Astrônomos da UC Berkeley usaram o maciço W.M. Os cientistas ainda não sabem ao certo por que as manchas ficaram vermelhas, mas acham que pode ser o fato de extrair material mais escuro das profundezas da atmosfera do planeta; quando exposto à luz ultravioleta do sol, esse material fica vermelho.
Astrônomos da Universidade da Califórnia, Berkeley, e do Observatório WM Keck, no Havaí, no mês passado, capturaram imagens de alta resolução do infravermelho próximo da Grande Mancha Vermelha, uma tempestade persistente e de alta pressão em Júpiter, como uma tempestade iniciante, Red Spot Jr ., breezed por ele em sua corrida ao redor do planeta.
A imagem, que também mostra a lua Io de Júpiter, foi tirada no dia 20 de julho no horário do Havaí (21 de julho no horário universal) pelo telescópio Keck II em Mauna Kea usando ótica adaptativa para aprimorar a imagem.
Os pontos são de interesse dos astrônomos porque o Red Spot Jr. se formou a partir da fusão de três pontos brancos apenas recentemente, entre 1998 e 2000, e em dezembro de 2005 ficou vermelho como o Grande Ponto Vermelho, muito mais antigo. Embora a nova mancha vermelha seja do tamanho da Terra, a Grande Mancha Vermelha tem quase o dobro desse diâmetro e circula o planeta há pelo menos 342 anos.
As imagens capturadas pela câmera de infravermelho próximo de segunda geração (NIRC2) no Keck II mostram que, embora os dois pontos vermelhos tenham a mesma cor quando vistos em comprimentos de onda visíveis, eles diferem acentuadamente nos comprimentos de onda infravermelhos. Quando os astrônomos viram o planeta através de um filtro de banda estreita centrado no comprimento de onda de 1,58 mícron e infravermelho próximo, o Red Spot Jr., que foi chamado de Oval BA antes de mudar de branco para vermelho, era muito mais escuro, indicando que os topos das nuvens de tempestade podem ser mais baixas que as da Grande Mancha Vermelha. Com mais atmosfera acima do topo das nuvens, mais luz infravermelha é absorvida por moléculas como o metano na atmosfera.
"O Red Spot Jr. não é tão alto quanto o Great Red Spot, ou simplesmente não é tão reflexivo quanto denso", disse o astrônomo principal Imke de Pater, professor de astronomia da UC Berkeley. “Essas imagens colocarão algumas restrições na altitude de Red Spot Jr.”
Pensa-se que a Grande Mancha Vermelha se ergue cerca de 8 km (5 milhas) acima do deck de nuvens ao redor. O fato de o Red Spot Jr. ficar vermelho pode indicar que as nuvens de tempestade também estão subindo mais, embora aparentemente não sejam tão altas quanto as de seu companheiro maior, ou as nuvens sejam mais finas.
Por que as manchas são vermelhas é um assunto de grande debate. Algumas pessoas pensam que os ventos semelhantes a furacões na Grande Mancha Vermelha, que podem chegar a 400 milhas por hora, desenterram materiais de áreas mais profundas da atmosfera do planeta que, quando expostas à luz solar ultravioleta, ficam vermelhas. Um candidato é o gás fosfina, PH3, que foi detectado em Júpiter. A luz ultravioleta pode catalisar sua conversão em fósforo vermelho, P4, de acordo com uma das principais teorias. Outras teorias mais complicadas têm a fosfina interagindo na atmosfera com produtos químicos como metano ou amônia para formar compostos complexos, como metilfosfano ou fosfetino.
Estudos recentes, no entanto, sugerem que a cor vermelha também pode ser atribuída a alótropos de enxofre, ou seja, diferentes configurações moleculares, incluindo cadeias e anéis, de enxofre puro (S3-S20). O novo trabalho sugere que as partículas de hidrossulfeto de amônio são transportadas para cima na Grande Mancha Vermelha e são quebradas pela luz ultravioleta. As reações químicas subsequentes levam a alótropos de enxofre de cadeia longa, que podem variar de vermelho a amarelo.
"O júri ainda está de olho nos processos exatos que levam à coloração vermelha da Grande Mancha Vermelha - e da Oval BA", disse de Pater na edição de agosto de 2006 da revista Sky & Telescope.
