Novas imagens da sonda Cassini da NASA revelam um ciclone gigante no pólo Norte de Saturno, e mostram que um semelhante e monstruoso ciclone que gira no pólo Sul de Saturno é alimentado por padrões de tempestades como as da Terra.

O recém-descoberto ciclone no pólo Norte de Saturno é apenas visível em comprimentos de onda perto do infravermelho porque o pólo Norte encontra-se no Inverno, sendo assim em escuridão para as câmaras no visível. Nesses comprimentos de onda, cerca de sete vezes maior que a luz que o olho humano consegue observar, as nuvens bem dentro da atmosfera de Saturno são vistas em silhueta contra o brilho de fundo do calor interno de Saturno.

Estas duas imagens de Saturno mostram a totalidade da região polar Sul de Saturno, não apenas a pequena área em torno do núcleo do vórtice tipo-furacão. Os padrões de tempestades tipo-Terra parecem alimentar este vórtice.
Crédito: NASA/JPL/Universidade do Arizona
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A totalidade do pólo Norte de Saturno está agora mapeado em detalhe no infravermelho, com características tão pequenas quanto 120 km visíveis nas imagens. Vídeos das nuvens que rodeiam o pólo Norte mostram o ciclone tipo-redemoinho a rodar a uma velocidade de 530 km/h, mais do dobro da velocidade dos maiores ventos medidos em características ciclónicas na Terra. Este ciclone é rodeado por um estranho hexágono com a forma de um favo de mel, que só por si não parece mover-se enquanto as nuvens no seu interior giram a altas velocidades, também superiores a 500 km/h. Estranhamente, nenhuma das rápidas nuvens dentro do hexágono ou dentro deste novo ciclone parecem perturbar a característica geométrica de seis-lados.

Imagens lado-a-lado de grandes ciclones em ambos os pólos de Saturno, obtidas pelo espectómetro a bordo da sonda Cassini.
Crédito: NASA/JPL/Universidade do Arizona
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Novas imagens do pólo Sul de Saturno pela Cassini mostram aspectos complementares da região pelos olhos de dois instrumentos diferentes. Imagens perto do infravermelho a partir do espectómetro infravermelho e visual mostram que a região é marcada por tempestades, enquanto as câmaras mostram as características em detalhe.

Ao contrário dos furacões na Terra, alimentados pela água e pelo calor do oceano, os ciclones de Saturno não têm água na sua base. Mesmo assim, as paredes dos olhos das tempestades de Saturno e da Terra são notavelmente semelhantes. Os furacões de Saturno estão "presos" aos pólos do planeta, ao passo que os furacões terrestres deslocam-se pelo oceano.

Esta detalhada imagem do monstruoso vórtice no pólo Sul de Saturno providencia informações valiosas sobre os mecanismos que alimentam a atmosfera do planeta.
Crédito: NASA/JPL/Space Science Institute
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"Estes são ciclones verdadeiramente massivos, centenas de vezes mais fortes que os maiores furacões da Terra," disse Kevin Baines, cientista do espectómetro visual e infravermelho da Cassini, do JPL da NASA em Pasadena, Califórnia, EUA. "Dúzias de nuvens do tipo cumulus, inchadas e formadas convectivamente, giram em torno de ambos os pólos, traíndo a presença de tempestades gigantes escondidas por baixo. As tempestades são o motor provável destes gigantescos sistemas meteorológicos," disse Baines.

Tal como a condensação da água em nuvens da Terra alimenta os vórtices dos furacões, o calor libertado da condensação da água nas tempestades Saturnianas nas profundezas da atmosfera pode ser a fonte energia principal que alimentam o vórtice.

No Sul, as novas imagens infravermelhas do pólo, sobre condições diurnas no Verão, mostram que a totalidade da região é marcada por centenas de manchas escuras. As nuvens, como aquelas no pólo Norte, são provavelmente uma manifestação de processos convectivos tipo-tempestade que se prolongam uns 100 quilómetros por baixo das nuvens. São provavelmente compostas por hidrossulfato de amónio com possivelmente uma mistura de materiais arrastados das profundezas. Por contraste, a maioria das neblinas e nuvens observadas em Saturno pensa-se que sejam compostas por amónia, que condensam a grandes e visíveis altitudes.

As imagens complementares do pólo Sul a partir das câmaras da Cassini, obtidas em meados de Julho, são 10 vezes mais detalhadas do que alguma vez já tinham sido registadas. "O que pareciam nuvens inchadas em imagens de baixa-resolução parecem-se agora mais como profundas estruturas convectivas observadas através da neblina atmosférica," disse o membro da equipa de imagem da Cassini, Tony DelGenio do Instituto Goddard da NASA para Estudos Espaciais em Nova Iorque. "Uma destas estruturas passou até uma maior altitude e criou o seu próprio vórtice."

