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Auroras de Saturno podem ser influenciadas por ventos soprando na atmosfera

Por| Editado por Patricia Gnipper | 08 de Fevereiro de 2022 às 21h20

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NASA, Cassini, VIMS Team, U. Arizona, U. Leicester, JPL, ASI
NASA, Cassini, VIMS Team, U. Arizona, U. Leicester, JPL, ASI

As grandes auroras planetárias de Saturno parecem ter mais um fator responsável por causá-la, além da ação da magnetosfera do planeta. Segundo um novo estudo de pesquisadores da Universidade de Leicester, os ventos que sopram no interior da atmosfera do gigante gasoso também fariam parte dessa equação. Se confirmada, a descoberta representará um novo entendimento das auroras planetárias.

Todos os planetas onde as auroras já foram observadas mostraram algo em comum: elas vieram das correntes que fluem à atmosfera do planeta a partir de magnetosfera, impulsionadas pela interação com partículas carregadas do Sol (como é o caso das auroras da Terra) ou de material vulcânico, expelido por luas que orbitam o mundo em questão (o que ocorre em Júpiter e Saturno).

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Assim, além de a descoberta ser de grande importância para a compreensão das auroras, em outros mundos ela ajuda também a responder uma pergunta levantada durante a missão Cassini. Quando chegou a Saturno, a sonda coletou medidas da taxa de rotação do planeta através de pulsos de emissões de rádio na atmosfera saturniana, como uma forma de determinar a duração dos dias por lá.

Surpreendentemente, os cientistas descobriram que esta taxa parece ter mudado nas últimas duas décadas, desde quando a sonda Voyager 2 passou por Saturno, na década de 1980. Nahid Chowdhury, autor correspondente do estudo, observa que a taxa de rotação interna do planeta deve ser constante, mas estudos vêm mostrando há décadas que várias propriedades tendem a mudar com o tempo.

Contudo, a compreensão atual da física do interior dos planetas mostra que a taxa de rotação não pode mudar tão rapidamente, de modo que deve haver algo mais acontecendo em Saturno. “Este estudo representa a primeira detecção da causa fundamental, posicionada na atmosfera superior do planeta, que gera tanto as periodicidades observadas quanto as auroras”, disse ele.

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As auroras de Saturno

No novo estudo, astrônomos e cientistas de diversas instituições tentaram responder esta pergunta através da coleta de medidas de emissões em luz infravermelha, vindas da atmosfera superior do planeta, com o Observatório Keck. Depois, os autores mapearam as variações de fluxos na ionosfera, abaixo da magnetosfera, durante um mês. O mapa produzido foi colocado sobreposto ao pulso das auroras de rádio do planeta.

A comparação mostrou uma proporção significativa delas é gerada pelos padrões climáticos da atmosfera de Saturno, e são as responsáveis pelas variações na taxa de rotação do planeta. Os autores acreditam que o sistema se alimenta de energia da termosfera de Saturno, com ventos soprando na ionosfera de 0,3 a 3 km/s. “Recentemente, muitos pesquisadores focaram na possibilidade de que a atmosfera superior de Saturno cause essa variabilidade”, explicou Tom Stallard, professor da universidade.

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Segundo ele, a busca por um novo tipo de aurora remete a algumas das primeiras teorias sobre aquelas que ocorrem na Terra. “Amo saber o que o nome ‘aurora boreal’ vem de ‘a aurora do vento do norte’”, comentou. “Essas observações revelaram que Saturno tem uma verdadeira aurora boreal, a primeira causada por ventos na atmosfera do planeta”, concluiu ele.

Já Kevin Baines, coautor do estudo e membro da equipe de ciência na missão Cassini, acredita que “ao determinar, conclusivamente, a origem da variabilidade misteriosa nos pulsos de rádio, isso elimina também muito da confusão da taxa de rotação e a duração dos dias em Saturno”.

Os cientistas da missão desenvolveram um novo método que toma como base as perturbações nos anéis do planeta, e concluíram em 2019 que o período de rotação de Saturno é de 10 horas, 33 minutos e 38 segundos. O artigo com os resultados do estudo foi publicado na revista Geophysical Research Letters.

Fonte: Geophysical Research Letters; Via: University of Leicester