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Juno 10 anos: tudo sobre a missão da NASA que estuda Júpiter de pertinho

·7 minuto de leitura

No dia 5 de agosto de 2011, a NASA lançou a missão Juno para investigar Júpiter e seus arredores. A sonda chegou à órbita do gigante gasoso somente em 2016 e, desde então, vem nos proporcionando diversos conhecimentos sobre a ocorrência de água na atmosfera joviana, o campo magnético do planeta e até sobre algumas das luas que orbitam Júpiter. Dez anos completos desde seu lançamento, a missão ainda vai longe: ela foi estendida e deverá continuar na órbita de Júpiter até 2025.

O nome da missão foi escolhido com inspiração na mitologia romana: o deus Júpiter se cobria com um véu de nuvens para se esconder, e somente Juno, sua esposa, era capaz de enxergar a verdadeira natureza dele através dessa camada. Assim como a figura mitológica fez, a sonda Juno orbita Júpiter para observá-lo através de suas nuvens, nos ajudando a entender melhor sua evolução e estrutura.

Conceito da sonda Juno ao redor de Júpiter (Imagem: Reprodução/NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Kevin M. Gill)
Conceito da sonda Juno ao redor de Júpiter (Imagem: Reprodução/NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Kevin M. Gill)

A espessa camada de nuvens que envolve o gigante gasoso “esconde” informações importantes, que demonstram processos fundamentais e as condições que influenciaram o Sistema Solar durante sua formação. Além disso, como Júpiter é o nosso principal exemplo de planeta gigante, estudá-lo é uma excelente forma de conseguir conhecimentos essenciais que podem ser aplicados para exoplanetas de outros sistemas planetários.

Assim, a Juno foi equipada com um conjunto de instrumentos científicos para investigar a existência de um núcleo planetário sólido, mapear o campo magnético do planeta, determinar a quantidade de amônia na atmosfera joviana e, por fim, observar a atmosfera de Júpiter para, quem sabe, conseguirmos entender melhor como os planetas gigantes se formam e qual é o papel deles na configuração do restante do sistema planetário em que estão.

Descobertas históricas da missão Juno — até agora

Para cumprir estes e outros objetivos, a Juno orbita Júpiter em uma trajetória bastante elíptica, que permite evitar as regiões mais radioativas por lá. Além disso, a sonda está equipada com um conjunto de diversos instrumentos científicos, como um radiômetro para realizar sondagens e identificar a composição atmosférica, detectores de partículas energéticas e plasma, um espectrômetro para obter dados da luz ultravioleta e infravermelha, entre outros.

Abaixo, você confere algumas das grandes descobertas que a missão Juno já realizou:

“Detectora acidental" de poeira interplanetária

A luz zodiacal é causada pela luz solar refletida em pequenas partículas de poeira (Imagem: Reprodução/NASA/JPL-Caltech)
A luz zodiacal é causada pela luz solar refletida em pequenas partículas de poeira (Imagem: Reprodução/NASA/JPL-Caltech)

O magnetômetro da sonda identificou pedacinhos da nave, que foram ejetados por poeira interplanetária atingindo a estrutura da Juno a aproximadamente 10 km/s. Como os painéis solares da sonda têm uma área ampla de detecção, a Juno é cerca de 600 vezes mais sensível a impactos do tipo do que detectores de poeira criados especialmente para essa finalidade.

Como resultado, a sonda proporcionou o primeiro perfil da poeira interplanetária e indicou a origem das partículas: a poeira veio de Marte, e estava distribuída no plano orbital do Planeta Vermelho. Devido a perturbações gravitacionais, ela acabou “espalhada” e atingiu a estrutura da Juno. Isso pode ser também a solução do mistério da causa da luz zodiacal.

Os efeitos da poeira joviana

Os grãos de poeira vindos dos anéis de Júpiter, avançando para a atmosfera do planeta (Imagem: Reprodução/Ye, S.-Y. et al., 2020 J .Geophys Res)
Os grãos de poeira vindos dos anéis de Júpiter, avançando para a atmosfera do planeta (Imagem: Reprodução/Ye, S.-Y. et al., 2020 J .Geophys Res)

Enquanto viajava pelo plano dos anéis de Júpiter, a Juno foi impactada por partículas de poeira que se moviam à velocidade de 70 km/s, com tamanho semelhante àquelas da fumaça de cigarro. Essas nuvens criaram uma nuvem de gás aquecido e, como a formação é ionizada, ela afeta a carga elétrica perto da sonda e ativa as antenas de ondas de rádio de sua estrutura. Possivelmente, as partículas vêm dos anéis jovianos.

A ocorrência de água

A zona equatorial de Júpiter registrada no décimo sobrevoo da Juno (Imagem: Reprodução/NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Kevin M. Gill)
A zona equatorial de Júpiter registrada no décimo sobrevoo da Juno (Imagem: Reprodução/NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Kevin M. Gill)

Quando o assunto é a água, a Juno revelou algumas surpresas. Primeiro, há água em abundância próxima do equador de Júpiter. Em paralelo, a água e a amônia não estão bem misturadas na atmosfera do planeta, e a abundância de água global restringe a estrutura do interior do planeta. Além disso, a presença dessa água global pode ser diferente daquela que foi identificada na região equatorial, de modo que estudos de outras latitudes estão em andamento para definir melhor a presença da água por lá.