As sombras revelam a topografia do vórtice do pólo Sul de Saturno. Em alta-resolução, é possível observar um novo anel interior de nuvens brilhantes isoladas. Estas nuvens são regiões localizadas de efusões convectivas, uma pista importante para melhor compreender como o calor é transportado na atmosfera de Saturno.
Crédito: NASA/JPL/Space Science Instittute
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O "olho" do vórtice é rodeado por um anel exterior de nuvens altas. As novas imagens também apontam para um anel interior de nuvens com cerca do diâmetro do anel principal, e assim a actual região do "olho" é mais pequena do que aparenta ser em imagens mais antigas de alta-resolução.

"É como ver o olho de um furacão," disse Andrew Ingersoll, membro da equipa de imagem da Cassini do Instituto de Tecnologia da Califórnia em Pasadena. "É surpreendente. A convecção é uma parte importante do orçamento energético do planeta porque a morna efusão do ar transporta calor a partir do interior. Num furacão da Terra, a convecção ocorre nas paredes do "olho"; o olho é a região de descida. Aqui a convecção parece ocorrer também no olho."

Estão planeadas observações futuras para ver como as características em ambos os pólos evoluem à medida que as estações mudam do Verão no Sul até ao Outono em Agosto de 2009.

Links:

Notícias relacionadas:
NASA (comunicado de imprensa)
Animação da região polar Norte de Saturno (formato GIF)
SPACE.com
Universe Today
Science Daily
PHYSORG.com
MSNBC

Saturno:
Solarviews
Wikipedia

Cassini:
Página oficial (NASA)
Wikipedia

O Spitzer capturou a imagem da esquerda em Fevereiro de 2008, quatro meses depois do cometa ter explodido e aumentado de brilho um milhão de vezes. O contraste na imagem da direita foi aumentado para mostrar a anatomia do cometa.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/B. Reach (Centro Científico Spitzer)
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Quando o cometa Holmes entrou inesperadamente em erupção em 2007, astrónomos profissonais e amadores de todo o mundo apontaram os seus telescópios na direcção do espectacular evento. A sua missão era determinar o porquê de ter explodido tão subitamente.

As observações pelo Telescópio Espacial Spitzer da NASA, tiradas após a explosão, aprofundaram o mistério, mostrando "serpentinas" com um comportamento estranho na concha de poeira que rodeava o núcleo do cometa. Os dados também oferecem um olhar raro do material libertado do núcleo, e confirmam descobertas anteriores das sondas Stardust e Deep Impact da NASA.

"Os dados que obtivémos com o Spitzer não se parecem nada com o que normalmente vemos nos cometas," disse Bill Reach do Centro Científico Spitzer da NASA no Instituto de Tecnologia da Califórnia em Pasadena, EUA. É o investigador principal das observações do Spitzer. "A explosão do cometa Holmes proporcionou-nos um raro olhar do interior do núcleo de um cometa." As conclusões foram apresentadas na 40.ª reunião da Divisão de Ciências Planetárias em Ithaca, Nova Iorque.

A cada seis anos, o cometa 17P/Holmes afasta-se de Júpiter e aproxima-se na direcção do Sol, viajando no mesmo percurso geralmente sem muitos incidentes. No entanto, por duas vezes durante os últimos 116 anos, em Novembro de 1892 e em Outubro de 2007, o cometa Holmes explodiu à medida que se aproximava da cintura de asteróides, e de um dia para o outro aumentou de brilho um milhão de vezes.

Numa tentativa de compreender estas estranhas ocorrências, os astrónomos apontaram o Telescópio Espacial Spitzer da NASA ao cometa em Novembro de 2007 e em Março de 2008. Ao usar o espectógrafo infravermelho do Spitzer, Reach foi capaz de recolher dados valiosos sobre a composição do interior sólido do Holmes. Tal como um prisma que divide a luz visível num arco-íris, o espectógrafo quebra a radiação infravermelha do cometa nos seus componentes, revelando as impressões digitais dos vários químicos.

Em Novembro de 2007, Reach notou uma grande quantidade de fina poeira de silicatos, ou grãos cristalizados mais pequenos que areia. Notou que esta observação particular revelou materiais semelhantes aos vistos em torno de outros cometas onde os grãos receberam um tratamento violento, incluindo a missão Deep Impact da NASA, que fez colidir um projéctil no cometa Tempel 1; a missão Stardust, que recolheu partículas do cometa Wild 2 numa "rede" a 21.000 quilómetros por hora, e a explosão do cometa Hale-Bopp em 1995.

