Como o telescópio James Webb investigará os mistérios de Júpiter e suas luas

Por Daniele Cavalcante | 04 de Agosto de 2020 às 15h44
ESA, NASA, S. Beckwith, Northrop Grumman
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Júpiter e algumas de suas luas serão um dos primeiros objetos de estudo do Telescópio Espacial James Webb, que deverá ser lançado em algum momento de 2021. O programa de pesquisa foi projetado por uma equipe de mais de 40 pesquisadores, liderados pelos astrônomos Imke de Pater, da Universidade da Califórnia, e Thierry Fouchet, do Observatório de Paris.

Eles criaram um programa de observação que vai conduzir os estudos de Júpiter, seu sistema de anéis e duas de suas luas: Ganimedes e Io. "Será um experimento realmente desafiador", disse De Pater. É que Júpiter é um mundo que reflete bastante brilho, enquanto suas luas são bem mais fracas - e seus anéis mais ainda. Isso exigirá um trabalho bastante cuidadoso com os instrumentos sensíveis do telescópio para que se possa observar tudo, “tirando o máximo proveito da tecnologia inovadora do Webb”.

Júpiter

Imagem: NASA/ESA/M. Kornmesser

Júpiter em si é desafiador para um observatório espacial acompanhar com precisão. Além de calibrar os instrumentos para o brilho do planeta (que é o reflexo da luz solar sobre a vasta extansão da superfície gasosa), os astrônomos também devem considerar a rotação veloz: Júpiter completa um dia em apenas 10 horas. Isso complica a tarefa de registrar imagens detalhadas de áreas específicas, como a Grande Mancha Vermelha, por exemplo.

Os cientistas querem estudar coisas como os estranhos fenômenos que ocorrem com a temperatura na região da Grande Mancha Vermelha. O Webb também examinará a atmosfera da região polar, onde a sonda Juno descobriu grupos de ciclones, medindo ventos, partículas de nuvens, composição de gás e temperatura. Tudo isso exigirá muita sensibilidade para criar imagens enquanto o planeta está em movimento acelerado.

Sistema de anéis

Imagem: NASA/JPL/Cornell University

Sim, Júpiter tem seu próprio sistema de anéis, embora bem menores e mais leves que os famosos anéis de Saturno. Eles são formados por três partes: um anel principal plano; uma auréola dentro do principal, em forma de lente dupla convexa; e o mais esterno. Suas partículas são tão pequenas e esparsas que não refletem muita luz, por isso é difícil vê-los até mesmo com telescópios - tanto é que só foram vistos pela primeira vez em 1979, quando a sonda Voyager 1 da NASA se aproximou do planeta.

Pior ainda, ao lado do brilho de Júpiter, os anéis praticamente desaparecem, tornando-se um desafio para os astrônomos. "Estamos realmente levando as capacidades de alguns dos instrumentos de Webb ao limite para obter um novo conjunto único de observações", disse o co-investigador Michael Wong, da Universidade da Califórnia, em Berkeley.

A equipe também procurará fazer novas descobertas nos anéis. Dr. Pater observou que pode haver pequenas luas ainda não descobertas por lá, além de possíveis ondulações nos anéis causados por impactos de cometas.

Ganimedes e Io

Imagem: NASA/JPL-Caltech/SwRI/ASI/INAF/JIRAM

Essas duas luas de Júpiter estão entre as mais fascinantes de todo o Sistema Solar. Ganimedes chama a atenção só pelo seu tamanho - é chamado Júpiter III, maior em diâmetro que o planeta Mercúrio e também é o maior satélite natural do Sistema Solar, além de ser um mundo gelado. Io, por sua vez, é geralmente descrita como “infernal”, pois é o local com maior atividade vulcânica do Sistema Solar.

Elas também têm muitos outros atrativos. Ganimedes, por exemplo, é a única lua conhecida por ter seu próprio campo magnético. A equipe de cientistas usará o Webb para investigar as partes mais externas da atmosfera dessa lua, ou seja, sua exosfera, para entender melhor a interação do objeto com as partículas do campo magnético de Júpiter.

Há também evidências de que Ganimedes possa ter um oceano de água salgada líquido abaixo do gelo da superfície. Isso também é um assunto que o Webb tentará analisar mais cuidadosamente, com análise espectroscópica de sais e outros compostos na superfície. Isso poderá ser útil no futuro, quanto os cientistas estudarem outras luas geladas do Sistema Solar suspeitas de possuir oceanos subterrâneos.

Io tem uma superfície repleta de enormes vulcões que superam os da Terra, além dos lagos de lava líquida e planícies inundadas por lava já solidificada. Os astrônomos planejam usar o Webb para aprender mais sobre os efeitos dos vulcões de Io em sua atmosfera, como a temperatura em diferentes altitudes. O Webb também investigará a existência de "vulcões furtivos". Eles supostamente emitem plumas de gás sem a poeira refletida pela luz, o que significa que não podem ser detectadas por telescópios e naves comuns. A alta resolução espacial do Webb, no entanto, poderá coletar dados detalhados sobre os vulcões individualmente.

Fonte: NASA

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