Christopher Go, um astrônomo amador que notou a mudança de cor do Red Spot Jr., entrou para a equipe de Pater no início deste ano. Ele observou que durante o encontro entre os dois pontos, o Red Spot Jr. foi esmagado levemente, esticando-se na direção do movimento. O mesmo aconteceu em 2002 e 2004, quando a Great Red Spot e a Red Spot Jr. se cruzaram, mas Junior era branco.
A Grande Mancha Vermelha gira para oeste, oposta à rotação leste do planeta. Como as faixas alternadas na superfície joviana se movem em direções opostas, o Red Spot Jr. adjacente se move para o leste. O planeta gira cerca de uma vez a cada 10 horas.
Outro colega de De Pater, professor de engenharia mecânica da UC Berkeley, Philip Marcus, previu há vários anos que o clima de Júpiter estava mudando, com base no desaparecimento de tempestades ou pontos ciclônicos nas bandas. A formação de Red Spot Jr. a partir de três tempestades menores é um exemplo disso. A mistura da atmosfera por esses ciclones mantém a temperatura praticamente igual em todo o planeta, argumentou ele, de modo que a perda dessa mistura fará com que o equador aqueça e os pólos esfriem.
No início deste ano, em 16 de abril, de Pater e sua equipe capturaram fotos do planeta com infravermelho próximo, ultravioleta e luz visível usando o Telescópio Espacial Hubble para observar mais de perto os dois pontos vermelhos. As observações com o telescópio Keck foram um estudo de acompanhamento para tentar medir a velocidade dos ventos em turbilhão nos pontos. O brilho e o tamanho de Júpiter, no entanto, confundiram o sistema de óptica adaptativa (AO), forçando os astrônomos a perder algumas boas fotos do planeta, pois a estrela guia estava sendo posicionada de maneira ideal em relação a Júpiter.
"Esta foi provavelmente a observação mais desafiadora já feita com o sistema AO em Keck", disse De Pater, referindo-se ao uso do sistema de estrelas guia a laser próximo a um objeto tão grande e brilhante quanto Júpiter. A ótica adaptativa pode tirar o brilho de um objeto causado pelo movimento térmico na atmosfera, mas para fazer isso bem, o alvo deve estar perto de outro objeto brilhante que possa servir de referência. Para algumas das imagens, a lua Io de Júpiter foi usada como referência "estrela". Mas até Io chegar perto o suficiente para isso, uma estrela guia laser foi criada perto de Júpiter para servir a esse propósito.
"Esta foi nossa primeira tentativa de usar o laser para obter imagens corrigidas pela AO da superfície de Júpiter", disse Al Conrad, astrônomo de apoio do Observatório Keck. "A técnica mostra promessa e, se a aperfeiçoarmos, nos proporcionará muitas mais oportunidades de observar esse objeto fascinante e em constante mudança".
close dos dois pontos vermelhos de Júpiter através de um filtro de 5 mícrons
A equipe, que incluiu Keck observando os membros do suporte Terry Stickel, David le Mignant e Marcos van Dam e o pós-doutorado em UC Berkeley, Michael Wong, também obteve um close dos dois pontos através de um filtro de banda estreita centrado em 5 mícrons, que coleta radiação térmica das profundezas da camada de nuvens. Ambos os pontos parecem escuros porque as nuvens bloqueiam completamente o calor que emana de elevações mais baixas, embora regiões estreitas ao redor dos pontos desprovidos de nuvens mostrem vazamento desse calor no espaço.
"Essas imagens de 5 mícrons revelam detalhes da opacidade da nuvem que não são vistos nos outros comprimentos de onda e ajudarão a desvendar a estrutura vertical dos pontos", acrescentou Wong. "Os arcos lisos e estreitos visíveis ao sul de cada ponto provavelmente resultam da interação entre os pontos e os ventos de alta velocidade que são desviados ao seu redor."
A resolução usando as visões ampla e estreita na câmera foi de cerca de 0,1 segundo de arco-segundos, ou apenas a metade da qualidade que pode ser obtida em uma noite clara com uma visão ideal.
O Observatório W. Keck opera telescópios duplos de 10 metros localizados no cume de Mauna Kea, na ilha do Havaí, e é gerenciado pela Associação de Pesquisa em Astronomia da Califórnia, uma corporação sem fins lucrativos cujo conselho de administração inclui representantes da Caltech, a Universidade da Califórnia e NASA. Para mais informações, visite http://www.keckobservatory.org.
Fonte original: Comunicado de imprensa da UC Berkeley
