Júpiter é o quinto planeta a partir do Sol e o maior planeta do sistema solar, com mais do dobro da massa de todos os planetas combinados. Júpiter é o maior de todos os planetas do sistema solar. É o mais misterioso de todos. Mostra os movimentos das nuvens e do céu tempestuoso causado pela grande tempestade que varre o globo. A atmosfera é tão grande que cabem nela cerca de 1.300 países. Mas para muitos, este gigante é um mistério. Principalmente quando falamos do conteúdo. Os cientistas vêm fazendo essa pergunta há anos. O que está escondido em Júpiter?
Mas graças a naves espaciais incríveis como a antiga Galileo e a mais recente JUNO, os cientistas foram capazes de estudar muitos aspectos deste vasto mundo e compreender a natureza solitária que existe por baixo. Se Júpiter tivesse uma concha com pétalas, caberiam 1.000 Terras dentro dela. Júpiter é também o planeta mais antigo conhecido, formado a partir de poeira e gás que sobraram da formação do Sol, há 4,5 bilhões de anos. No entanto, o dia mais curto do sistema solar leva apenas 10,5 horas para girar uma vez em seu eixo.
Nos últimos anos, astronautas, sondas e naves espaciais exploraram outros mundos A sonda espacial Juno da NASA está estudando o universo em órbita. O Europa Clipper está programado para ser lançado em outubro de 2024 para estudar a lua gelada de Júpiter, Europa. Júpiter é conhecido desde a antiguidade, mas as primeiras observações do planeta foram feitas em 1610 por Galileu Galilei usando um pequeno telescópio caseiro.
Nos últimos anos, o planeta tem sido visitado por orbitadores, sondas e naves espaciais que viajam para outros mundos. As sondas Pioneer 10 e 11 e Voyager 1 e 2 da NASA foram as primeiras a passar por Júpiter na década de 1970. Mais tarde, a sonda Galileo passou quase oito anos orbitando a atmosfera e enviando sondas para a atmosfera. A Cassini obteve imagens detalhadas de Júpiter durante a sua viagem ao vizinho Saturno, e a New Horizons fê-lo durante a sua viagem a Plutão e ao Cinturão de Kuiper.
A espaçonave Juno da NASA estuda Júpiter em órbita desde julho de 2016. Europa Clipper está programado para outubro de 2024 para estudar a lua gelada de Júpiter, Europa. A Juno da NASA fez muitas descobertas científicas desde que chegou a Júpiter em 4 de julho de 2016 e continuará a explorar durante a longa fase da missão. Nesta expansão, Juno terá a tarefa de pesquisar todo o sistema joviano, incluindo Júpiter, seus anéis e luas, enquanto planeja múltiplos eventos com as três luas galileanas de Júpiter: Ganimedes, Europa e Io.
Atualizações de Júpiter (23 de junho de 2024):
Missões espaciais:
• Juno: a sonda Juno da NASA continua orbitando Júpiter, coletando dados sobre o ar, planetas e luas. Juno capturou imagens impressionantes da Grande Mancha Vermelha, uma enorme tempestade anticiclônica que permanece na Terra há séculos.
• JUICE: A Agência Espacial Europeia (ESA) adiou o lançamento da missão JUICE a Júpiter até setembro de 2023. A JUICE deverá chegar a Júpiter em 2026 e estudará o mundo com as suas luas durante três anos. Descobertas Científicas:
• Lua Guardiã: Em 2023, os astrônomos descobriram nove novas luas orbitando Júpiter, elevando o total para 82 luas conhecidas. Acredita-se que essas pequenas luas irregulares recentemente descobertas sejam remanescentes de colisões que ocorreram no início da história da Terra.
• Aurora Boreal: uma nova pesquisa mostra que a aurora boreal de Júpiter, conhecida como brilho de Júpiter, se comporta de maneira diferente do que se pensava anteriormente. A aurora de plasma não é causada apenas pelo campo magnético do planeta, mas a luz de Io também a influencia.
