A Grande Mancha Vermelha de Júpiter (GRS) é uma das características definidoras do Sistema Solar. É uma enorme tempestade que os astrônomos observam desde 1600. No entanto, a sua data de formação e longevidade estão em debate. Temos visto o mesmo fenômeno todo esse tempo?

O GRS é um gigantesco anticiclônico (girando no sentido anti-horário) tempestade maior que a Terra. A velocidade do vento excede 400 km/h (250 mp/h). É um ícone que os humanos têm observado pelo menos desde 1800, possivelmente antes. Sua história, juntamente com a forma como se formou, é um mistério.

Suas primeiras observações podem ter sido em 1632, quando um alemão Abbott usou seu telescópio para observar Júpiter. 32 anos depois, outro observador relatou ter visto o GRS movendo-se de leste para oeste. Então, em 1665, Giovanni Cassini examinou Júpiter com um telescópio e notou a presença de uma tempestade na mesma latitude do GRS. Cassini e outros astrônomos observaram-no continuamente até 1713 e ele o chamou de Mancha Permanente.

Infelizmente, os astrónomos perderam a noção do local. Ninguém viu o GRS durante 118 anos, até que o astrônomo S. Schwabe observou uma estrutura clara, aproximadamente oval e na mesma latitude do GRS. Alguns pensam nessa observação como a primeira observação do atual GRS e que a tempestade se formou novamente na mesma latitude. Mas os detalhes desaparecem à medida que olhamos para trás no tempo. Há também questões sobre a tempestade anterior e a sua relação com a atual GRS.

Uma nova pesquisa na Geophysical Research Letters combinou registros históricos com simulações computacionais do GRS para tentar compreender esse fenômeno meteorológico quimérico. Seu título é “A Origem da Grande Mancha Vermelha de Júpiter,” e o autor principal é Agustín Sánchez-Lavega. Sánchez-Lavega é professor de Física na Universidade do País Basco em Bilbao, Espanha. Ele também é chefe do Grupo de Ciências Planetárias e do Departamento de Física Aplicada da Universidade.

“A Grande Mancha Vermelha de Júpiter (GRS) é o maior e mais longevo vórtice conhecido de todos os planetas do sistema solar, mas o seu tempo de vida é debatido e o seu mecanismo de formação permanece oculto”, escrevem os autores no seu artigo.

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Os pesquisadores começaram com fontes históricas que datam de meados de 1600, logo após a invenção do telescópio. Analisaram o tamanho, a estrutura e o movimento tanto do PS quanto do GRS. Mas essa não é uma tarefa simples. “A aparência do GRS e do seu Hollow ao longo da história das observações de Júpiter tem sido altamente variável devido a mudanças no tamanho, albedo e contraste com as nuvens circundantes”, escrevem eles.

Este número da pesquisa compara o Ponto Permanente (PS) e o GRS atual. a, b e c são desenhos de Cassini de 1677, 1690 e 1691, respectivamente. d é uma imagem atual de 2023 do GRS. Crédito da imagem: Sánchez-Lavega et al. 2024.
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“A partir das medições de tamanhos e movimentos deduzimos que é altamente improvável que o GRS atual fosse o PS observado pela GD Cassini. O PS provavelmente desapareceu em algum momento entre meados dos séculos XVIII e XIX, caso em que podemos dizer que a longevidade da Mancha Vermelha ultrapassa agora pelo menos 190 anos”, disse o autor principal, Sánchez-Lavega. O GRS tinha 39.000 km de extensão em 1879 e encolheu para 14.000 km desde então. Também ficou mais arredondado.

Quatro vistas de Júpiter e seu GRS.  a é um desenho da Mancha Permanente de GD Cassini de 19 de janeiro de 1672. b é um desenho de S. Swabe de 10 de maio de 1851. Mostra a área GRS como um oval claro com limites marcados por seu Oco (desenhado por um tracejado vermelho linha).  c é uma fotografia de AA Common de 1879. d é uma fotografia do Observatório Lick com filtro amarelo em 14 de outubro de 1890. Cada imagem é uma imagem astronômica de Júpiter com o sul para cima e o leste para baixo.  Crédito da imagem: Sánchez-Lavega et al.  2024.
Quatro vistas de Júpiter e seu GRS. a é um desenho da Mancha Permanente de GD Cassini de 19 de janeiro de 1672. b é um desenho de S. Swabe de 10 de maio de 1851. Mostra a área GRS como uma forma oval clara com limites marcados por sua cavidade (desenhada por uma linha tracejada vermelha). c é uma fotografia de AA Common de 1879. d é uma fotografia do Observatório Lick com filtro amarelo em 14 de outubro de 1890. Cada imagem é uma imagem astronômica de Júpiter com o sul para cima e o leste para baixo. Crédito da imagem: Sánchez-Lavega et al. 2024.
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O registo histórico é valioso, mas temos agora diferentes ferramentas à nossa disposição. Telescópios espaciais e naves espaciais estudaram o GRS de maneiras que seriam inimagináveis ​​para Cassini e outros. A Voyager 1 da NASA capturou a nossa primeira imagem detalhada do GRS em 1979, quando estava a pouco mais de 9.000.000 km de Júpiter.

