Telescópio Webb da NASA estudará Júpiter, seus anéis e duas luas intrigantes

Caros Leitores;

Júpiter, nomeado em homenagem ao rei dos deuses romanos antigos, comanda sua própria mini-versão do nosso sistema solar de satélites circulantes; seus movimentos convenceram Galileu Galilei de que a Terra não é o centro do universo no início do século XVII . Mais de 400 anos depois, os astrônomos usarão o Telescópio Espacial James Webb da NASA para observar esses assuntos famosos, colocando os instrumentos do observatório em sua capacidade máxima e preparando as bases para descobertas científicas de longo alcance.

Uma equipe diversificada de mais de 40 pesquisadores, liderada pelos astrônomos Imke de Pater, da Universidade da Califórnia, Berkeley e Thierry Fouchet, do Observatório de Paris, projetou um ambicioso programa de observação que conduzirá algumas das primeiras observações científicas de Webb no sistema solar. - estudando Júpiter, seu sistema de anéis e duas de suas luas: Ganimedes e Io.

"Será um experimento realmente desafiador", disse De Pater. "Júpiter é tão brilhante e os instrumentos de Webb são tão sensíveis que observar o planeta brilhante e seus anéis e luas mais fracos será um excelente teste de como tirar o máximo proveito da tecnologia inovadora de Webb ".

Júpiter

Além de calibrar os instrumentos de Webb para o brilho de Júpiter, os astrônomos também devem levar em consideração a rotação do planeta, porque Júpiter completa um dia em apenas 10 horas. Várias imagens devem ser costuradas em um mosaico para capturar completamente uma determinada área - a famosa tempestade conhecida como Grande Mancha Vermelha, por exemplo - uma tarefa dificultada quando o próprio objeto está em movimento. Enquanto muitos telescópios estudaram Júpiter e suas tempestades, o grande espelho de Webb e os poderosos instrumentos fornecerão novas idéias.

"Sabemos que a atmosfera imediata acima da Grande Mancha Vermelha é mais fria que outras áreas de Júpiter, mas em altitudes mais altas, na mesosfera, a atmosfera parece ser mais quente. Usaremos Webb para investigar esse fenômeno", disse Pater.

Webb também examinará a atmosfera da região polar, onde a sonda Juno da NASA descobriu grupos de ciclones. Os dados espectroscópicos de Webb fornecerão muito mais detalhes do que foi possível em observações anteriores, medindo ventos, partículas de nuvens, composição de gás e temperatura.

As futuras observações do sistema solar dos planetas gigantes com Webb se beneficiarão das lições aprendidas nessas primeiras observações do sistema joviano. A equipe está encarregada de desenvolver métodos para trabalhar com observações Webb de planetas do sistema solar, que podem ser usadas posteriormente por outros cientistas.

argolas

Todos os quatro planetas gigantes do gás do sistema solar têm anéis, com Saturno sendo o mais proeminente. O sistema de anéis de Júpiter é composto por três partes: um anel principal plano; uma auréola dentro do anel principal, em forma de lente dupla convexa; e o anel de arame, exterior ao anel principal. O sistema de anéis de Júpiter é excepcionalmente fraco, porque as partículas que compõem os anéis são tão pequenas e esparsas que não refletem muita luz. Ao lado do brilho do planeta, eles praticamente desaparecem, apresentando um desafio para os astrônomos.

"Estamos realmente levando as capacidades de alguns dos instrumentos de Webb ao limite para obter um novo conjunto único de observações", disse o co-investigador Michael Wong, da Universidade da Califórnia, em Berkeley. A equipe testará as estratégias de observação para lidar com a luz dispersa de Júpiter e construirá modelos para serem usados ​​por outros astrônomos, incluindo aqueles que estudam exoplanetas que orbitam estrelas brilhantes.

A equipe também procurará fazer novas descobertas nos ringues. De Pater observou que pode haver "moonlets efêmeros" ainda não descobertos no sistema dinâmico de anéis e possíveis ondulações no anel devido a impactos de cometas, como as observadas   e rastreadas até o impacto do cometa Shoemaker-Levy 9 em 1994.

Ganímedes

Várias características do gelado Ganímedes o tornam fascinante para os astrônomos. Além de ser a maior lua do sistema solar e maior até que o planeta Mercúrio, é a única lua conhecida por ter seu próprio campo magnético. A equipe investigará as partes mais externas da atmosfera de Ganimedes, sua exosfera, para entender melhor a interação da lua com partículas no campo magnético de Júpiter.