Atividades Astronômicas:
• Tempestades: Júpiter é famoso por suas poderosas tempestades, e em 2024. No início deste ano, ocorreu uma grande tempestade na Grande Mancha Vermelha, que liberou um grande número de fortes contra o vento do mundo.
• Impacto: em maio de 2023, um objeto do tamanho de um carro colide com Júpiter, deixando uma grande mancha escura na atmosfera. Foi o primeiro fato a dar aos aos cientistas novas informações sobre a composição da atmosfera de Júpiter. Júpiter é um planeta arejado com regiões polares planas e regiões equatoriais para rotação rápida. Júpiter absorve duas vezes mais calor que o Sol, indicando que Júpiter tem uma fonte interna de calor.
Os astrônomos estimam que a temperatura central seja de 20.000 graus Celsius, três vezes superior à temperatura da superfície da Terra. Acredita-se que o forte campo magnético da Terra seja causado por correntes elétricas criadas pelo hidrogênio pressurizado no manto. Acredita-se que a atmosfera de Júpiter consiste em hidrogênio, hélio, enxofre e nitrogênio.
As nuvens de vento movem-se de leste para oeste ou de oeste para leste. Relâmpagos mais fortes do que os vistos da Terra foram detectados na atmosfera de Júpiter. A atmosfera de Júpiter também possui uma área oval chamada atmosfera espiral. A mais famosa destas manchas é a Grande Mancha Vermelha, uma mancha semelhante a uma tempestade que tem sido observada desde que foi descoberta no hemisfério sul de Júpiter.
Júpiter tem pelo menos 16 satélites naturais. Uma dessas luas, Io, é vulcânica. Os instrumentos da sonda Galileo descobriram que as temperaturas da superfície de Io eram mais altas do que as de qualquer outro planeta do sistema solar. A Voyager 2, outra sonda espacial, confirmou que Júpiter está rodeado por um sistema de anéis finos. A maioria dos anéis é feita de pequenas partículas que se acredita serem remanescentes de impactos de meteoritos.
Após uma viagem de quase cinco anos e 2,8 bilhões de quilômetros, Juno finalmente chegou a Júpiter e estava programada para entrar em órbita em 4 de julho de 2016. Agora a equipe Juno teve que pisar no freio, para dar ao campo gravitacional de Júpiter a chance de capturar a nave e colocá-la em órbita. A espaçonave precisava acionar seu motor principal precisamente na hora e no local certos. Muito em breve, não teria combustível suficiente para uma segunda chance. Tarde demais, e Juno passaria pelo planeta, encerrando a missão científica antes mesmo de começar.
Durante a fase de inserção na órbita de Júpiter, a espaçonave teve que completar uma intrincada série de etapas críticas por conta própria – afastar-se do Sol, apontar na direção correta em relação a Júpiter, desligar instrumentos desnecessários que poderiam interromper a sequência. , aumentar sua rotação de 2 para 5 rotações por minuto (RPM) para ajudar a estabilizá-lo, manter comunicações com as enormes antenas parabólicas da Deep Space Network na Austrália e na Califórnia e, finalmente, acender a queima crucial do motor principal de 35 minutos, para desacelerar Juno e guia-lo para a órbita.
Os operadores da missão projetaram a configuração e os comandos da espaçonave para que ela pudesse completar toda a sequência sozinha, mesmo que algumas coisas não saíssem como planejado, mesmo que tivesse que se reiniciar e recomeçar. Devido à distância da Terra, as mensagens de e para Juno demoraram 48 minutos para chegar. Não houve tempo para correções de última hora de velocidade ou atitude.
Um tweet da conta da missão Juno da NASA às 23h54 EDT transmitiu o resultado: “Queima do motor completa e órbita obtida. Estou pronto para desvendar todos os seus segredos, #Júpiter. Lide com isso."
