Sonda Juno revela o ciclo de uma tempestade intensa na aurora de Júpiter

A Terra não é o único planeta a ter auroras colorindo os céus, e o gigante gasoso Júpiter também apresenta esses fenômenos. Até então, as chamadas “tempestades do amanhecer”, que estão entre os tipos mais brilhantes de auroras, só haviam sido observadas da órbita da Terra. Agora, com imagens feitas pela sonda Juno, pesquisadores conseguiram descrever o fenômeno em Júpiter pela primeira vez em um novo estudo, que aborda o ciclo de evolução desde o nascimento.

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O campo magnético da Terra nos protege de partículas nocivas e, além disso, também distribuir as partículas emitidas pelo Sol para as regiões polares, que é onde ocorrem as auroras coloridas e brilhantes que conhecemos. Contudo, no caso de Júpiter, o processo muda um pouco por depender mais de fatores internos. Então, como as origens de massa e energia são diferentes entre os dois planetas, as auroras também ficam com aparências diferentes.

No caso da grande aurora joviana, podem acontecer as chamadas “tempestades do amanhecer”, onde são criadas formações aurorais grandes, intensas e tão brilhantes que emitem de centenas a milhares de gigawatts de luz no espaço — para comparação, considere um reator nuclear moderno, que produz um gigawatt de energia. Elas se movem do lado noturno em direção àquele que está amanhecendo, e duram de 5h a 10h.

Todo esse brilho significa que pelo menos dez vezes mais energia foi transferida da magnetosfera para a atmosfera superior de Júpiter. Anteriormente, essas tempestades foram observadas lateralmente por telescópios em solo e pelo Hubble, que conseguem observar as auroras na lateral. Os cientistas ainda não viram o fenômeno do lado noturno do planeta, algo que mudou com as imagens da Juno: como essa sonda está observando o gigante gasoso em uma órbita bem excêntrica nos polos, ela conseguiu flagrar todas as etapas de desenvolvimento das tempestades — incluindo o começo delas, no lado noturno.

Para Bertrand Bonfond, autor que liderou o novo estudo, esses resultados mudam o entendimento do fenômeno: "finalmente descobrimos o que estava acontecendo no lado noturno, onde as tempestades do amanhecer nascem", diz. Na Terra, as auroras acontecem quando a magnetosfera terrestre recebe partículas do Sol, que fazem com que o campo magnético terrestre se estenda em uma “cauda” que, ao se mexer, libera partículas carregadas na ionosfera — e o resultado disso são as auroras espetaculares que vemos no céu.

Já em Júpiter, as tempestades do amanhecer não têm relação com as mudanças do vento solar. Por outro lado, os autores perceberam que elas possuem alguns aspectos familiares: “percebemos que este fenômeno é bem parecido com um tipo de aurora terrestre parecido, chamado de ‘subtempestade auroral’”, diz Jessy Matar, co-autora do estudo. Ela explica que esse é um tipo de aurora que nasce a partir de reconfigurações explosivas da cauda da magnetosfera da Terra, relacionadas ao vento solar e à orientação do campo magnético interplanetário. Em Júpiter, isso depende do fluxo de plasma vindo de Io.

As descobertas do estudo mostram que, não importa a origem, as partículas e a energia não costumam circular suavemente nas magnetosferas planetárias, porque elas se acumulam até que as magnetosferas colapsem. Com isso, ocorrem as subtempestades como resposta: “mesmo que o mecanismo seja diferente, mostrar pela primeira vez a relação entre esses dois sistemas bem diferentes nos permite identificar os fenômenos universais das peculiaridades específicas a cada planeta”, conclui Zhonghua Yao, co-autor do estudo.

O artigo com os resultados do estudo foi publicado na revista AGU Advances.

Fonte: AGU, STAR Institute