A Grande Mancha Vermelha de Júpiter é provavelmente a característica atmosférica mais conhecida e um ícone popular entre os objetos do sistema solar. Sua grande forma oval, cor vermelha contrastante e longevidade, tornaram-no um alvo facilmente visível para pequenos telescópios. A partir de medições históricas de tamanho e movimentos, uma nova investigação liderada por cientistas da Universidade do País Basco mostra que muito provavelmente a atual Grande Mancha Vermelha foi relatada pela primeira vez em 1831 e não é a Mancha Permanente observada por Giovanni Domenico Cassini e outros entre 1665 e 1713.

A Mancha Permanente (PS) e a antiga Grande Mancha Vermelha (GRS): (a) desenho da PS por GD Cassini, 19 de janeiro de 1672;  (b) desenho de S. Swabe em 10 de maio de 1851, mostrando a área GRS como uma forma oval clara com limites marcados por seu Oco (desenhar por uma linha tracejada vermelha);  (c) fotografia de AA Common obtida em Ealing (Londres) em 3 de setembro de 1879 com refletor de 91 cm;  o GRS mostra-se proeminentemente como um oval 'escuro' devido à sua cor vermelha e à sensibilidade da placa fotográfica aos comprimentos de onda azul-violeta;  (d) fotografia do Observatório Lick com filtro amarelo em 14 de outubro de 1890. Todas as figuras mostram a visão astronômica de Júpiter (sul para cima, leste para esquerda) para preservar notas nos desenhos.  Crédito da imagem: Sánchez-Lavega et al., doi: 10.1029/2024GL108993.
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A Mancha Permanente (PS) e a antiga Grande Mancha Vermelha (GRS): (a) desenho da PS por GD Cassini, 19 de janeiro de 1672; (b) desenho de S. Swabe em 10 de maio de 1851, mostrando a área GRS como uma forma oval clara com limites marcados por seu Oco (desenhar por uma linha tracejada vermelha); (c) fotografia de AA Common obtida em Ealing (Londres) em 3 de setembro de 1879 com refletor de 91 cm; o GRS mostra-se proeminentemente como um oval ‘escuro’ devido à sua cor vermelha e à sensibilidade da placa fotográfica aos comprimentos de onda azul-violeta; (d) fotografia do Observatório Lick com filtro amarelo em 14 de outubro de 1890. Todas as figuras mostram a visão astronômica de Júpiter (sul para cima, leste para esquerda) para preservar notas nos desenhos. Crédito da imagem: Sánchez-Lavega e outros., doi: 10.1029/2024GL108993.

A Grande Mancha Vermelha de Júpiter é o maior e mais longevo vórtice conhecido de todos os planetas do sistema solar.

O mecanismo de formação que deu origem a esta característica é desconhecido e sua longevidade é motivo de debate.

Também não ficou claro se a Grande Mancha Vermelha era o oval escuro, apelidado de Mancha Permanente, relatada pelo astrônomo Giovanni Domenico Cassini e outros de 1665 a 1713.

“As especulações sobre a origem da Grande Mancha Vermelha remontam às primeiras observações telescópicas feitas por Giovanni Domenico Cassini, que em 1665 descobriu uma forma oval escura na mesma latitude da Grande Mancha Vermelha e deu-lhe o nome de Mancha Permanente, uma vez que foi observada por ele e outros astrônomos até 1713”, disse o professor Agustín Sánchez-Lavega, da Universidade do País Basco.

“O rastro dela foi posteriormente perdido por 118 anos e foi somente em 1831 e anos posteriores que S. Schwabe observou novamente uma estrutura clara, de formato aproximadamente oval e na mesma latitude da Grande Mancha Vermelha; isso pode ser considerado como a primeira observação da atual Grande Mancha Vermelha, talvez de uma Grande Mancha Vermelha nascente.”

“Desde então, a Grande Mancha Vermelha tem sido observada regularmente por meio de telescópios e pelas diversas missões espaciais que visitaram o planeta até os dias atuais.”

No estudo, os autores analisaram a evolução do tamanho da Grande Mancha Vermelha ao longo do tempo, sua estrutura e os movimentos de ambas as formações meteorológicas, a antiga Mancha Permanente e a Grande Mancha Vermelha.

Para isso, utilizaram fontes históricas que datam de meados do século XVII, logo após a invenção do telescópio.

“A partir das medições de tamanhos e movimentos, deduzimos que é altamente improvável que a atual Grande Mancha Vermelha fosse a Mancha Permanente observada pela Cassini”, disse o professor Sánchez-Lavega.

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“A Mancha Permanente provavelmente desapareceu em algum momento entre meados dos séculos XVIII e XIX, caso em que podemos dizer que a longevidade da Mancha Vermelha excede agora pelo menos 190 anos.”

