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Cientistas desvendam mistério por trás das “auroras de raios-x” de Júpiter

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Cientistas desvendam mistério por trás das “auroras de raios-x” de Júpiter
Cientistas desvendam mistério por trás das “auroras de raios-x” de Júpiter

Uma pergunta sem resposta há 40 anos finalmente foi desvendada por cientistas: como ocorrem as auroras de raio-x vistas em Júpiter?

Uma equipe que combina pesquisadores da Universidade de Londres e a Academia Chinesa de Ciências (CSA) descobriu que o fenômeno – similar porém muito mais poderoso do que as auroras polares da Terra – ocorre graças a vibrações periódicas nas linhas magnéticas de Júpiter, especialmente, nos dois pólos do planeta gigante.

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Imagem mostra as auroras de raios-x de Júpiter, evidenciadas em cor lilás
As auroras de raios-x de Júpiter são fenômenos extremamente poderosos, liberando centenas de gigawatts de energia, o que seria suficiente para abastecer toda a humanidade por um tempo. Imagem: NASA Chandra/Juno Wolk/Dunn

De acordo com o doutor William Dunn (UCL), “nós vemos Júpiter produzir auroras de raios-x há décadas, mas nunca soubemos como isso acontecia. Somente tínhamos ciência de que elas apareciam quando íons se chocavam contra a atmosfera do planeta”.

Nessa nova pesquisa, os cientistas combinaram informações observadas pela sonda Juno, da Nasa, que está na órbita de Júpiter; com medidas de raio-x tiradas pelo observatório XMM-Newton, da Agência Espacial Europeia (ESA), cujo satélite está orbitando a Terra.

Com essas informações, foi possível determinar que as auroras de raios-x de Júpiter ocorrem graças às vibrações mencionadas mais acima. Elas criam ondas de plasma (ou gás ionizado) que dispersam partículas pesadas de íons ao longo das linhas magnéticas, até que essas partículas se chocam contra a atmosfera do maior planeta de nosso sistema solar.

“Agora, nós sabemos que esses íons são transportados pelas ondas de plasma — uma explicação nunca antes proposta, mesmo com um processo similar produzindo a nossa própria aurora aqui na Terra. Assim, esse processo pode ser um fenômeno universal, presente em diferentes tipos de ambiente no espaço”.

Segundo a pesquisa, que foi publicada na Science Advances, as auroras de raios-x de Júpiter ocorrem em um ritmo bastante fixo: durante a observação, os cientistas determinaram novos eventos a cada 27 minutos, sempre nos pólos Norte e Sul.

As partículas carregadas de íons que se chocam contra a atmosfera vêm de gases vulcânicos dispersos no espaço pela atividade dos vulcões em Io, uma das luas de Júpiter. Durante essa dispersão, o gás torna-se ionizado (ou seja, seus átomos têm os elétrons removidos), o que forma um plasma que envolve todo o planeta.

Segundo a co-autora do estudo, a professora Graziella Branduardi-Raymont (UCL), “raios-x são normalmente produzidos por fenômenos extremamente poderosos e violentos, como buracos negros ou estrelas de nêutrons, então nos parece estranho que meros planetas também possam criá-los”. Ela comenta que, devido à nossa incapacidade de visitarmos buracos negros – suas distâncias extremas tornam uma viagem até eles impossível – as auroras de raios-x de Júpiter são “uma oportunidade fantástica para estudar ambientnes que produzam raios-x de forma mais próxima”.

O doutor Zhonghua Yao (CSA) reforça essa percepção: “Agora que nós identificamos esse processo fundamental, existe uma enorme gama de possibilidades do que pode ser estudado a seguir. Processos similares [ao de Júpiter] provavelmente ocorrem em Saturno, Urano, Netuno e, provavelmente, em exoplanetas, com diferentes tipos de partículas carregadas ‘surfando’ nas ondas”.

Ainda há, porém, uma dúvida, já que os cientistas ainda não descobriram o que leva as linhas magnéticas de Júpiter a vibrarem, em primeiro lugar. Eles especulam, porém, que isso seja relacionado ventos solares ou fluxos de plasma de alta velocidade vindos de dentro da magnetosfera de Júpiter, que é cerca de 20 mil vezes mais poderosa que a da Terra, além de ser tão extensa que, em comparação de tamanho, cobriria várias vezes o tamanho de nossa Lua.

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