O segredo guardado sob as nuvens de Júpiter

Pesquisa revela partes do enigma da Grande Mancha Vermelha, que intriga astrônomos há mais de três séculos.

Missão Juno da NASA conseguiu registrar tempestades elétricas na superfície de Júpiter © Koji Kuramura/Heidi N. Becker/Gerald Eichstädt/MSSS/SwRI/JPL-Caltech/NASA 

Durante séculos, Júpiter fascinou os astrônomos por sua atmosfera caótica e, acima de tudo, por sua colossal Grande Mancha Vermelha: uma tempestade persistente, maior que a Terra e observada há pelo menos 360 anos na superfície do planeta – desde que os primeiros telescópios permitiram aos astrônomos documentá-la.

No entanto, o que ocorre sob a espessa camada de nuvens permaneceu, em grande parte, fora do alcance. Agora, novas simulações permitem entender melhor o que ocorre no interior Grande Mancha Vermelha.

Modelo computacional

Uma equipe de cientistas da Universidade de Chicago e do Laboratório de Propulsão a Jato da Nasa desenvolveu o modelo computacional mais completo até hoje da atmosfera de Júpiter. O resultado é surpreendente: o planeta parece conter aproximadamente uma vez e meia mais oxigênio do que o Sol, muito acima das estimativas anteriores que sugeriam apenas um terço disso. Os detalhes foram publicados em um estudo na The Planetary Science Journal.

A descoberta não é apenas uma curiosidade sobre os componentes químicos do fenômeno. Além de melhorar nossa compreensão do maior planeta do sistema solar, o estudo oferece novas pistas sobre os processos que moldaram todos os planetas que conhecemos, incluindo a Terra.

A Grande Mancha Vermelha de Júpiter é uma tempestade maior do que a Terra que exista há pelo menos 360 anos na atmosfera do planeta © NASA/ESA/STScI/Amy Simon/ABACA/picture aliance

Como Júpiter se formou?

A explicação mais provável, de acordo com os novos indícios, é que Júpiter se formou além da chamada "linha da neve", uma região distante do Sol onde a água e outros compostos podem existir na forma de gelo. Esse gelo teria fornecido grandes quantidades de oxigênio na forma de água congelada, facilitando seu acúmulo no planeta.

Até agora, a maioria dos modelos estudava separadamente a química e o movimento da atmosfera. A equipe liderada por Jeehyun Yang, pesquisador do pós-doutorado da Universidade de Chicago, decidiu unir as duas abordagens em um único modelo. "A química é importante, mas não inclui as gotas de água nem o comportamento das nuvens. A hidrodinâmica por si só simplifica demais a química. Por isso é importante combiná-las", explica Yang.

A nova simulação permite reconstituir um modelo que mostra como a água, as nuvens e os diferentes processos químicos são redistribuídos dentro do planeta, ascendendo lentamente das regiões internas muito quentes para as zonas atmosféricas mais frias, oferecendo assim uma imagem mais precisa da circulação de gases em Júpiter. 

E aí surgiu outra surpresa: essa circulação é muito mais lenta do que se pensava. De acordo com o modelo, a difusão seria entre 35 e 40 vezes mais lenta do que se estimava até agora. Em outras palavras, processos que antes acreditava-se que ocorriam em questão de horas podem, na verdade, durar semanas.

A atmosfera inexplorada de Júpiter

Júpiter não tem uma superfície sólida conhecida. É um mundo gigantesco formado por gases e líquidos submetidos a pressões e temperaturas extremas. Qualquer tentativa de penetrar na atmosfera do maior planeta do sistema solar seria em vão. Se uma nave tentasse penetrá-la demasiadamente, acabaria sendo destruída pelas condições extremas do ambiente. A sonda Galileo, por exemplo, deixou de funcionar quase imediatamente após mergulhar na atmosfera do planeta.

Atmosfera de Júpiter capturada pela sonda Juno da NASA durante sua 16ª passagem, em outubro de 2018 © NASA/ZUMA/picture alliance

Foi possível apenas estudar as camadas superiores do planeta a partir da órbita, graças a missões como a Juno. Essas observações confirmaram a presença de compostos como amônia, metano e monóxido de carbono. No entanto, a grande incógnita fica mais abaixo, nas profundezas da atmosfera, onde se concentra o oxigênio, principalmente na forma de água.

Uma "cápsula do tempo" do sistema solar

O novo modelo sugere que compreender como essas moléculas se movem e se transformam é fundamental não apenas para conhecer melhor Júpiter, mas também para reconstruir a história do sistema solar. Como Yang explicou ao site Space.com, "os planetas conservam as marcas químicas dos ambientes em que se formaram, o que os torna cápsulas do tempo".

Os estudiosos ainda discutem se Júpiter nasceu na posição que ocupa hoje ou se migrou de regiões mais distantes do Sol. Mas descobertas como essa permitem restringir essas possibilidades. A elevada quantidade de oxigênio detectada dá suporte à hipótese de que o planeta tenha se formado em zonas mais frias e distantes, onde o gelo era abundante e podia ser incorporado mais facilmente durante o crescimento de Júpiter.

Em outras palavras, ao decifrar o que ocorre sob as nuvens de Júpiter, os cientistas não apenas ajudariam a esclarecer um dos grandes mistérios da pesquisa planetária, mas também contribuiriam para reconstituir os primeiros capítulos da história do sistema solar, ao mesmo tempo em que orientariam a busca por planetas habitáveis em outros sistemas estelares.

Msn.com