17/02/2023 - 10:30
Astrônomos usando o Observatório W. M. Keck em Maunakea, no Havaí (EUA), descobriram que auroras em comprimentos de onda visíveis aparecem em todas as quatro principais luas de Júpiter: Io, Europa, Ganimedes e Calisto.
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Usando o Espectrômetro Echelle de alta resolução do Observatório Keck (HIRES), bem como espectrógrafos de alta resolução no Large Binocular Telescope e no Apache Point Observatory, uma equipe liderada pelo Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech) e pela Universidade de Boston observou as luas na sombra de Júpiter, de modo que suas fracas auroras, que são causadas pelo forte campo magnético do gigante gasoso, podem ser detectadas sem a competição da luz solar refletida em suas superfícies.
“Essas observações são complicadas porque na sombra de Júpiter as luas são quase invisíveis. A luz emitida por suas fracas auroras é a única confirmação de que apontamos o telescópio para o lugar certo”, disse Katherine de Kleer, professora do Caltech e principal autora de um dos dois novos trabalhos de pesquisa publicados na revista The Planetary Science Journal descrevendo a descoberta.
Cores adicionais em Io
Todas as quatro luas galileanas mostram a mesma aurora de oxigênio que vemos nos céus próximos aos polos da Terra, mas os gases nas luas de Júpiter são muito mais finos, permitindo que uma cor vermelha intensa brilhe quase 15 vezes mais do que a conhecida luz verde.
Em Europa e Ganimedes, o oxigênio também ilumina comprimentos de onda infravermelhos, apenas um pouco mais vermelhos do que o olho humano pode ver – a primeira ocorrência desse fenômeno observada na atmosfera de um corpo diferente da Terra.
Em Io, a lua mais interna de Júpiter, as plumas vulcânicas de gás e poeira são vastas em tamanho, atingindo centenas de quilômetros de altura. Essas plumas contêm sais como cloreto de sódio e cloreto de potássio, que se decompõem para produzir cores adicionais. O sódio dá à aurora de Io o mesmo brilho amarelo-alaranjado que vemos nos postes de luz urbanos. As novas medições também mostram aurora de potássio em Io em luz infravermelha, que não foi detectada em nenhum outro lugar anteriormente.
“O brilho das diferentes cores da aurora nos diz do que provavelmente são feitas as atmosferas dessas luas”, disse de Kleer. “Descobrimos que o oxigênio molecular, assim como o que respiramos aqui na Terra, é provavelmente o principal constituinte das atmosferas geladas da lua.”
Debate sobre água
As novas medições mostram evidências mínimas de água, alimentando um debate científico ativo sobre se as atmosferas das luas de Júpiter apresentam vapor d’água significativo. Atualmente, acredita-se que as três luas galileanas externas de Júpiter contenham oceanos de água líquida sob suas espessas superfícies geladas, e há evidências provisórias de que a água na atmosfera de Europa às vezes pode ser proveniente de seu oceano ou de reservatórios líquidos dentro de sua camada de gelo.
Como o forte campo magnético de Júpiter é inclinado, as auroras nessas luas mudam de brilho à medida que o planeta gira. Além disso, as atmosferas podem responder à rápida transição da luz solar quente para a sombra fria de Júpiter.
“O sódio de Io fica muito fraco 15 minutos depois de entrar na sombra de Júpiter, mas leva várias horas para se recuperar depois que emerge na luz solar”, explicou Carl Schmidt, professor de astronomia na Universidade de Boston e principal autor do segundo artigo. “Essas novas características oferecem realmente uma percepção para entender a química atmosférica de Io. É interessante que os eclipses de Júpiter ofereçam um experimento natural para aprender como a luz do Sol afeta sua atmosfera.”
Novos tipos de aurora nas quatro luas adicionam um aspecto emocionante ao que já é uma era de ouro para os fãs de Júpiter, graças à missão Juno da Nasa e ao Telescópio Espacial James Webb, da Nasa/ESA/CSA. Quem tiver a sorte de ver a aurora aqui na Terra deve parar para pensar em como o espetáculo pode parecer incrível se estivesse olhando para cima de uma das luas de Júpiter.
