Astrônomos descobriram uma intrigante ligação entre a abundância de nuvens em Netuno e o ciclo solar de 11 anos, um fenômeno que envolve o aumento e a diminuição dos campos magnéticos entrelaçados do Sol. Esta revelação, surpreendente e desafiadora para as suposições anteriores sobre a influência do Sol nos planetas exteriores, é baseada em três décadas de observações meticulosas de Netuno.
Os dados foram capturados por instrumentos de renome mundial: o Telescópio Espacial Hubble da NASA, o Observatório W. M. Keck no Havaí e o Observatório Lick na Califórnia. A descoberta é particularmente notável, considerando a distância de Netuno do Sol. O planeta, o mais distante em nosso sistema solar, recebe apenas 0,1% da intensidade da luz solar que a Terra recebe. No entanto, o clima nublado global de Netuno parece ser influenciado pela atividade solar, em vez de suas quatro estações, que duram aproximadamente 40 anos cada.
Atualmente, a cobertura de nuvens em Netuno é extremamente baixa, com exceção de algumas nuvens que pairam sobre o polo sul do planeta. Uma equipe liderada pela Universidade da Califórnia em Berkeley observou que a abundância de nuvens, geralmente vista nas médias latitudes do gigante gelado, começou a desaparecer em 2019. Imke de Pater, professora emérita de astronomia na UC Berkeley e autora sênior do estudo, expressou surpresa com a rapidez com que as nuvens desapareceram. “Vimos a atividade das nuvens cair em questão de meses”, disse ela.
Erandi Chavez, que liderou o estudo enquanto era estudante de graduação em astronomia na UC Berkeley, reiterou a natureza excepcional desta descoberta, observando que, mesmo quatro anos depois, as imagens mais recentes ainda mostram que as nuvens não retornaram aos seus níveis anteriores. Esta observação é significativa, pois o período anterior de baixa atividade de nuvens em Netuno não foi tão dramático ou prolongado.
Para monitorar a evolução da aparência de Netuno, a equipe de Chavez analisou imagens do Observatório Keck de 2002 a 2022, observações arquivadas do Telescópio Espacial Hubble a partir de 1994 e dados do Observatório Lick de 2018 a 2019. Estas observações foram complementadas por imagens do programa Twilight Zone e do programa Outer Planet Atmospheres Legacy (OPAL) do Hubble.
Os dados revelaram um padrão intrigante entre as mudanças sazonais na cobertura de nuvens de Netuno e o ciclo solar. Este último é caracterizado pelo campo magnético do Sol invertendo a cada 11 anos, tornando-se mais emaranhado, semelhante a um novelo de lã. Isso é evidenciado pelo aumento do número de manchas solares e da atividade de flares solares. À medida que o ciclo avança, o comportamento tempestuoso do Sol se intensifica, culminando em um máximo, até que o campo magnético se desintegra e inverte a polaridade. Em seguida, o Sol retorna a um estado mínimo, iniciando outro ciclo.
Durante períodos de clima tempestuoso no Sol, uma intensa radiação ultravioleta (UV) inunda o sistema solar. A equipe descobriu que, dois anos após o pico do ciclo solar, um número crescente de nuvens aparece em Netuno. Além disso, foi encontrada uma correlação positiva entre o número de nuvens e o brilho do gigante gelado, resultante da reflexão da luz solar.
“Esses dados notáveis nos fornecem a evidência mais forte até agora de que a cobertura de nuvens de Netuno se correlaciona com o ciclo do Sol”, afirmou de Pater. A teoria sustentada é que os raios UV do Sol, quando suficientemente intensos, podem desencadear uma reação fotoquímica responsável pela formação das nuvens de Netuno.
A conexão entre o ciclo solar e o padrão climático nublado de Netuno foi descoberta ao examinar 2,5 ciclos de atividade de nuvens registrados durante o período de 29 anos de observações de Netuno. Durante esse tempo, a refletividade do planeta aumentou em 2002, escureceu em 2007, voltou a brilhar em 2015 e escureceu novamente em 2020, atingindo o nível mais baixo já observado. Foi quando a maioria das nuvens desapareceu.
Carlos Alvarez, astrônomo do Observatório Keck e coautor do estudo, destacou a fascinação de usar telescópios terrestres para estudar o clima de um mundo situado a mais de 2,5 bilhões de milhas de nós. “Os avanços tecnológicos e as observações nos permitiram restringir os modelos atmosféricos de Netuno, que são fundamentais para entender a correlação entre o clima do gigante gelado e o ciclo solar”, disse ele.
No entanto, mais pesquisas são necessárias. Por exemplo, enquanto um aumento na luz solar UV pode produzir mais nuvens e neblina, também pode escurecê-las, reduzindo assim o brilho geral de Netuno. Tempestades em Netuno, originadas da atmosfera profunda, afetam a cobertura de nuvens, mas não estão relacionadas às nuvens produzidas fotoquimicamente. Isso pode complicar os estudos de correlação com o ciclo solar.
A equipe de pesquisa continua a monitorar a atividade de nuvens em Netuno. De Pater observou que mais nuvens foram vistas nas imagens mais recentes do Keck, tiradas ao mesmo tempo em que o Telescópio Espacial James Webb da NASA observava o planeta. Essas nuvens foram particularmente observadas em latitudes do norte e em altitudes elevadas, conforme esperado pelo aumento observado no fluxo solar UV nos últimos dois anos.
Os dados combinados do Hubble, do Telescópio Espacial Webb, do Observatório Keck e do Observatório Lick permitirão investigações mais aprofundadas sobre a física e a química que levam à aparência dinâmica de Netuno. Isso, por sua vez, pode ajudar a aprofundar a compreensão dos astrônomos não apenas sobre Netuno, mas também sobre exoplanetas, já que muitos dos planetas fora do nosso sistema solar são considerados possuir qualidades semelhantes às de Netuno.
O Telescópio Espacial Hubble é um projeto de cooperação internacional entre a NASA e a ESA, gerido pelo Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland. As operações científicas do Hubble são conduzidas pelo Space Telescope Science Institute (STScI) em Baltimore, operado para a NASA pela Association of Universities for Research in Astronomy, em Washington, D.C.
Esta pesquisa representa um passo significativo na compreensão da interação complexa entre o Sol e os planetas do nosso sistema solar. A metodologia do estudo, combinando observação de longo prazo com análise detalhada, abre novas avenidas para explorar como a atividade solar influencia até mesmo os planetas mais distantes. As descobertas contribuem para o campo mais amplo da ciência planetária e para a nossa compreensão do sistema solar, enfatizando a importância da observação contínua e do avanço tecnológico.
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