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quarta-feira, 11 de dezembro de 2024

Hubble comemora uma década de monitoramento dos planetas exteriores

Caros Leitores;






De 2014 a 2024, o Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA tem estudado os planetas exteriores sob um programa chamado OPAL (Outer Planet Atmospheres Legacy) para obter observações de linha de base de longo prazo de Júpiter, Saturno, Urano e Netuno para entender sua dinâmica atmosférica e evolução. O Hubble é o único telescópio que pode fornecer alta resolução espacial e estabilidade de imagem para estudos globais de coloração de nuvens, atividade e movimento atmosférico em uma base de tempo consistente para ajudar a restringir a mecânica subjacente dos sistemas climáticos e de tempo.

Todos os quatro planetas exteriores têm atmosferas profundas e nenhuma superfície sólida. Suas atmosferas agitadas têm seus próprios sistemas climáticos únicos, alguns com faixas coloridas de nuvens multicoloridas e com tempestades misteriosas e grandes que surgem ou permanecem por muitos anos. Cada um também tem estações que duram muitos anos enquanto giram em torno do Sol.

Seguir o comportamento complexo é semelhante a entender o clima dinâmico da Terra como seguido ao longo de muitos anos, assim como a influência do Sol no clima do sistema solar. Os quatro mundos maravilhosos também servem como proxies para entender o clima e o clima em planetas semelhantes orbitando outras estrelas.

Cientistas planetários perceberam que qualquer dado anual do Hubble, embora interessante por si só, não conta a história completa dos planetas exteriores. O programa OPAL do Hubble tem visitado rotineiramente os planetas uma vez por ano quando eles estão mais próximos da Terra, um alinhamento chamado oposição. Isso produziu um enorme arquivo de dados que levou a uma série de descobertas notáveis ​​para compartilhar com astrônomos planetários ao redor do mundo.

Os destaques da década de descobertas da equipe OPAL são fornecidos abaixo.

Júpiter

As faixas de nuvens de Júpiter apresentam um caleidoscópio de formas e cores em constante mudança. Há sempre tempo tempestuoso em Júpiter: ciclones, anticiclones, cisalhamento do vento e a maior tempestade do sistema solar, a Grande Mancha Vermelha (GRS). Júpiter é coberto com nuvens de cristal de gelo de amônia em grande parte no topo de uma atmosfera com dezenas de milhares de milhas de profundidade.

As imagens nítidas do Hubble rastreiam nuvens e medem ventos, tempestades e vórtices, além de monitorar o tamanho, a forma e o comportamento do GRS. O Hubble acompanha enquanto o GRS continua diminuindo de tamanho, mas ainda é grande o suficiente para engolir a Terra. Dados do OPAL mediram recentemente a frequência com que misteriosas ovais escuras — visíveis apenas em comprimentos de onda ultravioleta — apareciam nas "capas polares" da névoa estratosférica. Ao contrário da Terra, Júpiter está inclinado apenas três graus em seu eixo (a Terra está 23,5 graus). Mudanças sazonais podem não ser esperadas, exceto que a distância de Júpiter do Sol varia em aproximadamente 64 milhões de quilômetros ao longo de sua órbita de 12 anos, e assim o OPAL monitora de perto a atmosfera para efeitos sazonais. Outra vantagem do Hubble é que os observatórios terrestres não podem visualizar Júpiter continuamente por duas rotações de Júpiter, porque isso soma 20 horas. Durante esse tempo, um observatório no solo teria entrado no dia e Júpiter não estaria mais visível até a noite seguinte.

As descobertas da OPAL também podem dar suporte ao Jupiter Icy Moons Explorer da ESA, Juice , que foi lançado em 14 de abril de 2023. O Juice fará observações detalhadas de Júpiter e suas três grandes luas oceânicas — Ganimedes, Calisto e Europa — com um conjunto de instrumentos de sensoriamento remoto, geofísicos e in situ. A missão caracterizará essas luas como objetos planetários e possíveis habitats, explorará o ambiente complexo de Júpiter em profundidade e estudará o sistema mais amplo de Júpiter como um arquétipo para gigantes gasosos em todo o Universo.

Saturno

Saturno leva mais de 29 anos para orbitar o Sol, então a OPAL o seguiu por aproximadamente um quarto de um ano saturniano (começando em 2018, após o fim da missão Cassini). Como Saturno é inclinado 26,7 graus, ele passa por mudanças sazonais mais profundas do que Júpiter. As estações saturninas duram aproximadamente sete anos. Isso também significa que o Hubble pode ver o espetacular sistema de anéis de um ângulo oblíquo de quase 30 graus para ver os anéis inclinados de lado. De lado, os anéis quase desaparecem porque são relativamente finos como papel. Isso acontecerá novamente em 2025.

