O Telescópio Espacial James Webb (JWST) realizou alguns feitos espetaculares desde que iniciou suas operações em 2021. Graças à sua sensibilidade nos comprimentos de onda do infravermelho próximo e médio, ele pode tirar imagens detalhadas de objetos mais frios e revelar coisas que, de outra forma, passariam despercebidas. Isso inclui a imagem icônica que Webb tirou de Júpiter em agosto de 2022, que mostrou as características atmosféricas do planeta (incluindo suas auroras polares e a Grande Mancha Vermelha) sob uma nova luz. Usando Webb, uma equipe de astrônomos europeus observou recentemente o região acima da Grande Mancha Vermelha e descobriu características nunca antes vistas.
A equipe foi liderada pelo Dr. Henrik Melin, um STFC JWST Fellow e Cientista Planetário da Universidade de Leicester. Ele foi acompanhado por pesquisadores da Universidade de Reading, Instituto de Ciência do Telescópio Espacial (STScI), o Instituto JAXA de Ciências Espaciais e Astronáuticaso Centro de Física Espacial na Universidade de Boston, o Observatório de Pariso Instituto SETI, Laboratório de Propulsão a Jato da NASAe várias universidades. O artigo que descreve suas observações apareceu recentemente no periódico Astronomia da Natureza.
A equipe conduziu espectroscopia de campo integral (IFS) da Grande Mancha Vermelha de Júpiter usando De Webb Espectrógrafo de infravermelho próximo (NIRSpec) em julho de 2022. Este processo envolve dissecando uma imagem astronômica em múltiplos componentes espaciais e dispersando-os com um espectrógrafo para fornecer informações espacialmente resolvidas. Suas observações foram feitas como parte de um programa Early Release Science intitulado “Observações do Sistema Joviano pelo ERS como uma demonstração das capacidades do JWST para a ciência do sistema solar.”
Curiosamente, a descoberta foi completamente inesperada, pois a equipe tentou estudar a atmosfera superior de Júpiter com mais detalhes. Comparado às auroras brilhantes de Júpiter, o brilho da ionosfera do planeta é fraco, dificultando que telescópios terrestres conduzam observações detalhadas desta região. Os cientistas têm se interessado especialmente em estudar a ionosfera de Júpiter, pois é onde a atmosfera e o campo magnético de Júpiter começam a interagir. É dentro desta camada que as auroras polares de Júpiter podem ser vistas, que são alimentadas por material ejetado pelos muitos vulcões ativos de Io.
Mais perto do equador, a estrutura da atmosfera superior do planeta é influenciada pela luz solar incidente. Como Júpiter recebe apenas 4% da luz solar que a Terra, os astrônomos esperavam que essa região da atmosfera fosse homogênea. No entanto, a equipe ficou surpresa que essa região continha padrões de ondas intrincados, incluindo arcos escuros, pontos brilhantes e outras estruturas. Como o Dr. Melin explicou em um ESA Comunicado de imprensa:
“Nós achamos que essa região, talvez ingenuamente, seria realmente chata. Na verdade, ela é tão interessante quanto a aurora boreal, se não mais. Júpiter nunca deixa de surpreender. Uma maneira pela qual você pode mudar essa estrutura é por ondas gravitacionais – semelhantes às ondas quebrando na praia, criando ondulações na areia. Essas ondas são geradas nas profundezas da turbulenta atmosfera inferior, ao redor da Grande Mancha Vermelha, e podem viajar em altitude, mudando a estrutura e as emissões da atmosfera superior.”
Como a luz solar impulsiona a luz emitida pela ionosfera do planeta, a equipe suspeita que outro mecanismo seja responsável por alterar a forma e a estrutura dessa região. No futuro, a equipe espera conduzir observações de acompanhamento desses padrões de onda para investigar como eles se movem dentro da atmosfera superior de Júpiter e como eles mudam ao longo do tempo. Essas descobertas também podem informar a ESA Explorador das luas geladas de Júpiter (JUICE), que chegará a Júpiter e começará a conduzir observações detalhadas em 2031.
Leitura adicional: ESA
