudar Netuno com o Webb durante um ciclo solar completo, que dura 11 anos e é influenciado pelo campo magnético do Sol. Isso pode ajudar a entender de onde vem o campo magnético esquisito de Netuno e por que ele é tão inclinado.

“Pensando no futuro e em missões para Urano e Netuno, agora sabemos como é importante ter instrumentos que captem luz infravermelha para estudar as auroras”, disse Leigh Fletcher, da Universidade de Leicester, coautor do estudo. “Esse telescópio finalmente abriu uma janela para a ionosfera desse último planeta gigante que ainda estava escondida.”

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