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TEMPESTADE ESCURA EM NEPTUNO INVERTE DIREÇÃO, POSSIVELMENTE LIBERTANDO UM FRAGMENTO
25 de dezembro de 2020

 


Este instantâneo do planeta dinâmico e azul-verde, Neptuno, pelo Telescópio Espacial Hubble, revela uma monstruosa mancha escura (em cima, no centro) e o aparecimento de uma mancha escura mais pequena ao lado (em cima, à direita). O vórtice gigante, maior do que o Oceano Atlântico, estava a viajar para sul até à certa destruição pelas forças atmosféricas no equador quando repentinamente fez meia-volta e começou a voltar para o norte.
Crédito: NASA, ESA, STScI, M.H. Wong (Universidade da Califórnia, Berkeley) e L.A. Sromovsky e P.M. Fry (Universidade do Wisconsin-Madison)

 

Recorrendo ao Telescópio Espacial Hubble da NASA, os astrónomos observaram um misterioso vórtice em Neptuno a afastar-se abruptamente de uma provável morte no gigante planeta azul.

A tempestade, maior do que o Oceano Atlântico, nasceu no hemisfério norte do planeta e foi descoberta pelo Hubble em 2018. As observações, um ano depois, mostraram que começou a mover-se para sul em direção ao equador, onde estas tempestades devem desaparecer de vista. Para surpresa dos observadores, o Hubble detetou o vórtice a mudar de direção em agosto de 2020, voltando para norte. Embora o Hubble tenha rastreado manchas escuras semelhantes ao longo dos últimos 30 anos, este comportamento atmosférico imprevisível é novo.

De modo igualmente enigmático, a tempestade não estava sozinha. O Hubble avistou outra mancha escura mais pequena em janeiro deste ano, que apareceu temporariamente perto da sua prima maior. Pode ser um pedaço do vórtice gigante que se partiu, se afastou e desapareceu nas observações subsequentes.

"Estamos entusiasmados com estas observações porque este fragmento escuro mais pequeno faz potencialmente parte do processo de interrupção da mancha escura," disse Michael H. Wong da Universidade da Califórnia em Berkeley. "Este é um processo que nunca tinha sido observado antes. Vimos algumas outras manchas escuras a desvanecer e depois desaparecer, mas nunca vimos nada a perturbar, embora tenha sido previsto em simulações de computador."

A grande tempestade, que tem 7400 km de diâmetro, é a quarta mancha escura que o Hubble observou em Neptuno desde 1993. Duas outras tempestades escuras foram descobertas pela sonda Voyager 2 em 1989 quando passou pelo planeta gigante, mas desapareceram antes que o Hubble as pudesse observar. Desde então, somente o Hubble tem tido a nitidez e sensibilidade no visível para rastrear estas características elusivas, que apareceram sequencialmente e depois desapareceram ao longo de aproximadamente dois anos cada. O Hubble descobriu esta última tempestade em setembro de 2018.

Tempo "marado"

Os vórtices escuros de Neptuno são sistemas de alta pressão que podem ser formados a latitudes médias e podem então migrar para o equador. Começam estáveis devido às forças de Coriolis, que fazem com que as tempestades no norte girem no sentido dos ponteiros do relógio, devido à rotação do planeta (estas tempestades são diferentes dos furacões na Terra, que giram no sentido contrário ao dos ponteiros do relógio porque são sistemas de baixa pressão). No entanto, conforme uma tempestade se desloca para o equador, o efeito Coriolis enfraquece e a tempestade desintegra-se. Nas simulações de computador realizadas por equipas diferentes, estas tempestades seguem um percurso mais ou menos direto para o equador, até que não há nenhum efeito Coriolis para as manter coesas. Ao contrário das simulações, a última tempestade gigante não migrou para a "zona de matança" equatorial.

"Foi muito emocionante ver esta tempestade agir como sempre e, de repente, simplesmente parar e voltar para trás," disse Wong. "Isto foi surpreendente."

Mancha Escura Jr.

As observações do Hubble também revelaram que a intrigante reversão do percurso do vórtice escuro ocorreu ao mesmo tempo que uma nova mancha, informalmente denominada "mancha escura jr.", apareceu. A mancha nova era ligeiramente mais pequena que a sua prima, medindo cerca de 6300 km de diâmetro. Estava perto do lado da mancha escura principal que fica de frente para o equador - o local onde algumas simulações mostraram a ocorrência de uma perturbação.

