Cientistas podem ter desvendado mistério sobre aurora boreal de Júpiter

Caracterizada por enormes erupções pulsantes de raios-X, as luzes do norte de Júpiter foram descobertas pela primeira vez há 40 anos. Mas como elas acontecem?

Katie Hunt, da CNN
09 de julho de 2021 às 15:39
Imagem de Júpiter com a lua Io fazendo sombra
Terceira maior lua de Júpiter, Io, é coberta por mais de 400 vulcões ativos
Foto: Nasa/JPL/University of Arizona

A aurora boreal é o maior show de luzes da Terra, deslumbrando aqueles que têm a sorte de vê-los nos confins mais ao norte de nosso planeta.

É um fenômeno compartilhado por outros planetas em nosso sistema solar, incluindo o maior de todos, Júpiter, que é banhado por cores espetaculares em seus polos.

Caracterizada por enormes erupções pulsantes de raios-X, as luzes do norte de Júpiter foram descobertas pela primeira vez há 40 anos. Os astrônomos há muito procuram explicar o mecanismo por trás dessas auroras. A Nasa os chamou de "um poderoso mistério ".

"Eles são inimaginavelmente mais poderosos (do que os da Terra) e muito mais complexos. As luzes do norte de Júpiter têm essas labaredas brilhantes, e essas labaredas podem ter até terawatts de poder que abasteceriam toda a civilização", disse William Dunn, pesquisador da Universidade Laboratório de Ciências Espaciais Mullard do College London. 

Ele fez parte de uma equipe internacional de cientistas que dizem ter resolvido esse mistério de 40 anos.

Ao combinar observações e dados da espaçonave Juno da Nasa, lançada em 2016, e do telescópio de raios-X da Agência Espacial Europeia, os pesquisadores descobriram que as auroras pulsantes de raios-X são causadas por flutuações do campo magnético de Júpiter.

"Provavelmente, a razão de ter permanecido um mistério por 40 anos é porque não tivemos essa oportunidade. Não tivemos essa bela e incrível espaçonave em Juno e também um telescópio de raios-X orbitando a Terra", disse Dunn.

A pesquisa foi publicada na revista Science Advances na sexta-feira, (9).

Ondas de partículas

Aurora boreal vista no Canadá
Foto: Alan Dyer/VW PICS/Universal Images Group via Getty Images (18.mar.2020)

Na Terra, as luzes da aurora boreal são impulsionadas principalmente pelos ventos solares — partículas emitidas durante as tempestades solares que fluem pelo espaço e rasgam a magnetosfera terrestre, criando um show de luzes coloridas.

Em Júpiter, há outros fatores em jogo, segundo Dunn.

Júpiter gira muito mais rápido que a Terra, e tem o campo magnético mais forte de qualquer planeta em nosso sistema solar. Além do mais, a terceira maior lua de Júpiter, Io, é coberta por mais de 400 vulcões ativos, que bombeiam material vulcânico para a magnetosfera de Júpiter, a área controlada pelo campo magnético de um planeta.

"As luzes do norte são basicamente o vídeo do que está acontecendo na magnetosfera", disse Dunn.

As erupções de raios-X de Júpiter foram descobertas pela primeira vez em 1979, acrescentou Dunn, o que intrigou os cientistas porque os fenômenos eram geralmente associados a corpos espaciais mais exóticos, como buracos negros e estrelas de nêutrons.

Com as observações simultâneas de Juno e do telescópio de raios-X MM-Newton, Dunn e seus colegas conseguiram conectar os pulsos de raios-X, que acontecem em intervalos regulares, com as auroras de tirar o fôlego de Júpiter.

"A cada 27 minutos, Júpiter produz uma explosão de raios X. Isso nos deu as impressões digitais. Sabíamos que Júpiter estava fazendo isso a cada 27 minutos e, então, poderíamos olhar os dados do Juno para ver quais processos também estão acontecendo a cada 27 minutos."

O que eles descobriram foi que, conforme Júpiter gira, ele se arrasta em torno de seu campo magnético, que é atingido diretamente por partículas do vento solar e comprimido. Essas compressões aquecem partículas — átomos eletricamente carregados chamados íons — que ficam presas no campo magnético de Júpiter. Isso desencadeia um fenômeno chamado de ondas eletromagnéticas ciclotron (EMIC), disseram os pesquisadores.

Guiados pelo campo magnético de Júpiter , os íons surfam a onda EMIC e eventualmente se chocam com os pólos do planeta, disparando a aurora de raios-X.

Dunn disse que o próximo passo para a equipe de pesquisa seria ver se esse processo é exclusivo de Júpiter ou se acontece em outros planetas — incluindo aqueles fora do nosso sistema solar.

(Texto traduzido, clique aqui para ler o original em inglês).