Telescópio mostra Grande Mancha Vermelha de Júpiter se movendo como gelatina

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 estresse apertada.

As observações inesperadas, feitas pelo Hubble ao longo de 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 (Great Red Spot), é um anticiclone, ou uma grande circulação de ventos na atmosfera de Júpiter, que gira em torno de uma área central de alta pressão ao longo da faixa de nuvens de latitude média sul do planeta. E a tempestade de longa duração é tão grande — a maior do sistema solar — que a Terra poderia caber dentro dela.

Embora tempestades sejam geralmente consideradas instáveis, a Grande Mancha Vermelha persiste há quase dois séculos. No entanto, as mudanças observadas na tempestade parecem estar relacionadas ao seu movimento e tamanho.

Um lapso de tempo das imagens mostra o vórtice “balançando” como gelatina e expandindo e contraindo com o tempo.

Pesquisadores descreveram a observação em uma análise publicada no Planetary Science Journal e apresentada na quarta-feira (9) durante a 56ª reunião anual da Divisão de Ciências Planetárias da Sociedade Astronômica Americana, em Boise, Idaho.

“Embora soubéssemos que o movimento da tempestade varia ligeiramente em sua longitude, não esperávamos ver o tamanho oscilar também. Até onde sabemos, isso não foi identificado antes”, disse a autora principal do estudo, Amy Simon, cientista planetária no Centro de Voos Espaciais Goddard da Nasa, em Greenbelt, Maryland, em um comunicado.

“Esta é realmente a primeira vez que tivemos uma cadência de imagem adequada da GRS”, disse Simon. “Com a alta resolução do Hubble, podemos dizer que a GRS está definitivamente se contraindo e expandindo ao mesmo tempo em que se move mais rápido e mais devagar. Isso foi muito inesperado.”

Uma tempestade extraterrestre em mudança

Astrônomos observaram a icônica mancha vermelha por pelo menos 150 anos e, às vezes, essas observações resultam em surpresas, incluindo a revelação mais recente de que a forma oval da tempestade pode mudar de dimensão e parecer mais magra ou mais larga em certos momentos.

Recentemente, uma equipe separada de astrônomos examinou o centro da Grande Mancha Vermelha usando o Telescópio Espacial James Webb para capturar novos detalhes em luz infravermelha. As observações do Hubble foram feitas em luz visível e ultravioleta.

O estudo, publicado em 27 de setembro no Journal of Geophysical Research: Planets, revelou que o centro da Grande Mancha Vermelha é frio, o que faz com que a amônia e a água se condensem dentro do vórtice e criem nuvens espessas.

A equipe de pesquisa também detectou o gás fosfina dentro da tempestade, que pode desempenhar “um papel na geração dessas misteriosas” cores vermelhas que tornam a Grande Mancha Vermelha tão icônica, disse o coautor do estudo, Leigh Fletcher, professor de ciência planetária na Universidade de Leicester, no Reino Unido, em um comunicado.

Cientistas da Nasa usam a visão nítida do Hubble para rastrear o comportamento da tempestade uma vez por ano, por meio do programa Outer Planet Atmospheres Legacy (OPAL), que Simon lidera. Os cientistas usam esse programa para observar os planetas externos do nosso sistema solar e monitorar como eles mudam com o tempo.

Mas as novas observações foram feitas separadamente por meio de um programa dedicado a estudar a Grande Mancha Vermelha com mais detalhes, observando como a tempestade mudou ao longo de meses, em vez de uma única foto anual.

“Ao olho destreinado, as nuvens listradas de Júpiter e sua famosa tempestade vermelha podem parecer estáticas, estáveis e duradouras por muitos anos”, disse Fletcher.

“Mas uma inspeção mais detalhada mostra uma incrível variabilidade, com padrões climáticos caóticos tão complexos quanto qualquer coisa que temos aqui na Terra. Cientistas planetários vêm se esforçando há anos para identificar padrões nessa variação, qualquer coisa que possa nos dar uma pista sobre a física que sustenta esse sistema complexo.”

Fletcher não esteve envolvido no novo estudo.

Os insights obtidos por meio das observações do programa sobre as maiores tempestades do nosso sistema solar podem ajudar os cientistas a entender como pode ser o clima em exoplanetas que orbitam outras estrelas. Esse conhecimento pode ampliar a compreensão dos processos meteorológicos além daqueles que experimentamos na Terra.

A equipe de Simon usou imagens de alta resolução do Hubble para examinar detalhadamente as mudanças de tamanho, forma e cor da Grande Mancha Vermelha.

“Quando olhamos de perto, vemos que muitas coisas estão mudando de um dia para o outro”, disse Simon.

As mudanças incluíram um clareamento do núcleo da tempestade quando a Grande Mancha Vermelha está em seu maior tamanho enquanto oscila.

Conforme acelera e desacelera, a Grande Mancha Vermelha está empurrando contra as correntes de jato ventosas ao norte e ao sul dela”, disse o coautor do estudo Mike Wong, cientista planetário da Universidade da Califórnia, Berkeley, em um comunicado. “É semelhante a um sanduíche, onde as fatias de pão são forçadas a inchar quando há muito recheio no meio.”

Em Netuno, manchas escuras podem se deslocar pelo planeta, já que não há correntes de jato fortes para mantê-las no lugar, disse Wong, enquanto a Grande Mancha Vermelha está presa entre as correntes de jato em uma latitude sul em Júpiter.

Uma mancha encolhendo

Astrônomos notaram que a Grande Mancha Vermelha está encolhendo desde que o programa OPAL começou, há uma década, e preveem que continuará a encolher até atingir uma forma estável e menos alongada, o que pode reduzir a oscilação.

“Atualmente, ela está preenchendo em excesso sua faixa de latitude em relação ao campo de vento. Quando encolher dentro dessa faixa, os ventos realmente a manterão no lugar”, disse Simon.

O novo estudo do Hubble preenche mais peças do quebra-cabeça sobre a Grande Mancha Vermelha, disse Fletcher. Embora os cientistas soubessem que o desvio para o oeste da tempestade tem uma oscilação inexplicável de 90 dias, o padrão de aceleração e desaceleração parece não mudar, embora a tempestade esteja encolhendo, ele disse.

“Observando a GRS por alguns meses, o Hubble mostrou que o próprio anticiclone está mudando de forma junto com essa oscilação”, disse Fletcher. “A mudança de forma é importante, pois pode estar afetando como a borda do vórtice interage com outras tempestades que passam.

Além das imagens lindas do Hubble, este estudo mostra o poder de observar sistemas atmosféricos por longos períodos de tempo. É necessário esse tipo de monitoramento para identificar esses padrões, e fica claro que quanto mais você observa, mais estrutura você vê no clima caótico.”

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