OPAL acompanhou mudanças nas cores da atmosfera de Saturno. A cor variável foi detectada pela primeira vez pelo orbitador Cassini, mas o Hubble fornece uma linha de base mais longa. O Hubble revelou pequenas mudanças de ano para ano na cor, possivelmente causadas pela altura das nuvens e ventos. As mudanças observadas são sutis porque OPAL cobriu apenas uma fração de um ano saturniano. Grandes mudanças acontecem quando Saturno progride para a próxima estação.

Os raios misteriosamente escuros dos anéis de Saturno, que cortam o plano dos anéis, são características transitórias que giram junto com os anéis. Sua aparência fantasmagórica persiste apenas por duas ou três rotações ao redor de Saturno. Durante os períodos ativos, raios recém-formados adicionam continuamente ao padrão. Eles foram vistos pela primeira vez em 1981 pela Voyager 2. A Cassini também viu os raios durante sua missão de 13 anos, que terminou em 2017. O Hubble mostra que a frequência das aparições de raios é sazonalmente determinada, aparecendo pela primeira vez nos dados do OPAL em 2021. O monitoramento de longo prazo mostra que tanto o número quanto o contraste dos raios variam com as estações de Saturno.

Urano

Urano está inclinado de lado, de modo que seu eixo de rotação quase fica no plano da órbita do planeta. Isso faz com que o planeta passe por mudanças sazonais radicais ao longo de sua jornada de 84 anos ao redor do Sol. A consequência da inclinação do planeta significa que parte de um hemisfério fica completamente sem luz solar, por períodos de tempo que duram até 42 anos. OPAL seguiu o polo norte agora se inclinando em direção ao Sol.

Com OPAL, o Hubble fotografou Urano pela primeira vez após o equinócio da primavera, quando o Sol estava brilhando diretamente sobre o equador do planeta pela última vez. O Hubble resolveu várias tempestades com nuvens de cristais de gelo de metano aparecendo em latitudes médias do norte conforme o verão se aproxima do polo norte. O polo norte de Urano agora tem uma névoa fotoquímica espessada com várias pequenas tempestades perto da borda do limite. O Hubble tem rastreado o tamanho da calota polar norte e ela continua a ficar mais brilhante ano após ano. À medida que o solstício de verão do norte se aproxima em 2028, a calota pode ficar ainda mais brilhante e será direcionada diretamente para a Terra, permitindo boas vistas dos anéis e do polo norte. O sistema de anéis aparecerá então de frente. 

Netuno

Quando a Voyager 2 passou por Netuno em 1989, os astrônomos ficaram perplexos com uma grande mancha escura do tamanho do Oceano Atlântico pairando na atmosfera. Ela era tão duradoura quanto a Grande Mancha Vermelha de Júpiter? A questão permaneceu sem resposta até que Hubble conseguiu mostrar em 1994 que tais tempestades escuras eram transitórias, surgindo e desaparecendo ao longo de uma duração de dois a seis anos cada. Durante o programa OPAL, Hubble viu o fim de uma mancha escura e o ciclo de vida completo de uma segunda — ambas migrando em direção ao equador antes de se dissiparem. O programa OPAL garante que os astrônomos não perderão outra.

As observações do Hubble revelaram uma ligação entre a abundância de nuvens em mudança de Netuno e o ciclo solar de 11 anos. A conexão entre Netuno e a atividade solar é surpreendente para os cientistas planetários porque Netuno é o planeta principal mais distante do nosso sistema solar. Ele recebe luz solar com cerca de 0,1% da intensidade que a Terra recebe. No entanto, o clima nublado global de Netuno parece ser influenciado pela atividade solar. As quatro estações do planeta (cada uma durando aproximadamente 40 anos) também desempenham um papel? Podemos descobrir, se o programa OPAL continuar em execução no Hubble até o ano de 2179!

Mais informações

O Telescópio Espacial Hubble é um projeto de cooperação internacional entre a ESA e a NASA.

Ligações

Contatos

Bethany Downer
Diretora de Comunicações Científicas da ESA/Hubble

Para saber mais, acesse o link>

Fonte:  ESA HUBBLE / Publicação 09/12/2024

https://esahubble.org/news/heic2416/

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Web Science Academy; Hélio R.M.Cabral (Economista, Escritor e Divulgador de conteúdos de Economia, Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia Climatologia). Participou do curso (EAD) de Astrofísica, concluído em 2020, pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC).
>Autor de cinco livros, que estão sendo vendidos nas livrarias Amazon, Book Mundo e outras.

e-mail: cabralhelio@hotmail.com     

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