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27 de setembro de 2021

Observatório Espacial Herschel da ESA Encontra o Elo Perdido Entre a Água na Atmosfera de Júpiter e o Impacto do Shoemaker-Levy 9

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observatory_150105O Observatório Espacial Herschel da ESA resolveu um longo mistério relacionado com a água na atmosfera superior de Júpiter, encontrando evidências exclusivas que foi entregue ali graças ao impacto dramático do cometa Shoemaker-Levy 9, em Julho de 1994.

Durante a colisão espetacular que durou uma semana, uma corrente formada por 21 fragmentos do cometa se chocou com o hemisfério sul de Júpiter, deixando no planeta cicatrizes escuras que persistiram por semanas.]

O evento impressionante marcou a primeira observação direta de uma colisão extraterrestre no Sistema Solar. Esse evento foi seguido em todo o mundo por astrônomos amadores e profissionais com muitos telescópios baseados em Terra e com o magnífico, Telescópio Espacial Hubble.

O Observatório Espacial Infravermelho da ESA foi lançado em 1995 e foi o primeiro a detectar e estudar a água na atmosfera superior de Júpiter. Especulou-se por muito tempo que o cometa Shoemaker-Levy 9 poderia sim ser a origem dessa água, mas até então não se tinha nenhuma prova sobre isso.

Os cientistas foram capazes de excluir uma fonte interna, como o fato da água ter vindo das profundezas da atmosfera do planeta, pois não seria possível para o vapor d´água passar através da armadilha fria que separa a estratosfera do conjunto de nuvens visíveis na troposfera.

Assim, a água encontrada na atmosfera de Júpiter, só poderia ter uma origem externa. Mas determinar essa origem teve que esperar mais de 15 anos, até que o Herschel usasse seus olhos sensíveis ao infravermelho para mapear a distribuição vertical e horizontal da assinatura química da água.

As observações do Herschel encontraram que existe entre 2 a 3 vezes mais água no hemisfério sul de Júpiter do que no seu hemisfério norte, com a maior parte dela concentrada ao redor dos locais de impacto do cometa em 1994. Além disso, essa água só encontrada em grandes altitudes.

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“Só o Herschel foi capaz de fornecer a imagem espectral sensível o suficiente necessária para encontrar o elo perdido entre a água de Júpiter e o impacto do Shoemaker-Levy 9, em 1994”, disse Thibault Cavalié, do Laboratoire d’Astrophysique de Bordeux, e principal autor do artigo publicado na revista Astronomy and Astrophysics.

“De acordo com os nossos modelos, mais de 95% da água encontrada na estratosfera de Júpiter, se deve ao impacto do cometa”.

Outra possível fonte de água seria a chuva constante de pequenas partículas interplanetárias em Júpiter. Mas, nesse caso, a água deveria ser uniformemente distribuída através de todo o planeta e deveria ser filtrada nas baixas altitudes.

Também, uma das luas congeladas de Júpiter, poderia entregar a água para o planeta via um gigantesco torus de vapor, como o próprio Herschel já havia observado na lua Encélado de Saturno, mas essa hipótese também foi derrubada. Nenhuma das grandes luas de Júpiter está no lugar certo para entregar essa água ao planeta.

Finalmente, os cientistas foram capazes de eliminar qualquer contribuição significante dos recentes impactos menores registrados pelos astrônomos amadores em 2009 e 2010, juntamente com as variações locais de temperatura da atmosfera de Júpiter.

Após eliminar com coerência todas as outras hipóteses, o cometa Shoemaker-Levy 9 foi declarado como sendo o único culpado.

“Todos os quatro planetas gigantes do Sistema Solar externo têm água na atmosfera, mas podem existir quatro diferentes cenários para como eles conseguiram essa água”, disse o Dr. Cavalié. “Para Júpiter, está claro que o Shoemaker-Levy 9 é a fonte dominante, mesmo se outras fontes externas possam ter contribuído”.

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“Graças às observações do Herschel, nós agora podemos linkar um impacto único de um cometa, um impacto que foi seguido da Terra em tempo real, com a água em Júpiter, finalmente, resolvendo assim um mistério que tem estado em discussão e sem resposta por aproximadamente duas décadas”, adicionou Goran Pilbratt, Cientista do Projeto do Herschel da ESA.

As observações feitas nesse estudo prepara de certa forma o plano da ESA de lançar em 2022 a sua futura missão chamada de Jupiter Icy Moons Explorer, que terá como objetivo mapear a distribuição dos ingredientes atmosféricos de Júpiter em um detalhe extraordinário, nunca antes observado.

Fonte:

http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Herschel/Herschel_links_Jupiter_s_water_to_comet_impact

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Sérgio Sacani

Formado em geofísica pelo IAG da USP, mestre em engenharia do petróleo pela UNICAMP e doutor em geociências pela UNICAMP. Sérgio está à frente do Space Today, o maior canal de notícias sobre astronomia do Brasil.

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