escobertas do mistério da água de Júpiter sobre a atualização Juno da NASA

A missão Juno da NASA forneceu seus primeiros resultados científicos sobre a quantidade de água na atmosfera de Júpiter. Publicado recentemente na revista Nature Astronomy, os resultados do Juno estimam que, no equador, a água compõe cerca de 0,25% das moléculas na atmosfera de Júpiter – quase três vezes a do Sol. Essas também são as primeiras descobertas sobre a abundância de água da gigante de gás desde que a missão Galileo da agência em 1995 sugeriu que Júpiter poderia estar extremamente seco em comparação com o Sol (a comparação não se baseia em água líquida, mas na presença de seus componentes, oxigênio e hidrogênio, presente ao sol).

Uma estimativa precisa da quantidade total de água na atmosfera de Júpiter está nas listas de desejos dos cientistas planetários há décadas: A figura do gigante gasoso representa uma peça que falta crítica para o quebra-cabeça da formação do nosso sistema solar. Júpiter foi provavelmente o primeiro planeta a se formar e contém a maior parte do gás e da poeira que não foram incorporados ao Sol.

As principais teorias sobre sua formação se baseiam na quantidade de água que o planeta absorveu. A abundância de água também tem implicações importantes para a meteorologia do gigante gasoso (como as correntes de vento fluem em Júpiter) e a estrutura interna. Enquanto os raios – um fenômeno tipicamente alimentado pela umidade – detectados em Júpiter pela Voyager e outras naves espaciais sugeriam a presença de água, uma estimativa precisa da quantidade de água nas profundezas da atmosfera de Júpiter continuava ilusória.

Antes de a sonda Galileo parar de transmitir 57 minutos de sua descida joviana em dezembro de 1995, transmitiu por rádio medidas do espectrômetro da quantidade de água na atmosfera do gigante gasoso até uma profundidade de cerca de 120 quilômetros, onde a pressão atmosférica alcançou cerca de 320 libras por polegada quadrada (22 bar). Os cientistas que trabalhavam nos dados ficaram consternados ao encontrar dez vezes menos água do que o esperado.

Ainda mais surpreendente: a quantidade de água medida pela sonda Galileu ainda parecia aumentar na maior profundidade medida, bem abaixo de onde as teorias sugerem que a atmosfera deve ser bem misturada. Em uma atmosfera bem misturada, o conteúdo de água é constante em toda a região e tem maior probabilidade de representar uma média global; em outras palavras, é mais provável que seja representativo da água em todo o planeta. Quando combinados com um mapa infravermelho obtido ao mesmo tempo por um telescópio terrestre, os resultados sugeriram que a missão da sonda pode ter tido apenas azar, amostrando um ponto meteorológico incomumente quente e seco em Júpiter.

“Quando pensamos que já descobrimos as coisas, Júpiter nos lembra o quanto ainda precisamos aprender”, disse Scott Bolton, pesquisador principal da Juno no Southwest Research Institute, em San Antonio. “A surpresa surpresa de Juno de que a atmosfera não estava bem misturada, mesmo muito abaixo do topo das nuvens, é um quebra-cabeça que ainda estamos tentando descobrir. Ninguém imaginaria que a água pudesse ser tão variável em todo o planeta”.

Medindo a água de cima

Uma espaçonave rotativa movida a energia solar, a Juno foi lançada em 2011. Devido à experiência da sonda Galileo, a missão busca obter leituras de abundância de água em grandes regiões do imenso planeta. Um novo tipo de instrumento para exploração planetária no espaço profundo, o Radiometer de Microondas (MWR) da Juno observa Júpiter de cima usando seis antenas que medem a temperatura atmosférica em várias profundidades simultaneamente. O radiômetro de microondas aproveita o fato de que a água absorve certos comprimentos de onda da radiação de microondas, o mesmo truque usado pelos fornos de microondas para aquecer rapidamente os alimentos. As temperaturas medidas são usadas para restringir a quantidade de água e amônia na atmosfera profunda, pois ambas as moléculas absorvem a radiação de microondas.

A equipe científica da Juno usou os dados coletados durante os oito primeiros sobrevôos científicos de Júpiter para gerar as descobertas. Eles inicialmente se concentraram na região equatorial porque a atmosfera parece mais bem misturada, mesmo em profundidade, do que em outras regiões. De sua posição orbital, o radiômetro conseguiu coletar dados de uma profundidade muito maior na atmosfera de Júpiter do que a sonda Galileo – 150 quilômetros, onde a pressão atinge cerca de 33 bar.

“Descobrimos que a água no equador é maior do que a sonda Galileo mediu”, disse Cheng Li, cientista da Juno na Universidade da Califórnia, em Berkeley. “Como a região equatorial é muito única em Júpiter, precisamos comparar esses resultados com a quantidade de água existente em outras regiões”.

Northward Bound

A órbita de 53 dias de Juno está lentamente se movendo para o norte, como pretendido, trazendo mais do hemisfério norte de Júpiter para um foco mais nítido a cada sobrevôo. A equipe científica está ansiosa para ver como o conteúdo de água atmosférica varia de acordo com a latitude e região, bem como o que os pólos ricos em ciclones podem lhes dizer sobre a abundância de água global do gigante gasoso.

24 de Juno th sobrevôo ciência de Júpiter ocorreu em Fev 17. O próximo voo rasante ciência acontece em 10 de abril de 2020.

“Todo sobrevôo científico é um evento de descoberta”, disse Bolton. “Com Júpiter, sempre há algo novo. Juno nos ensinou uma lição importante: precisamos nos aproximar de um planeta para testar nossas teorias”.

O Laboratório de Propulsão a Jato da NASA em Pasadena, Califórnia, gerencia a missão Juno do investigador principal, Scott Bolton, do Southwest Research Institute em San Antonio. Juno faz parte do Programa New Frontiers da NASA, que é gerenciado no Marshall Space Flight Center da NASA em Huntsville, Alabama, para a Diretoria de Missões Científicas da NASA. A Agência Espacial Italiana contribuiu com o Mapeador Auroral Infravermelho Joviano e o sistema de tradução Ka-Band. A Lockheed Martin Space, em Denver, construiu e opera a espaçonave.

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