Grande Mancha Vermelha de Júpiter
A Grande Mancha Vermelha de Júpiter, fotografada pela Voyager 1 em 1979. Os intrincados padrões de ondas não eram vistos até esta imagem. Crédito da imagem: Pela NASA – Domínio Público,
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Desde a imagem da Voyager, as espaçonaves Galileo e Juno criaram imagens do GRS. Juno, em particular, forneceu-nos imagens e dados mais detalhados sobre Júpiter e o GRS. Ele capturou imagens do planeta a apenas 8.000 km acima da superfície. Juno tira imagens brutas do planeta com sua Junocam, e a NASA convida qualquer pessoa para processar as imagens, resultando em imagens artísticas do GRS como a mostrada abaixo.

Uma visão diferente de Júpiter e seu GRS.  Crédito da imagem: NASA / SwRI / MSSS / Navaneeth Krishnan S © CC BY
Uma visão diferente de Júpiter e seu GRS. Crédito da imagem: NASA / SwRI / MSSS / Navaneeth Krishnan S © CC BY
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Juno também mediu a profundidade do GRS, algo que os esforços anteriores não conseguiram alcançar. Recentemente, “vários instrumentos a bordo da missão Juno em órbita de Júpiter mostraram que o GRS é raso e fino quando comparado com a sua dimensão horizontal, já que verticalmente tem cerca de 500 km de comprimento”, explicou Sánchez-Lavega.

A atmosfera de Júpiter contém ventos que correm em direções opostas em diferentes latitudes. Ao norte do GRS, os ventos sopram na direção oeste e atingem velocidades de 180 km/h. Ao sul da GRS, os ventos fluem na direção oposta a velocidades de 150 km/h. Esses ventos geram um poderoso cisalhamento do vento que promove o vórtice.

Nas suas simulações de supercomputadores, os investigadores examinaram diferentes forças que poderiam produzir o GRS nestas circunstâncias. Eles consideraram a erupção de uma supertempestade gigantesca como aquela que acontece, embora raramente, em Saturno. Eles também examinaram o fenômeno de vórtices menores criados pelo cisalhamento do vento que se fundiram para formar o GRS. Ambas produziram tempestades anticiclônicas, mas seus formatos e outras propriedades não correspondiam ao GRS atual.

“A partir destas simulações, concluímos que é improvável que a supertempestade e os mecanismos de fusões, embora gerem um único anticiclone, tenham formado o GRS”, escrevem os investigadores no seu artigo.

Os autores também apontam que se alguma dessas coisas tivesse acontecido, deveríamos tê-las visto. “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 Sánchez-Lavega.

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Entretanto, outras simulações se mostraram mais precisas na reprodução do GRS. Os ventos de Júpiter são conhecidos por terem instabilidades chamadas de Perturbação Tropical do Sul (STrD). Quando os pesquisadores realizaram simulações do STrD em supercomputadores, eles criaram uma tempestade anticiclônica muito semelhante à GRS. O STrD capturou os diferentes ventos da região e os prendeu em uma concha alongada como o GRS. “Propomos, portanto, que o GRS seja gerado a partir de uma célula longa resultante do STrD, que adquiriu coerência e compactação à medida que encolhia”, escrevem os autores.

Essas imagens da pesquisa mostram como o GRS se formou.  a é um desenho de TER Phillips em 1931–1932 do STrD.  As setas vermelhas indicam a direção do fluxo com a escala de longitude indicada.  b e c são mapas extraídos de imagens obtidas pela espaçonave New Horizons.  As setas amarelas marcam mudanças de posição-velocidade no STrD.  O STrD prendeu os ventos e criou uma longa célula que gerou a Grande Mancha Vermelha.  Crédito da imagem: Sánchez-Lavega et al.  2024.
Essas imagens da pesquisa mostram como o GRS se formou. a é um desenho de TER Phillips em 1931–1932 do STrD. As setas vermelhas indicam a direção do fluxo com a escala de longitude indicada. b e c são mapas extraídos de imagens obtidas pela espaçonave New Horizons. As setas amarelas marcam mudanças de posição-velocidade no STrD. O STrD prendeu os ventos e criou uma longa célula que gerou a Grande Mancha Vermelha. Crédito da imagem: Sánchez-Lavega et al. 2024.
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As simulações mostram que, com o tempo, o GRS giraria mais rapidamente à medida que encolhia e se tornava mais coerente e compacto até que a célula alongada se assemelhasse mais ao GRS atual. Como é assim que o GRS se parece agora, os pesquisadores optaram por esta explicação.

Esse processo provavelmente começou em meados de 1800, quando o GRS era muito maior do que é agora. Isto leva à conclusão de que o GRS tem apenas cerca de 150 anos.

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.