A Missão Científica
A inserção na órbita ocorreu perfeitamente. Depois de uma viagem de cinco anos por bilhões de quilômetros, a queima do motor foi concluída dentro de um segundo do tempo previsto. Então Juno começou a trabalhar. Desde a sua primeira recolha de dados, em 27 de agosto de 2016, Juno revelou Júpiter como um mundo complexo, gigantesco e turbulento – ainda mais do que os cientistas tinham previsto.
Ciclones polares tão grandes quanto a Terra, sistemas de tempestades que viajam profundamente no coração do gigante gasoso e um campo magnético gigantesco e irregular, muito mais poderoso do que o campo magnético mais forte encontrado na Terra, todos atormentaram os cientistas.
As naves espaciais anteriores que visitaram Júpiter viajaram ao longo de um plano mais ou menos alinhado com o seu equador – a mesma vista do planeta que é visível da Terra. Juno foi a primeira a sobrevoar os polos norte e sul, um ponto de vista único que explica muitas das surpresas da missão. Os cientistas descobriram que as enormes auroras ondulantes nos polos de Júpiter parecem se formar por processos diferentes dos das luzes do norte e do sul da Terra.
Os investigadores também descobriram que as tempestades elétricas, que na Terra são mais comuns perto do equador, são um fenômeno polar em Júpiter, onde lançam pedras de granizo de amônia e água do tamanho de uma bola de futebol. No entanto, uma preocupação técnica surgiu no início da missão – ela mudou a linha do tempo de Juno e alterou o que ela realizaria durante seu tempo em órbita.
Originalmente, o plano de voo fazia com que Juno orbitasse Júpiter durante algumas órbitas de 53 dias, depois reduzisse essas órbitas para 14 dias durante o resto da missão – passando cerca de 15 meses circulando e estudando o planeta. Mas um problema no motor principal, com algumas válvulas não funcionando como esperado, incomodou a equipe Juno; uma falha de ignição pode ser desastrosa. Eles decidiram manter o status quo das órbitas mais longas.
Cada sobrevoo de Júpiter daria aos instrumentos de Juno a mesma janela de duas horas para coletar dados, mas eles ocorreriam a cada sete semanas, em vez de a cada duas. O novo plano significou um cronograma muito mais longo para completar os objetivos científicos de Juno. Por outro lado, as órbitas mais amplas permitiriam uma “ciência adicional” que não fazia parte do projeto original da missão.
A espaçonave poderia explorar ainda mais os confins do espaço dominados pelo campo magnético de Júpiter. E depois de completar seus objetivos iniciais, e a NASA estender a missão, a equipe Juno percebeu que as longas órbitas evoluiriam para eventualmente colocar as luas galileanas do planeta ao seu alcance.
Em 7 de junho de 2021, durante a órbita 34, Juno voou a 652 milhas de Ganimedes, a maior lua de Júpiter (na verdade, a maior lua do sistema solar). Foi o encontro mais próximo desde que a sonda Galileo passou por Ganimedes em Maio de 2000. gravidade de Ganimedes alterou a órbita de Juno, reduzindo seu período de 53 para 43 dias e permitindo um encontro com Europa em setembro de 2022. Esse sobrevoo reduziu ainda mais o período orbital de Juno para 38 dias, estabelecendo encontros com Io em dezembro de 2023 e fevereiro de 2024, o que empurrou Juno em sua programação orbital final, circulando Júpiter a cada 33 dias até o final da missão.
Quando a espaçonave foi lançada, sua missão principal estava programada para terminar em 2017, mas a NASA adiou isso para julho de 2021, para incorporar o tempo necessário para órbitas mais longas. Quando Juno completou essas tarefas, a sonda permaneceu saudável e continuou a enviar dados surpreendentes e imagens de tirar o fôlego, por isso a NASA estendeu a sua estadia até 2025.
