O telescópio Hubble captura a Grande Mancha Vermelha de Júpiter se contraindo como uma bola de pressão

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Novas observações da Grande Mancha Vermelha de Júpiter capturadas pelo Telescópio Espacial Hubble mostram que a tempestade de 190 anos se mexe como gelatina e muda de forma como uma bola de pressão comprimida.

As observações inesperadas do Hubble, realizadas durante 90 dias, de dezembro a março, mostram que a Grande Mancha Vermelha não é tão estável quanto parece, segundo os astrônomos.

A Grande Mancha Vermelha, ou GRS, é um anticiclone, ou grande circulação de ar na atmosfera de Júpiter, que gira em torno de um centro de alta pressão ao longo do cinturão de nuvens de latitude média sul do planeta. E a tempestade de longo prazo é tão grande – a maior do Sistema Solar – que a Terra cabe dentro dela.

Embora as tempestades sejam geralmente consideradas transitórias, a Grande Mancha Vermelha durou quase dois séculos. Mas as mudanças observadas na tempestade parecem estar relacionadas ao seu movimento e tamanho.

Um lapso de tempo das imagens mostra a espiral gelatinosa “balançando” e se expandindo e contraindo ao longo do tempo.

Os pesquisadores descreveram a observação em uma análise publicada em O Jornal de Ciência Planetária e apresentado quarta-feira na 56ª reunião anual Divisão de Ciências Planetárias da Sociedade Astronômica Americana em Boise, Idaho.

“Embora soubéssemos que o seu movimento variava ligeiramente ao longo da sua longitude, não esperávamos uma oscilação dessa magnitude. Pelo que sabemos, isto não foi identificado antes,” disse a principal autora do estudo, Amy Simon, cientista planetária do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, Maryland.

“Esta é a primeira vez que temos a cadência exata de imagem do GRS”, disse Simon. “Com a alta resolução do Hubble, podemos dizer que o GRS está se movendo rápido e lentamente, enquanto se comprime com firmeza para dentro e para fora. Isto é muito inesperado.”

Os astrónomos têm observado a icónica característica carmesim durante pelo menos 150 anos e, por vezes, as observações revelam surpresas, incluindo a recente revelação de que a forma oval da tempestade pode mudar de dimensão e por vezes tornar-se mais fina ou mais espessa.

Recentemente, uma equipa separada de astrónomos espreitou o coração da Grande Mancha Vermelha usando o Telescópio Espacial James Webb para capturar novos detalhes na luz infravermelha. As observações do Hubble foram feitas em luz visível e ultravioleta.

O estudo, publicado em 27 de setembro Jornal de Pesquisa Geofísica: PlanetasA Grande Mancha Vermelha revelou um núcleo de resfriamento, que condensa amônia e água no vórtice para formar nuvens densas. A equipe de pesquisa descobriu fosfina, um gás da tempestade, que poderia desempenhar um grande papel na criação “daquelas misteriosas” cores vermelhas que tornam a Grande Mancha Vermelha tão icônica, disse o coautor do estudo Lee Fletcher, professor de ciência planetária na Universidade. da Inglaterra. Leicester, em comunicado.

Os cientistas da NASA usam o olhar aguçado do Hubble para rastrear o comportamento das tempestades uma vez por ano por meio do projeto Outer Planet Atmospheres Legacy, ou OPAL, liderado por Simon. Os cientistas usam este programa para observar os planetas exteriores do nosso sistema solar e ver como eles mudam ao longo do tempo.

Mas as novas observações foram obtidas separadamente por um projeto dedicado a estudar mais detalhadamente a Grande Mancha Vermelha, observando como a tempestade mudou ao longo de alguns meses, e não como um instantâneo anual.

“Para o olho destreinado, as nuvens entremeadas de Júpiter e as famosas tempestades vermelhas podem parecer estáveis, estáveis ​​e duradouras ao longo de muitos anos”, disse Fletcher. “Mas uma inspeção mais detalhada mostra uma variabilidade incrível, padrões climáticos caóticos tão complexos quanto qualquer coisa na Terra. Os cientistas planetários têm tentado durante anos ver padrões desta variabilidade, qualquer coisa que possa nos dar uma ideia da física subjacente a este sistema complexo.

Fletcher não esteve envolvido no novo estudo.

As informações recolhidas através das observações do projeto sobre as maiores tempestades do nosso sistema solar poderão ajudar os cientistas a compreender como poderá ser o clima nos exoplanetas que orbitam outras estrelas. Esse conhecimento irá expandir a sua compreensão dos processos climáticos para além do que vivenciamos na Terra.

Usando imagens de alta resolução do Hubble, a equipe de Simon analisou detalhadamente as mudanças no tamanho, forma e cor da Grande Mancha Vermelha.

“Se olharmos de perto, vemos que muitas coisas estão mudando a cada dia”, disse Simon.

Essas mudanças incluem o brilho do centro da tempestade à medida que a Grande Mancha Vermelha oscila em seu máximo.

“À medida que acelera e desacelera, o GRS empurra as correntes de jato do vento norte e sul”, disse Mike Wong, cientista planetário da Universidade da Califórnia, Berkeley, em um comunicado. “É como um sanduíche onde os pedaços de pão são empurrados para fora quando há muito recheio no meio”.

Em Netuno, as manchas escuras podem se mover por todo o planeta porque fortes correntes de jato não as impedem, disse Wong, enquanto a Grande Mancha Vermelha fica presa entre correntes de jato nas latitudes meridionais de Júpiter.

Os astrónomos observaram o encolhimento da Grande Mancha Vermelha desde o início do projeto OPAL, há uma década, e prevêem que continuará a encolher até atingir uma forma estável e menos alongada, o que irá abrandar a oscilação.

“Agora está cheio demais Sua faixa latitudinal em relação ao setor eólico. Uma vez que ele encolhe nessa faixa, o vento realmente o mantém no lugar”, disse Simon.

O novo estudo do Hubble preenche muitas peças do quebra-cabeça sobre a Grande Mancha Vermelha, disse Fletcher. Embora os cientistas saibam que a deriva da tempestade para oeste tem uma oscilação inexplicável de 90 dias, o padrão de aceleração e desaceleração não parece mudar à medida que a tempestade diminui, disse ele.

“Observando o GRS ao longo de alguns meses, o Hubble mostrou que o anticiclone muda de forma com esta oscilação”, disse Fletcher. “A mudança na forma é importante porque pode afetar a forma como a borda do vórtice interage com outras tempestades passageiras. Além das belas imagens do Hubble, este estudo mostra o potencial de observação de estruturas atmosféricas durante longos períodos de tempo. Você precisa desse tipo de observação para encontrar esses padrões, e quanto mais você olha, mais confusos eles se tornam.