Os relâmpagos em Júpiter podem ter mais de 100 vezes a potência dos raios da Terra e podem até revelar-se um milhão de vezes mais fortes, segundo um novo estudo.
Júpitero maior planeta do sistema solar, tem tempestades correspondentemente gigantescas, algumas delas durando séculos. Quase todas as naves espaciais que passaram por Júpiter até hoje detectou relâmpagoscom flashes visíveis no lado noturno do planeta.
Com base em missões que só conseguiram detectar os relâmpagos mais poderosos do lado escuro, pesquisas anteriores sugeriram que os relâmpagos de Júpiter eram semelhantes aos relâmpagos de maior energia da Terra, conhecidos como “superraios”. No entanto, quando a sonda Juno da NASA começou a orbitar o planeta gigante em 2016, a sua câmara de rastreio de estrelas era suficientemente sensível para detectar o que pareciam ser vários flashes mais fracos, semelhantes aos da Terra.
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O problema com as imagens noturnas de Júpiter é que suas nuvens podem obscurecer a visão dos relâmpagos. Isto pode tornar difícil estimar o seu verdadeiro poder, explicou o principal autor do estudo, Michael Wong, cientista planetário da Universidade da Califórnia em Berkeley.
No novo estudo, Wong e seus colegas analisaram dados do instrumento principal de Juno, que poderia detectar emissões de rádio dos relâmpagos de Júpiter. Esses dados poderiam fornecer uma maneira mais precisa de medir a potência dos relâmpagos não afetada pelas nuvens escuras.
Um desafio que os pesquisadores enfrentaram foi como Júpiter costuma passar por múltiplas tempestades ao mesmo tempo através dos cinturões que circundam o planeta. Isso pode tornar difícil identificar qual tempestade produziu algum raio que Juno detectou. Wong comparou esse problema a ouvir uma série de estalos no desfile do Ano Novo Chinês e não saber se eram pipocas explodindo a poucos metros de distância ou fogos de artifício a um quarteirão de distância.
No entanto, em 2021 e 2022, houve uma pausa nas tempestades no cinturão equatorial norte de Júpiter. Isto permitiu que os cientistas se concentrassem em apenas uma grande tempestade de cada vez, identificando a sua localização usando os dados da NASA. Telescópio Espacial HubbleJuno e imagens de astrônomos amadores. Wong chamou essas “supertempestades furtivas”. Semelhante às verdadeiras supertempestades de Júpiter, a sua atividade durou meses, mas ao contrário das verdadeiras supertempestades, as suas torres de nuvens atingiram apenas alturas modestas.
Juno estava perto o suficiente de quatro dessas supertempestades furtivas para analisar as microondas de seus relâmpagos.
“Foi muito gratificante trabalhar com as estatísticas e ver que, com nossos dados Juno, estávamos realmente capturando a maioria dos pulsos de relâmpagos em comprimentos de onda de rádio”, disse Wong ao Space.com. “Antes, havia alguma dúvida sobre se estaríamos captando apenas os pulsos mais fortes e perdendo os mais fracos.”
Os flashes que os pesquisadores detectaram foram em média três por segundo durante esses sobrevoos. A partir de 613 pulsos medidos, eles calcularam que a potência variava desde a de um raio terrestre até 100 ou mais vezes mais potente.
Os cientistas alertaram que havia incertezas nas suas estimativas porque compararam as emissões dos raios da Terra num comprimento de onda de rádio com as emissões de Júpiter num comprimento de onda diferente. Os raios de Júpiter podem na verdade ser um milhão de vezes mais fortes que os da Terra, disseram eles.
Os relâmpagos de Júpiter podem ajudar a explicar como funcionam a sua atmosfera e as tempestades. Semelhante à Terra, Júpiter experimenta convecção – agitação que transporta o calor de baixo.
Wong explicou que a convecção em Júpiter opera de maneira diferente da Terra porque o ar na Terra é composto principalmente de nitrogênio, que é mais pesado que a água, então o ar úmido é mais flutuante do que o ar mais seco. Em contraste, Atmosfera de Júpiter é dominado pelo hidrogênio, então o ar úmido é mais pesado e mais difícil de subir. Isto, por sua vez, significa que é necessária muito mais energia para uma tempestade surgir em Júpiter e que liberta muito mais energia se atingir o topo da atmosfera, provocando ventos de alta velocidade e relâmpagos intensos.
Os pesquisadores sugeriram que os relâmpagos em Júpiter são provavelmente gerados de forma muito semelhante à da Terra, com o aumento do vapor de água condensando-se em altitudes mais altas e mais frias em gotas líquidas e cristais de gelo que ficam eletricamente carregados. No entanto, Wong observou que ainda não se sabe por que os relâmpagos de Júpiter eram mais poderosos.
“Será que a principal diferença pode ser a atmosfera de hidrogénio versus nitrogénio, ou será que as tempestades são mais altas em Júpiter e, portanto, há distâncias maiores envolvidas?” Wong disse em um declaração. As tempestades de Júpiter têm mais de 100 quilômetros de altura, em comparação com 10 km na Terra. “Ou será que há maior energia disponível porque, com a convecção úmida em Júpiter, é necessário um maior acúmulo de calor antes de poder gerar a tempestade para criar relâmpagos?”
Os cientistas detalharam suas descobertas 20 de março na revista AGU Advances.