Descobertas e resultados científicos
As faixas características de nuvens multicoloridas que vemos circundando Júpiter, chamadas cinturões (as listras laranja escuras) e zonas (as áreas claras, em tons de cinza), penetram profundamente na atmosfera. Mas até onde? Uma das questões mais fundamentais sobre o planeta gigante, os cientistas têm debatido isso durante décadas. Ao medir o campo gravitacional de Júpiter, Juno descobriu que as cinturas e zonas – que alternam correntes de jato que fluem para leste e oeste – estendem-se cerca de 3.000 quilômetros abaixo do topo das nuvens.
Os cientistas durante muito tempo pensaram que Júpiter tinha um núcleo pequeno e sólido rodeado por todo o seu hidrogénio e hélio. Os dados da Juno sugerem que o núcleo é muito maior do que o esperado, mas parcialmente dissolvido, sem nenhuma separação clara do hidrogénio que o rodeia, levando os investigadores a descrever o núcleo como diluído ou “confuso”.
Sob extrema pressão, os gases podem se transformar em líquido. Dentro de Júpiter, a pressão atmosférica é tão grande que comprime o gás hidrogênio não apenas em líquido, mas em um fluido conhecido como hidrogênio metálico líquido. Esta pressão exagerada faz com que o hidrogênio líquido atue como um metal condutor de eletricidade, e os cientistas acreditam que é a fonte do campo magnético excepcionalmente intenso de Júpiter. Anos de medições Juno do campo magnético de Júpiter apontam para essa possibilidade, a uma profundidade muito menor do que o esperado.
Antes da chegada de Juno, o maior planeta do nosso sistema solar ainda tinha vastas áreas inexploradas, desconhecidas e até mesmo invisíveis. Entre outras descobertas que Juno tornou possível: A Juno CAM forneceu as primeiras imagens nítidas e em close do polo norte de Júpiter – uma região estranha e azulada cheia de tempestades gigantes e clima estranho.
Um ciclone central no polo norte é cercado por mais oito, como se estivessem se curvando em homenagem. Esses ciclones se estendem por mais de 4.000 quilômetros de diâmetro. E embora seus braços espirais se choquem enquanto giram, as tempestades não se fundem. Durante um sobrevoo próximo ao pólo sul, Juno avistou um novo e gigante ciclone na região. Um padrão de seis ciclones, com um no centro, parecia travado no polo sul, mas um novo turbilhão de alguma forma se instaurou.
Os cientistas sabiam que Júpiter tinha um campo magnético intenso. Juno mostrou que é muito mais intenso do que se esperava – em alguns lugares, mais de 30 vezes mais poderoso que o que rodeia a Terra. A agora falecida nave espacial Galileo lançou uma sonda na atmosfera de Júpiter em 1995 e descobriu que o local onde entrou era estranhamente seco, com um décimo da água que os cientistas esperavam. Juno resolveu o mistério, mostrando que a água é muito mais abundante perto do equador de Júpiter.
Cargas elétricas de alta tensão contribuem para a formação de auroras nos polos de Júpiter, tal como acontece na Terra. Mas Júpiter é o Texas do sistema solar: tudo é maior. As energias mais poderosas chegam a 400.000 elétrons-volts, enquanto nossas auroras mais poderosas na Terra atingem apenas alguns milhares de volts.
Talvez a tempestade mais icónica do sistema solar, a Grande Mancha Vermelha de Júpiter tem girado durante séculos. Mas parece estar a diminuir lentamente, passando do dobro do tamanho da Terra em 1979 para 1,3 vezes agora. Juno investigou as profundezas deste ciclone característico, mostrando que as suas raízes atingem 320 quilômetros de profundidade – 50 a 100 vezes mais profundas que os oceanos da Terra.
Desde abril de 2022, Juno tem observado a lua Io, coberta de vulcões. e enviou imagens que parecem mostrar campos de lava fresca, em áreas vistas pela última vez em imagens de luz visível durante sobrevoos da Galileo e da New Horizon (em 1999 e 2007). As imagens mais próximas de Io vieram das passagens de Juno em dezembro de 2023 e fevereiro de 2024, mas o monitoramento continuará até o final atual da missão estendida, agendada para setembro de 2025.
