Missão Juno parece ter identificado emissões de luz ultravioleta em Júpiter

Desde 2016, a sonda Juno, da NASA, vem estudando o gigante gasoso Júpiter. Agora, novos resultados da missão mostram fenômenos semelhantes a sprites e elves, que receberam o nome de eventos luminosos transientes (TLE), ou seja, emissões de luz breves e poderosas que ocorrem na atmosfera superior do planeta. É a primeira vez que o fenômeno é observado em outro mundo.

• Polo norte da lua joviana Ganimedes é fotografado pela sonda Juno pela 1ª vez
• Possível extensão da missão Juno poderá estudar luas Io, Ganimedes e Europa
• Mistura inusitada de amônia e água cria raios superficiais e granizos em Júpiter

No caso, a Juno identificou emissões de luz ultravioleta que podem ser semelhantes a fenômenos elétricos que ocorrem na atmosfera terrestre e, às vezes, são vistos acima de descargas elétricas poderosas. Na verdade, essas emissões de luz já haviam sido previstas pelos cientistas, que esperavam que elas também aparecessem na atmosfera do planeta — entretanto, isso ficou apenas na teoria. Então, em 2019, os pesquisadores que trabalham com o espectrógrafo ultravioleta (UVS) descobriram algo inesperado: uma emissão ultravioleta brilhante que sumiu rapidamente.

Segundo Rohini Giles, cientista da missão Juno e principal autora do artigo da análise dos dados, o UVS foi criado originalmente para caracterizar as auroras boreais e austrais de Júpiter; no fim, eles descobriram imagens não só das auroras, mas também de emissões ultravioleta em locais inesperados, e perceberam que a Juno pode ter identificado um TLE em Júpiter. Ela explica que as emissões não podem ser só raios: "a atmosfera de Júpiter é bem opaca para a radiação ultravioleta, então os flashes devem se originar bem mais acima" das nuvens de trovões que são ricas em amônia.

Os sprites são fenômenos cujo nome é inspirado em um personagem do folclore inglês, e são TLEs que ocorrem devido às descargas elétricas de tempestades de raios em altitudes mais baixas. Em nosso planeta, eles ocorrem a 97 quilômetros acima de tempestades de raios intensas e, embora durem apenas alguns milissegundos, são capazes de iluminar grandes regiões do céu. O sprite se parece com uma água-viva, e conta com um orbe de luz central que pode chegar aos 50 km de extensão, com “tentáculos” que se estendem em várias direções.

Já os ELVES — ou “emissão de luz e perturbações de frequência muito baixa causadas por fontes de pulsos eletromagnéticos”, em tradução livre — se parecem com discos achatados brilhando na atmosfera superior da Terra. Eles também são capazes de iluminar o céu por poucos milissegundos, mas podem ser ainda maiores e chegar aos 320 quilômetros de extensão. As cores dos fenômenos também são curiosas: na Terra, os sprites e elves são avermelhados por interagirem com o nitrogênio. “Em Júpiter, a atmosfera superior é composta principalmente por hidrogênio, então eles seriam azulados ou rosados”, explica Giles. Para ela, as emissões UV observadas pela sonda combinam com o que os cientistas esperavam dos sprites jovianos. Ute Ebert, co-autor do estudo, os descreve como "uma bela confirmação" das previsões. "Nós também queríamos estudar o papel dos campos magnéticos planetários", explica. Se os TLEs puderem ser estudados em diferentes planetas, isso pode ser mais fácil.

Entretanto, há uma previsão não pôde ser testada: a Juno não pode verificar se as emissões ultravioletas ocorrem junto de descargas elétricas ópticas porque o ultravioleta e os instrumentos que detectam a luz visível estão montados em diferentes lados da sonda, que se parece com um triângulo. Esse design resulta em uma diferença de 10 segundos entre os dois tipos de medidas, então será preciso uma abordagem diferente. "Nossa melhor esperança é o instrumento Waves, que estuda as ondas de raio e plasma. As descargas mais fortes podem produzir ondas de maior duração", finaliza.

O estudo foi publicado na revista Journal of Geophysical Research: Planets.

Fonte: NASA (1, 2), SkyAndTelescope