🔭 As auroras em Júpiter apresentam comportamento até então desconhecido
A missão Juno da NASA, em órbita ao redor de Júpiter desde 2016, permitiu coletar dados valiosos sobre as auroras jovianas. O instrumento Waves captou sinais eletromagnéticos produzidos por partículas carregadas no plasma, revelando ondas até então desconhecidas. Essas descobertas ajudam a entender como os campos magnéticos protegem os planetas das radiações estelares.
Características aurorais fracas detectadas pela Juno, provavelmente desencadeadas por partículas provenientes da magnetosfera de Júpiter.
Crédito: NASA/SWRI/JPL-Caltech/SwRI/V. Hue/G. R. Gladstone/B. Bonfond
As auroras se formam quando partículas carregadas, guiadas pelo campo magnético planetário, colidem com a atmosfera. Na Terra, isso cria luzes coloridas visíveis nos polos. Em Júpiter, as auroras são muito mais poderosas e emitem principalmente no ultravioleta e no infravermelho, necessitando de instrumentos especiais para serem observadas.
O plasma, frequentemente chamado de quarto estado da matéria, é um gás ionizado composto por elétrons e íons. Ele se comporta como um fluido, mas reage fortemente aos campos magnéticos. Ao redor de Júpiter, o planeta mais magnetizado do Sistema Solar, o plasma apresenta comportamentos únicos que não ocorrem na Terra.
A equipe de pesquisa descobriu que a densidade do plasma perto dos polos de Júpiter é muito baixa, enquanto o campo magnético é extremamente forte. Essa combinação cria um novo tipo de onda que começa como uma onda de Alfvén, mas se transforma em modo Langmuir. Essas ondas influenciam a forma como as partículas são canalizadas para as regiões polares.
Em Júpiter, as partículas carregadas são direcionadas diretamente para os polos, produzindo auroras mais concentradas e caóticas do que na Terra. Essas condições extremas podem ser comuns nos planetas externos do Sistema Solar ou em exoplanetas massivos.
Auroras em Júpiter capturadas pelo telescópio espacial James Webb em 2023.
Crédito: NASA, ESA, CSA, Jonathan Nichols (University of Leicester), Mahdi Zamani (ESA/Webb)
Os cientistas continuam a analisar os dados da Juno durante suas órbitas adicionais. Cada passagem traz novas informações sobre o comportamento do plasma em condições extremas.
O que é o plasma e por que é importante no espaço?
O plasma é um estado da matéria onde os átomos estão tão energizados que se separam em elétrons e íons carregados eletricamente. É frequentemente chamado de quarto estado da matéria, após o sólido, o líquido e o gasoso.
No espaço, o plasma é onipresente, constituindo a maior parte do Universo visível, incluindo as estrelas e o meio interestelar. Ele se comporta como um fluido, mas interage fortemente com os campos magnéticos, influenciando fenômenos como as auroras e os ventos solares.
Em Júpiter, o plasma é particularmente denso e magnetizado, criando condições únicas para o estudo de ondas e partículas. Entender o plasma ajuda os cientistas a modelar ambientes espaciais e prever tempestades espaciais que podem afetar satélites e comunicações na Terra.
As pesquisas sobre o plasma joviano também podem ser aplicadas a outros corpos celestes, como anãs marrons ou exoplanetas, ampliando nosso conhecimento dos sistemas planetários.
Como os campos magnéticos protegem os planetas?
Os campos magnéticos planetários atuam como escudos invisíveis, desviando partículas carregadas provenientes do vento solar ou de outras fontes cósmicas. Sem eles, essas partículas poderiam erodir a atmosfera e expor a superfície a radiações nocivas.
Na Terra, o campo magnético guia as partículas para os polos, onde criam as auroras boreais e austrais. Esse processo dissipa a energia das partículas de forma relativamente segura, protegendo a biosfera e as tecnologias.
Júpiter é o planeta que possui o campo magnético mais poderoso do Sistema Solar, gerado por seu núcleo metálico em rápida rotação. Ele canaliza as partículas diretamente para os polos, produzindo auroras intensas e concentradas. Essa configuração difere da da Terra e oferece um laboratório natural para estudar a magnetosfera.
Entender esses mecanismos ajuda a desenvolver estratégias para proteger futuras missões tripuladas no espaço profundo, onde as radiações são uma ameaça maior à saúde dos astronautas e à integridade dos equipamentos.