As luas de Júpiter podem ter efeitos surpreendentes nas exibições de luzes aurorais do mundo, ao “pisar” no gigantesco ambiente magnético do planeta.
Esses efeitos surpreendentes, detectados em observações do Telescópio Espacial James Webb (JWST), incluem um ponto frio na atmosfera de Júpiter e um rápido aumento na densidade de partículas carregadas.
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de Júpiter luzes aurorais são criados de maneira semelhante à da Terra, como partículas carregadas que viajam no vento solar colidem com o campo magnético de Júpiter e são canalizados em direção aos pólos do gigante gasoso. Quando entram na atmosfera, colidem com átomos e moléculas, fazendo-os brilhar. No entanto, ao interagir com o campo magnético de Júpiter, as suas quatro maiores luas — a Luas da Galiléia Eu, Europa, Ganimedes e Calisto – pode deixar uma marca na aurora.
As pegadas são agravadas por um fenômeno conhecido como Io Plasma Torus. Io é o sistema solarÉ o corpo mais vulcânico do planeta, e seus vulcões expelem toneladas de partículas carregadas que entram em órbita ao redor de Júpiter, formando o toro de plasma que é mantido no lugar pelo campo magnético de Júpiter. À medida que as luas galileanas orbitam Júpiter, elas interagem com o toro de plasma e o campo magnético, e conduzem íons em direção à atmosfera de Júpiter, contribuindo para a aurora e gerando correntes elétricas que influenciam o brilho das pegadas aurorais.
Medições anteriores de vários comprimentos de onda rastrearam o quão brilhante a aurora e essas pegadas podem se tornar. No entanto, em setembro de 2023, Henrik Melin e Tom Stallard, da Nortúmbria, usaram o para tirar fotos da área de Júpiter onde os eventos aurorais surgiram. Ao observar a borda do disco de Júpiter, o JWST foi capaz de sondar o perfil lateral da atmosfera de Júpiter diretamente abaixo de uma aurora.
Quando Knowles analisou esses dados, ela encontrou algo inesperado.
O JWST tirou cinco fotos e em quatro delas tudo parecia normal. Mas numa fotografia, um ponto frio apareceu na atmosfera abaixo de uma aurora ligada à pegada de Io. Enquanto o resto da aurora estava a uma temperatura constante de 919 graus Fahrenheit (493 graus Celsius), o ponto frio era de “meros” 509 graus Fahrenheit (265 graus Celsius).
A densidade dos íons que fluem para a atmosfera superior para alimentar a aurora ao redor do ponto frio também foi muito maior do que já havia sido medida antes. Um íon particularmente abundante presente foi o cátion trihidrogênio (H3+) e a densidade de íons era, em média, três vezes maior que o resto da aurora. Além disso, dentro da zona fria, as densidades podem variar até 45 vezes apenas naquela pequena região.
“Encontramos uma variabilidade extrema tanto na temperatura como na densidade na pegada auroral de Io, que aconteceu na escala de minutos”, disse Knowles. “Isto diz-nos que o fluxo de eletrões de alta energia que colide com a atmosfera de Júpiter está a mudar incrivelmente rapidamente.”
As luzes aurorais de Júpiter são as mais poderosas do sistema solar, mas não são as únicas luzes aurorais presentes no nosso canto da vizinhança. Claro, existem luzes aurorais da Terra – mas as da Terra lua não deixa pegada na aurora do nosso planeta porque não interage com o campo magnético da Terra com força suficiente. No entanto, Saturnoa lua Encéladoque está expelindo partículas para o espaço através dos seus gêiseres de água, impacta a aurora no planeta anelado. Portanto, é possível que esse fenômeno de ponto frio também aconteça ali.
“Este trabalho abre formas inteiramente novas de estudar não apenas Júpiter e as suas outras luas galileanas, mas potencialmente outros planetas gigantes e os seus sistemas lunares,” disse Knowles. “Estamos vendo a atmosfera de Júpiter responder às suas luas em tempo real, o que nos dá informações sobre os processos que ocorrem em todo o nosso sistema solar e talvez mais longe.”
No entanto, as questões permanecem.
Por exemplo, a mancha fria só foi vista em uma imagem. Com que frequência ocorrem, o que faz com que sejam ligados e desligados e como são influenciados pelas condições do ambiente magnético de Júpiter?
Knowles já está em busca de respostas. Em janeiro de 2026, ela ganhou tempo no Infrared Telescope Facility da NASA em Mauna Kea, no Havaí, para rastrear as várias pegadas aurorais ao longo de seis noites enquanto giram com o planeta, e ela está atualmente analisando os dados.
As observações do JWST são descritas em um artigo publicado em 3 de março na revista Cartas de Pesquisa Geofísica.