Há também evidências de que Ganímedes pode ter um oceano de água salgada líquido sob seu gelo de superfície espesso, que Webb investigará com estudo espectroscópico detalhado de sais de superfície e outros compostos. A experiência da equipe no estudo da superfície de Ganimedes pode ser útil no estudo futuro de outras luas geladas do sistema solar suspeitas de ter oceanos subterrâneos, incluindo a lua de Saturno, Enceladus, e o satélite joviano Europa.

Io

Em contraste dramático com Ganímedes, está a outra lua que a equipe estudará, Io, o mundo mais vulcanicamente ativo do sistema solar. A superfície dinâmica é coberta por centenas de enormes vulcões que superariam os da Terra, além de lagos de lava derretida e planícies de inundação suaves de lava solidificada. Os astrônomos planejam usar o Webb para aprender mais sobre os efeitos dos vulcões de Io em sua atmosfera.

"Ainda há muito que não sabemos sobre a estrutura da temperatura atmosférica de Io, porque ainda não tivemos dados para distinguir a temperatura em diferentes altitudes", disse De Pater. "Na Terra, tomamos como garantido que, ao subir uma montanha, o ar fica mais frio - seria o mesmo em Io? No momento, não sabemos, mas Webb pode nos ajudar a descobrir."

Outro mistério que Webb investigará em Io é a existência de "vulcões furtivos", que emitem plumas de gás sem a poeira refletida pela luz que pode ser detectada por naves espaciais como as missões Voyager e Galileo da NASA, e por isso até agora não foram detectadas. A alta resolução espacial de Webb poderá isolar vulcões individuais que antes apareceriam como um grande ponto de acesso, permitindo que os astrônomos coletassem dados detalhados sobre a geologia de Io.

Webb will also provide unprecedented data on the temperature of Io's hotspots, and determine if they are closer to volcanism on Earth today, or if they have a much higher temperature, similar to the environment on Earth in the early years after its formation. Previous observations by the Galileo mission and ground observatories have hinted at these high temperatures; Webb will follow up on that research and provide new evidence that may settle the question.

Team Effort

Webb's detailed observations will not supplant those of other observatories, but rather coordinate with them, Wong explained. "Webb's spectroscopic observations will cover just a small area of the planet, so global views from ground-based observatories can show how the detailed Webb data fit in with what's happening on a larger scale, similar to how Hubble and the Gemini Observatory provide context for Juno's narrow, close-up observations."

In turn, Webb's study of Jupiter's storms and atmosphere will complement Juno data, including radio signals from lightning, which Webb does not detect. "No one observatory or spacecraft can do it all," Wong said, "so we are very excited about combining data from multiple observatories to tell us much more than we could learn from only a single source."

This research is being conducted as part of a Webb Early Release Science (ERS) program. This program provides time to selected projects early in the observatory’s mission, allowing researchers to quickly learn how best to use Webb's capabilities, while also yielding robust science.

The James Webb Space Telescope will be the world's premier space science observatory when it launches in 2021. Webb will solve mysteries in our solar system, look beyond to distant worlds around other stars, and probe the mysterious structures and origins of our universe and our place in it. Webb is an international program led by NASA with its partners, ESA (European Space Agency) and the Canadian Space Agency.

Leah Ramsay / Christine Pulliam
Space Telescope Science Institute, Baltimore, Maryland
lramsay@stsci.edu / cpulliam@stsci.edu

Last Updated: Aug. 3, 2020

Editor: Lynn Jenner

Fonte: NASA / 03-08-2020   

https://www.nasa.gov/feature/goddard/2020/nasas-webb-telescope-will-study-jupiter-its-rings-and-two-intriguing-moons   

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HélioR.M.Cabral (Economista, Escritor e Divulgador de conteúdos da Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia e Climatologia).

Autor do livro: “Conhecendo o Sol e outras Estrelas”.

Membro da Society for Science and the Public (SSP) e assinante de conteúdos científicos da NASA (National Aeronautics and Space Administration) e ESA (European Space Agency).

Participa do projeto S`Cool Ground Observation (Observações de Nuvens) que é integrado ao Projeto CERES (Clouds and Earth´sRadiant Energy System) administrado pela NASA.A partir de 2019, tornou-se membro da Sociedade Astronômica Brasileira (SAB), como astrônomo amador.

Participa também do projeto The Globe Program / NASA Globe Cloud, um Programa de Ciência e Educação Worldwide, que também tem o objetivo de monitorar o Clima em toda a Terra. Este projeto é patrocinado pela NASA e National Science Fundation (NSF), e apoiado pela National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) e U.S Department of State.

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