As diferenças e as semelhanças entre as auroras de Júpiter e da Terra

Representação de aurora polar em Júpiter e na Terra (Imagem: Reprodução/NASA/JPL-Caltech/SwRI/UVS/STScI/MODIS/WIC/IMAGE/ULiège)
Representação de aurora polar em Júpiter e na Terra (Imagem: Reprodução/NASA/JPL-Caltech/SwRI/UVS/STScI/MODIS/WIC/IMAGE/ULiège)

As auroras ocorrem em vários planetas, mas, no caso de Júpiter, elas acontecem perto dos polos magnéticos, algo bem diferente do que vemos na Terra. Ao estudá-las, a Juno descobriu que as auroras jovianas acontecem alinhadas com o campo magnético do planeta, sobre a aurora principal de Júpiter — cuja origem é um mistério.

Além disso, a sonda mostrou que os potenciais elétricos do fenômeno podem chegar a 400.000 volts, suficiente para ultrapassar a aurora mais intensa da Terra. Por outro lado, os potenciais elétricos são bem fortes em Júpiter, mas curiosamente não são os responsáveis pela aurora mais brilhante do gigante gasoso.

Monitoramento dos ciclones

Ciclone individual observado várias vezes (Imagem: Reprodução/Tabataba-Vakili, F., J., et. al., Icarus)
Ciclone individual observado várias vezes (Imagem: Reprodução/Tabataba-Vakili, F., J., et. al., Icarus)

A Juno descobriu oito ciclones próximos do polo norte, que estavam posicionados na forma de um octágono, e outros cinco que formavam um pentágono perto do polo sul de Júpiter. As imagens do instrumento JunoCam mostraram que a constelação dos ciclones circumpolares segue estável desde sua descoberta, ocorrida há dois anos.

Cada ciclone ao sul tem cerca de 4.000 km de diâmetro, e parecem se comportar de forma parecida com aquela dos furacões que ocorrem na Terra: eles mostraram velocidade que aumenta e diminui, oscilando da parte mais interna do ciclone para a mais externa. A velocidade mais alta mensurada chegou a 100 m/s.

As fotos mais incríveis já feitas pela Juno

Graças à órbita elíptica em torno de Júpiter, a Juno consegue se afastar do planeta e se aproximar, chegando à altitude de cerca de 4.100 km das nuvens mais altas nos polos do planeta. Assim, com vários cientistas cidadãos que realizam um ótimo trabalho de processamento e edição das imagens cruas da sonda, temos excelentes registros de Júpiter que mostram o planeta em uma resolução impressionante.

Confira alguns deles:

Um vórtex em Júpiter

(Imagem: Reprodução/NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Kevin M. Gill)
(Imagem: Reprodução/NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Kevin M. Gill)

Essa imagem processada foi criada a partir dos dados da JunoCam, coletados durante o 23º sobrevoo que a sonda fez sobre o planeta. Como resultado, temos um grande ciclone observado em uma região específica do planeta, que ficou conhecida como “north north north temperate belt” (“cinturão temperado ao norte, norte, norte”, em tradução literal), ou somente “NNNTB”.

A Grande Mancha Vermelha

(Imagem: ReproduçãNASA / SwRI / MSSS / Gerald Eichstädt / Seán Dorano)
(Imagem: ReproduçãNASA / SwRI / MSSS / Gerald Eichstädt / Seán Dorano)

No dia 11 de julho de 2017, a Juno sobrevoou Júpiter à altitude de 9.866 quilômetros, e conseguiu chegar mais perto da Grande Mancha Vermelha do que nenhuma outra missão jamais chegou. Assim, foi possível produzir essa imagem detalhada da mais famosa tempestade do planeta.

Nuvens coloridas

(Imagem: Reprodução/NASA / JPL-Caltech / MSSS / Seán Doran)
(Imagem: Reprodução/NASA / JPL-Caltech / MSSS / Seán Doran)

Essa imagem foi feita em 2018, e o que você vê acima é a versão processada, produzida a partir dos dados coletados pela sonda. Essa foto mostra as diferentes cores das nuvens no NNTB. Em meio às várias nuvens, há algumas com cores mais claras, acompanhadas de uma tempestade anticiclônica conhecida como “oval branca”.

Polo sul de Júpiter

(Imagem: Reprodução/NASA/ JPL-Caltech/SwRI/MSSS/B. Asher Hall/G. Robles)
(Imagem: Reprodução/NASA/ JPL-Caltech/SwRI/MSSS/B. Asher Hall/G. Robles)

Essa imagem mostra o polo sul de Júpiter conforme observado pela Juno à altitude de 52.000 quilômetros. Há algumas formações ovais, que são ciclones cujo diâmetro pode chegar a mil quilômetros. Graças às imagens múltiplas feitas pelo instrumento JunoCam em três órbitas separadas, foi possível observar todas as áreas do planeta iluminadas pelo Sol e com cores aprimoradas.

Sombra da lua Io

(Imagem: Reprodução/NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Kevin M. Gill)
(Imagem: Reprodução/NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Kevin M. Gill)

O que parece ser uma mancha escura nesta foto é, na verdade, uma sombra projetada pela lua Io, uma das 80 luas que orbitam Júpiter. A imagem foi feita em 12 de setembro de 2019, quando a Juno realizava seu 22º sobrevoo do gigante gasoso à altitude de 9.000 quilômetros das nuvens superiores do planeta.

Fonte: Canaltech

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