"A poeira cometária é muito sensível, o que significa que os grãos são muito facilmente destruídos", afirmou Reach. "Nós pensamos que os finos silicatos são produzidos nestes eventos violentos pela destruição de partículas maiores que originam de dentro do núcleo do cometa."

Quando o Spitzer observou a mesma porção do cometa novamente em Março de 2008, as pequenas poeiras de silicato tinham desaparecido e apenas estavam presentes partículas de tamanho maior. "A observação de Março diz-nos que existe uma janela muito pequena para estudar a composição do cometa após um evento violento como a explosão do cometa Holmes," disse Reach.

O cometa Holmes não só tem componentes invulgares na poeira, como não aparenta ser um cometa típico. De acordo com Jeremie Vaubaillon, um colega de Reach no Caltech, imagens obtidas na Terra pouco tempo depois da explosão revelaram "serpentinas" na concha de poeira que rodeava o cometa. Os cientistas suspeitam que tenham sido produzidas após a explosão por fragmentos que escaparam do núcleo do cometa.

Em Novembro de 2007, estes filamentos de material apontavam na direcção oposta à do Sol, o que parecia natural porque os cientistas acreditavam que a radiação do Sol estava empurrando estes fragmentos para longe. No entanto, quando o Spitzer observou os mesmos filamentos em Março de 2008, ficaram surpresos ao descobrir que ainda apontavam na mesma direcção que há cinco meses atrás, embora o cometa se tivesse movido e a luz solar o alcançasse de uma posição diferente. "Nunca vimos nada parecido num cometa. A forma prolongada tem ainda que ser totalmente compreendida," disse Vaubaillon.

Ele nota que a concha que rodeia o cometa também age de modo peculiar. A forma da concha não mudou como o esperado desde Novembro de 2007 até Março de 2008. Vaubaillon disse que isto é devido aos grãos de poeira observados em Março de 2008 serem relativamente grandes, com aproximadamente um milímetro em tamanho, e por isso mais difíceis de mover.

"Se a concha fosse composta de grãos de poeira mais pequenos, teria sido alterada à medida que a orientação do Sol mudava com o passar do tempo," disse Vaubaillon. "Esta imagem do Spitzer é única. Nenhum outro telescópio observou o cometa Holmes em tanto detalhe, cinco meses após a explosão."

"Tal como as pessoas, todos os cometas são um pouco diferentes. Já estudamos cometas há centenas de anos -- 116 anos no caso do cometa Holmes -- mas ainda não os compreendemos realmente," disse Reach. "No entanto, com as observações do Spitzer e os dados de outros telescópios, estamos cada vez mais perto."

Links:

Notícias relacionadas:
NASA (comunicado de imprensa)
JPL (comunicado de imprensa)
Space Daily
Universe Today
SpaceRef.com
redOrbit
Space Spin

Cometa Holmes:
Wikipedia
Aplicação Java que simula em 3D a órbita do cometa

Telescópio Espacial Spitzer:
Página oficial
Centro Espacial Spitzer
Wikipedia

Cassini Passa Pelas Plumas Geladas de Encelado
Crédito: Equipa de Imagem da Cassini, SSI, JPL, ESA, NASA

Que impurezas notáveis contaminam as plumas geladas de Encelado? Para ajudar a responder a esta questão, a sonda robótica Cassini mergulhou a semana passada a 30 km da lua de Saturno. Na sua maior aproximação de sempre, a Cassini tentou "cheirar" e obter dados químicos das partículas expelidas da superfície de Encelado, enquanto noutras alturas a Cassini passou directamente -- e "saboreou" -- pelos geysers gelados. As buscas nos dados por pistas de impurezas nas plumas dominadas por água gelada e por material ejectado à superfície estão progredindo. Embora o objectivo principal deste voo rasante tenha sido a análise de partículas, outras imagens interessantes foram enviadas. Visível na imagem, por exemplo, está um invulgar brilho cinzento que percorre verticalmente o centro da imagem, que pode ser vapor de água a escapar dos desfiladeiros da superfície. Outras características notáveis e visíveis incluem vastas planícies de sulcos gelados sem crateras, o terminador dia-noite à esquerda da imagem, e uma área perto do topo comparativamente rica em crateras. A Cassini irá passar novamente por Encelado numa passagem com o objectivo de recolher imagens no final do mês.
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