“A Mancha Vermelha, que em 1879 tinha 39.000 km de tamanho no seu eixo mais longo, tem vindo a diminuir para cerca dos atuais 14.000 km e, ao mesmo tempo, a tornar-se mais arredondada.”

“Além disso, desde a década de 1970, várias missões espaciais estudaram de perto este fenómeno meteorológico.”

“Recentemente, vários instrumentos a bordo da missão Juno em órbita de Júpiter mostraram que a Grande Mancha Vermelha é rasa e fina quando comparada com a sua dimensão horizontal, já que verticalmente tem cerca de 500 km de comprimento.”

Para descobrir como este imenso vórtice poderia ter-se formado, os astrónomos realizaram simulações numéricas utilizando dois tipos de modelos complementares do comportamento de vórtices finos na atmosfera de Júpiter.

Predominam no planeta gigante as intensas correntes de vento que fluem ao longo dos paralelos, alternando em sua direção com a latitude.

Ao norte da Grande Mancha Vermelha, os ventos sopram na direção oeste a velocidades de 180 km por hora, enquanto ao sul sopram na direção oposta, na direção leste, a velocidades de 150 km por hora.

Isto gera um enorme cisalhamento norte-sul na velocidade do vento, que é um ingrediente básico que permite que o vórtice cresça dentro dele.

Na investigação foram explorados vários mecanismos para explicar a génese da Grande Mancha Vermelha, incluindo a erupção de uma supertempestade gigantesca, semelhantes às raramente observadas no planeta gémeo Saturno, ou a fusão de múltiplos vórtices mais pequenos produzidos pelo cisalhamento do vento.

Os resultados indicam que, embora um anticiclone se forme em ambos os casos, difere em termos de forma e propriedades dinâmicas daquelas da actual Grande Mancha Vermelha.

“Também pensamos que se um destes fenómenos incomuns ocorreu, ele ou as suas consequências na atmosfera devem ter sido observados e relatados pelos astrónomos da época”, disse o professor Sánchez-Lavega.

Num terceiro conjunto de experiências numéricas, os investigadores exploraram a geração da Grande Mancha Vermelha a partir de uma instabilidade conhecida nos ventos que se pensa ser capaz de produzir uma célula alongada que os envolve e prende.

Tal célula seria uma proto-Grande Mancha Vermelha, uma Mancha Vermelha nascente, cujo encolhimento subsequente daria origem à Grande Mancha Vermelha compacta e de rápida rotação observada no final do século XIX.

A formação de grandes células alongadas já foi observada na gênese de outros vórtices importantes em Júpiter.

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“Nas nossas simulações, os supercomputadores permitiram-nos descobrir que as células alongadas são estáveis ​​quando giram em torno da periferia da Grande Mancha Vermelha à velocidade dos ventos de Júpiter, como seria de esperar quando se formam devido a esta instabilidade,” disse o Dr. Enrique García-Melendo, astrônomo da Universidade Politécnica da Catalunha.

Usando dois tipos diferentes de modelos numéricos, os cientistas concluíram que se a velocidade de rotação da proto-Grande Mancha Vermelha for inferior à dos ventos circundantes, a proto-Grande Mancha Vermelha se romperá, impossibilitando a formação de um vórtice estável. .

E, se for muito elevado, as propriedades da proto-Grande Mancha Vermelha diferem daquelas da atual Grande Mancha Vermelha.

“A pesquisa futura terá como objetivo tentar reproduzir o encolhimento da Grande Mancha Vermelha ao longo do tempo, a fim de descobrir, com mais detalhes, os mecanismos físicos subjacentes à sua sustentabilidade ao longo do tempo”, afirmaram os autores.

“Ao mesmo tempo, tentará prever se a Grande Mancha Vermelha se desintegrará e desaparecerá quando atingir um limite de tamanho, como pode ter ocorrido com a Mancha Permanente da Cassini, ou se se estabilizará num limite de tamanho no qual poderá durar muitos mais anos.”

O resultados aparecer no diário Cartas de Pesquisa Geofísica.

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Agustín Sánchez-Lavega e outros. 2024. A Origem da Grande Mancha Vermelha de Júpiter. Cartas de Pesquisa Geofísica 51 (12): e2024GL108993; doi: 10.1029/2024GL108993

Fonte: InfoMoney

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Formado em Educação Física, apaixonado por tecnologia, decidi criar o site news space em 2022 para divulgar meu trabalho, tenho como objetivo fornecer informações relevantes e descomplicadas sobre diversos assuntos, incluindo jogos, tecnologia, esportes, educação e muito mais.