Juno passou anos rastreando a Grande Mancha Azul. Não deve ser confundida com a icônica tempestade vermelha de Júpiter, a Mancha Azul é um campo magnético invisível, localizado e intenso no equador de Júpiter. A sonda mostrou que a Mancha Azul parece estar à deriva para leste, empurrada pelos ventos medidos na superfície; no seu curso e velocidade atuais, o local poderia circunavegar o planeta em 350 anos.
Fim da Missão
A equipa da Juno esperava originalmente que a nave fizesse 33 órbitas – passagens suficientes para compilar um mapa completo do planeta – completando os seus objetivos científicos até Outubro de 2017. Eles iriam então dirigi-la para o planeta, para queimar na atmosfera. Apesar de todas as precauções da equipa da missão durante a construção e lançamento da Juno, os micróbios da Terra ainda poderiam ter apanhado boleia na nave espacial, adormecida, à espera de um novo lar.
A manobra de autodestruição teria satisfeito os requisitos de proteção planetária da NASA, evitando qualquer chance de Juno colidir com as luas jupiterianas Europa, Ganimedes ou Calisto – mundos oceânicos, com Europa em particular considerada uma candidata principal na busca por vida fora da Terra – e contaminá-los com vida microscópica da Terra.
A missão Cassini, que orbitou Saturno entre 2004 e 2017, suscitou preocupações semelhantes – proteger a integridade das luas de Saturno, Encélado e Titã, que também se acredita conterem ambientes possivelmente habitáveis. Como grande final, a equipe da missão mergulhou a Cassini através dos anéis até Saturno, coletando ciência até o fim. O mesmo destino se abateu sobre a sonda Galileo da NASA – a antecessora de Juno em Júpiter entre 1995 e 2003, e a missão que descobriu a possibilidade de um oceano subterrâneo em Europa.
Essa robusta nave espacial suportou mais de quatro vezes a exposição à radiação projetada, mas estava ficando sem combustível quando foi colocada em rota de colisão com Júpiter em setembro de 2003. A possibilidade de existência de vida em Europa obrigou à proteção daquela lua gelada, bem como a planos para investigações futuras. Com Juno, no entanto, a evolução da sua trajetória de voo na missão alargada significou que já não representava um risco de contaminação destes mundos oceânicos, agora fora do seu alcance.
A espaçonave continuará sua exploração de Júpiter, seu sistema de anéis e luas até setembro de 2025. Então, a órbita de Juno se degradará naturalmente e a gravidade de Júpiter puxará a espaçonave para ser consumida na atmosfera.
Legado e Impacto
Na sua missão alargada, a sonda orbital planetária mais distante da NASA continua a sua investigação do maior planeta do sistema solar. E o trabalho de Juno continua com base nas descobertas de missões anteriores que visitaram Júpiter – Pioneer 10 e 11, e Voyager 1 e 2 na década de 1970, depois o orbitador Galileo e sua sonda atmosférica, bem como aquelas espaçonaves que fizeram observações importantes durante a rota. para outros alvos (Ulysses, Cassini e New Horizons).
Por sua vez, Juno também está preparando o caminho para futuros visitantes, como a missão Juice da ESA (JUpiter ICy moons Explorer), lançada em abril de 2023 e programada para chegar a Júpiter em julho de 2031. A seguir, o Europa Clipper da NASA está programado para ser lançado em outubro de 2024 e entrará em órbita ao redor de Júpiter em abril de 2030.
Para Juno, explorar todo o sistema jupiteriano, passar pelas nuvens de partículas carregadas em forma de donut que rodeiam Europa, Io e as outras luas, testar o ambiente de radiação, estudar a poeira nos anéis fracos de Júpiter – todo este trabalho e muito mais irão informar o projetos de missão, prioridades científicas, estratégias de observação e muito mais para Europa Clipper, Juice e outros que certamente se seguirão.
Fonte: Nasa
Geraldo de Azevedo