No entanto, o momento do aparecimento da mancha mais pequena foi invulgar. "Quando vi o pequeno ponto pela primeira vez, pensei que a maior estava a ser interrompida," disse Wong. "Não pensei que outro vórtice estivesse a formar-se porque o mais pequeno está mais perto do equador. Portanto, está dentro desta região instável. Mas não conseguimos provar que os dois vórtices estão relacionados. Continua a ser um completo mistério."

"Foi também em janeiro que o vórtice escuro parou o seu movimento e começou a deslocar-se novamente para norte," acrescentou Wong. "Talvez ao livrar-se daquele fragmento, isso tenha sido o suficiente para impedi-lo de se mover em direção ao equador."

Os investigadores continuam a analisar mais dados para determinar se os vestígios da mancha escura jr. persistiram durante o resto de 2020.

Tempestades escuras ainda mais intrigantes

O modo como estas tempestades se formam ainda é um mistério, mas este último vórtice gigante escuro é o mais bem estudado até agora. A aparência escura da tempestade pode ser devida a uma camada elevada de nuvens escuras e pode estar a dizer aos astrónomos mais sobre a estrutura vertical da tempestade.

Outra característica invulgar da mancha escura é a ausência de brilhantes nuvens companheiras em seu redor, que estavam presentes nas imagens do Hubble obtidas quanto o vórtice foi descoberto em 2018. Aparentemente, as nuvens desapareceram quando o vórtice interrompeu a sua viagem para sul. As nuvens brilhantes formam-se quando o fluxo de ar é perturbado e desviado para cima do vórtice, fazendo com que os gases provavelmente congelem em cristais de metano gelado. A ausência de nuvens pode estar a revelar informações sobre como as manchas evoluem, dizem os cientistas.

"Olho meteorológico" nos planetas exteriores

O Hubble tirou muitas imagens das manchas escuras como parte do programa OPAL (Outer Planet Atmospheres Legacy), um projeto a longo prazo do Hubble liderado por Amy Simon do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, no estado norte-americano de Maryland, que anualmente captura mapas globais dos planetas exteriores do nosso Sistema Solar quando estão mais próximos da Terra na suas órbitas.

Os principais objetivos do OPAL são: estudar mudanças sazonais a longo prazo, bem como capturar eventos comparativamente transitórios, como o aparecimento de manchas escuras em Neptuno ou potencialmente em Úrano. Estas tempestades escuras podem ser tão fugazes que, no passado, algumas podem ter aparecido e desaparecido durante intervalos de vários anos nas observações de Neptuno pelo Hubble. O programa OPAL garante que os astrónomos não perdem outra.

"Não saberíamos nada sobre estas últimas manchas escuras se não fosse pelo Hubble," disse Simon. "Agora podemos acompanhar a grande tempestade durante anos e observar o seu ciclo de vida completo. Se não tivéssemos o Hubble, podíamos pensar que a Grande Mancha Escura vista pela Voyager em 1989 ainda lá estava, assim como a Grande Mancha Vermelha de Júpiter. E não saberíamos das quatro outras manchas que o Hubble descobriu." Wong apresentou os achados da equipa no passado dia 15 de dezembro na reunião de outono da União Geofísica Americana.

 

 


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A mancha escura mais pequena nesta imagem obtida pelo Hubble pode ter sido um pedaço da tempestade gigante que se libertou quando o vórtice se aproximava do equador. O Hubble descobriu a tempestade gigante em setembro de 2018 no hemisfério norte de Neptuno. Tem cerca de 7400 km de diâmetro. O diâmetro da mancha mais pequena está estimado em 6300 km.
Crédito: NASA, ESA, STScI, M.H. Wong (Universidade da Califórnia, Berkeley) e L.A. Sromovsky e P.M. Fry (Universidade do Wisconsin-Madison)


// Hubblesite (comunicado de imprensa)
// NASA (comunicado de imprensa)

Saiba mais

CCVAlg - Astronomia:
26/03/2019 - Hubble rastreia o ciclo de vida das tempestades gigantes em Neptuno
08/08/2017 - Observações ao lusco-fusco revelam tempestade enorme em Neptuno
28/06/2016 - Hubble confirma nova mancha escura em Neptuno

Notícias relacionadas:
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science alert
The New York Times
CNN

Neptuno:
CCVAlg - Astronomia
Wikipedia
Grande Mancha Escura (Wikipedia)

Telescópio Espacial Hubble:
Hubble, NASA 
ESA
STScI
SpaceTelescope.org
Base de dados do Arquivo Mikulski para Telescópios Espaciais

 
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