Durante muito tempo, Júpiter foi considerado um simples gigante gasoso: uma atmosfera turbulenta de hidrogênio e hélio na superfície e um núcleo denso abaixo. No entanto, novos dados da missão Juno da NASA e simulações modernas revelam que o maior planeta do sistema solar deve ter uma estrutura muito mais complexa.
“Como seres humanos, tendemos a preencher nossas lacunas de conhecimento com modelos simples, mas os detalhes estão se tornando cada vez mais complexos” – Steven Levin, pesquisador da missão Juno, Laboratório de Propulsão a Jato da NASA.
Desde sua chegada em 2016, a sonda Juno tem estudado a atmosfera, o campo magnético e o campo gravitacional do gigante gasoso. Até o momento, a sonda já completou 83 órbitas, muito mais do que o planejado inicialmente. De fato, as medições atuais indicam que, internamente, Júpiter se assemelha mais a uma cebola com múltiplas camadas do que a um planeta com estrutura bem definida e núcleo sólido.
Correntes de jato que penetram nas profundas do planeta
As correntes atmosféricas de Júpiter são particularmente fascinantes. Mais de 20 enormes correntes de jato circundam o planeta de leste a oeste. Os ventos atingem velocidades de cerca de 100 m/s, sendo mais de três vezes mais rápidos que as correntes de jato da Terra.
Ao contrário da Terra, Júpiter experimenta faixas alternadas de vento soprando de leste a oeste. A chamada “super-rotação” no equador é particularmente impressionante: ali, a atmosfera se move mais rápido na direção da rotação do que o próprio planeta. Esse fenômeno é difícil de explicar com os modelos atuais.
Durante muito tempo, não ficou claro se essas correntes afetavam apenas as camadas superiores das nuvens ou se penetravam profundamente no interior da Terra. Somente as medições gravitacionais precisas da Juno revelaram que os jatos se estendem por vários milhares de quilômetros no planeta, até regiões com pressões em torno de 100.000 bar.
Abaixo dessa região, Júpiter parece girar quase como um corpo sólido. No entanto, as transições entre a atmosfera e o interior são muito mais complexas do que se imaginava.
O núcleo enigmático de Júpiter
Uma das questões mais importantes diz respeito ao núcleo do planeta. Os modelos clássicos presumiam que Júpiter se formou com um núcleo sólido de rocha e gelo, que posteriormente atraiu grandes quantidades de hidrogênio. No entanto, novos dados já não se encaixam nesse cenário simplista.
“Júpiter tem um núcleo muito grande, difuso e pouco luminoso. Nossa hipótese é que no centro de Júpiter exista um núcleo pequeno e compacto, e usamos aprendizado de máquina e inteligência artificial para refinar esses resultados. No entanto, é difícil desenvolver um modelo que realmente funcione” – Scott Bolton, investigador principal da missão Juno no Southwest Research Institute, em San Antonio.
Além disso, o hidrogênio e o hélio adquirem propriedades extremas em grandes profundidades. A cerca de 7.000 quilômetros de profundidade, o hidrogênio é comprimido a tal ponto que se torna condutor de eletricidade e se comporta como um metal. Isso pode levar a interações entre a atmosfera e o campo magnético.
Turbulência, correntes de calor e chuva de hélio
A questão de como as correntes de jato em Júpiter são impulsionadas e desaceleradas também é objeto de intenso estudo por pesquisadores. Há indícios de que movimentos turbulentos e rotacionais desempenham um papel crucial. Assim como na atmosfera da Terra, esses movimentos transferem momento e energia para os grandes jatos.
Além disso, os cientistas estão debatendo outros processos, como a estratificação estável no interior ou a chuva de hélio. Nesse processo, o hélio se separa do hidrogênio sob pressão extrema e desce até as camadas mais profundas do planeta. Esse processo poderia liberar quantidades consideráveis de energia.
Medições do radiômetro de micro-ondas a bordo da sonda Juno também revelam evidências de células de circulação em grande escala que se estendem a profundidades enormes. Essas células lembram, em certa medida, as células atmosféricas da Terra, mas atingem profundidades ainda maiores.
A zona equatorial permanece particularmente enigmática. Ali, fortes correntes ascendentes e fluxos de calor do interior parecem impulsionar os ventos para leste. O funcionamento exato desse mecanismo ainda é desconhecido.
Missão com resultado incerto
Atualmente, a Juno está percorrendo cada vez mais as regiões polares do planeta, que por muito tempo foram praticamente inacessíveis devido à radiação extrema. A sonda continua operando de forma confiável, mesmo tendo ultrapassado em muito a duração inicialmente planejada para sua missão.
Esses resultados são de enorme importância para a pesquisa planetária. Júpiter nos permite compreender não apenas os gigantes gasosos do nosso sistema solar, mas também os inúmeros exoplanetas em sistemas estelares distantes.
