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Utilizando o Very Large Telescope do ESO (VLT), os astrónomos observaram uma grande mancha escura na atmosfera de Neptuno, com uma inesperada mancha brilhante mais pequena adjacente a ela. Esta é a primeira vez que uma mancha escura no planeta foi observada com um telescópio na Terra. Estas características ocasionais no fundo azul da atmosfera de Neptuno são um mistério para os astrónomos e os novos resultados fornecem mais pistas sobre a sua natureza e origem.
Grandes manchas são características comuns nas atmosferas de planetas gigantes, sendo a mais famosa a Grande Mancha Vermelha de Júpiter. Em Netuno, uma mancha escura foi descoberta pela primeira vez pela Voyager 2 da NASA em 1989, antes de desaparecer alguns anos depois. “ Desde a primeira descoberta de uma mancha escura, sempre me perguntei o que seriam essas características escuras de curta duração e indescritíveis ”, diz Patrick Irwin, professor da Universidade de Oxford, no Reino Unido, e investigador principal do estudo publicado hoje na Nature . Astronomia .
Irwin e a sua equipa usaram dados do VLT do ESO para descartar a possibilidade de as manchas escuras serem causadas por uma “clareira” nas nuvens. As novas observações indicam, em vez disso, que as manchas escuras são provavelmente o resultado do escurecimento das partículas de ar numa camada abaixo da principal camada de neblina visível, à medida que o gelo e a neblina se misturam na atmosfera de Neptuno.
Chegar a esta conclusão não foi tarefa fácil porque as manchas escuras não são características permanentes da atmosfera de Neptuno e os astrónomos nunca antes tinham conseguido estudá-las com detalhe suficiente. A oportunidade surgiu depois que o Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA descobriu várias manchas escuras na atmosfera de Netuno, incluindo uma no hemisfério norte do planeta, observada pela primeira vez em 2018. Irwin e sua equipe imediatamente começaram a trabalhar estudando-a a partir do solo – com um instrumento que é ideal para essas observações desafiadoras.
Utilizando o Multi Unit Spectroscopic Explorer ( MUSE ) do VLT , os investigadores conseguiram dividir a luz solar reflectida de Neptuno e da sua mancha nas suas cores componentes, ou comprimentos de onda, e obter um espectro 3D [1] . Isso significava que eles poderiam estudar o local com mais detalhes do que era possível antes. “ Estou absolutamente emocionado por ter sido capaz não apenas de fazer a primeira detecção de uma mancha escura no solo, mas também de registrar pela primeira vez um espectro de reflexão de tal característica”, diz Irwin .
Como diferentes comprimentos de onda sondam diferentes profundidades na atmosfera de Netuno, ter um espectro permitiu aos astrônomos determinar melhor a altura em que a mancha escura fica na atmosfera do planeta. O espectro também forneceu informações sobre a composição química das diferentes camadas da atmosfera, o que deu à equipa pistas sobre o motivo pelo qual a mancha parecia escura.
As observações também ofereceram um resultado surpreendente“. No processo, descobrimos um tipo raro de nuvem profunda e brilhante que nunca tinha sido identificado antes, mesmo no espaço ”, diz o coautor do estudo Michael Wong, pesquisador da Universidade da Califórnia, Berkeley, EUA. Este tipo raro de nuvem apareceu como um ponto brilhante mesmo ao lado da mancha escura principal maior, e os dados do VLT mostram que a nova “nuvem profunda e brilhante” estava no mesmo nível da atmosfera que a mancha escura principal. Isto significa que é um tipo de feição completamente novo em comparação com as pequenas nuvens “companheiras” de gelo de metano de alta altitude que foram observadas anteriormente.
Com a ajuda do VLT do ESO, é agora possível aos astrónomos estudar características como estas manchas da Terra. “ Este é um aumento surpreendente na capacidade da humanidade de observar o cosmos. No início, só poderíamos detectar esses pontos enviando uma espaçonave para lá, como a Voyager. Então ganhamos a capacidade de detectá-los remotamente com o Hubble. Finalmente, a tecnologia avançou para permitir isso desde o início”, conclui Wong, antes de acrescentar, brincando: “Isso pode me deixar sem trabalho como observador do Hubble!”.
Notas
[1] O MUSE é um espectrógrafo 3D que permite aos astrónomos observar a totalidade de um objeto astronómico, como Neptuno, de uma só vez. Em cada pixel, o instrumento mede a intensidade da luz em função de sua cor ou comprimento de onda. Os dados resultantes formam um conjunto 3D em que cada pixel da imagem possui um espectro completo de luz. No total, o MUSE mede mais de 3.500 cores. O instrumento foi projetado para aproveitar as vantagens da óptica adaptativa , que corrige a turbulência na atmosfera terrestre, resultando em imagens mais nítidas do que seria possível de outra forma. Sem esta combinação de características, estudar uma mancha escura de Netuno a partir do solo não teria sido possível.
Mais Informações
Esta pesquisa foi apresentada em um artigo intitulado “Estrutura de nuvens de manchas escuras e tempestades na atmosfera de Netuno” que será publicado na Nature Astronomy (doi: 10.1038/s41550-023-02047-0).
A equipe é composta por Patrick GJ Irwin (Universidade de Oxford, Reino Unido [Oxford]), Jack Dobinson (Oxford), Arjuna James (Oxford), Michael H. Wong (Universidade da Califórnia, EUA [Berkeley]) e Leigh N. Fletcher (Universidade de Leicester, Reino Unido [Leicester]), Michael T. Roman (Leicester), Nicholas A. Teanby (Universidade de Bristol, Reino Unido), Daniel Toledo (Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial, Espanha), Glenn S. Orton (Jet Propulsão). Laboratório, EUA), Santiago Perez-Hoyos (Universidade do País Basco, Espanha [UPV/EHU]), Agustin Sanchez Lavega (UPV/EHU), Lawrence Sromovsky (Universidade de Wisconsin, EUA) e Amy Simon ( Divisão de Exploração do Sistema Solar)., NASA Goddard Space Flight Center, EUA, Raul Morales-Juberias (Instituto de Tecnologia do Novo México, EUA), Imke de Pater (Berkeley) e Statia L. Cook (Universidade de Columbia, EUA).
Fonte: NASA / Publicação 25-08-2023
https://www.eso.org/public/news/eso2314/
Web Science Academy; Hélio R.M.Cabral (Economista, Escritor e Divulgador de conteúdos da Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia e Climatologia).Participou do curso (EAD) de Astrofísica, concluído em 2020, pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC).
Autor do livro: “Conhecendo o Sol e outras Estrelas” e "Conhecendo a Energia produzida no Sol".
Acompanha e divulga os conteúdos científicos da NASA (National Aeronautics and Space Administration), ESA (European Space Agency) e outras organizações científicas e tecnológicas.
Participa do projeto S`Cool Ground Observation (Observações de Nuvens) que é integrado ao Projeto CERES (Clouds and Earth´s Radiant 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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