TEMPESTADE NEGRA EM NETUNO INVERTE A DIREÇÃO, POSSIVELMENTE ESPALHANDO UM FRAGMENTO

Quando a espaçonave Voyager 2 da NASA voou por Netuno em 1989, após uma odisséia de quase 5 bilhões de quilômetros, os astrônomos esperavam ver de perto um planeta azul esverdeado que parecia tão sem características quanto uma bola de gude. Em vez disso, eles ficaram chocados e intrigados ao ver um mundo dinâmico e turbulento de tempestades rodopiantes, incluindo uma característica gigante apelidada de Grande Mancha Escura, assomando no hemisfério sul de Netuno.

O vórtice era uma reminiscência da lendária Grande Mancha Vermelha de Júpiter, uma tempestade monstruosa que assola há centenas de anos. Esta Grande Mancha Escura esteve fermentando pela mesma quantidade de tempo? Ou foi uma tempestade mais efêmera?

Os cientistas tiveram que esperar até 1994, quando o Telescópio Espacial Hubble e sua visão nítida perscrutaram o distante Netuno. O local misterioso havia desaparecido! Este jogo de esconde-esconde planetário continuou quando Hubble avistou outra tempestade escura aparecendo no hemisfério norte de Netuno em 1995. Nas últimas três décadas, Hubble continuou a observar o planeta, observando vários outros pontos escuros ir e vir.

Apenas o Hubble pode estudar esses pontos porque tem a visão nítida para observá-los na luz visível. O Hubble mostrou que essas tempestades duram alguns anos antes de desaparecer ou desaparecer.

Os pesquisadores pensaram que a atual tempestade gigante no hemisfério norte estava indo para a destruição quando misteriosamente interrompeu sua jornada ao sul e começou a se mover para o norte. Ao mesmo tempo que a estonteante reversão do local, uma nova feição escura ligeiramente menor apareceu perto de seu primo maior e depois desapareceu. Esses eventos surpreendentes aumentam o mistério deste mundo dinâmico.

Astrônomos usando o telescópio espacial Hubble da NASA observaram um misterioso vórtice escuro em Netuno abruptamente se afastar de uma provável morte no planeta azul gigante.

A tempestade, que é mais larga que o oceano Atlântico, nasceu no hemisfério norte do planeta e foi descoberta pelo Hubble em 2018 . Observações um ano depois mostraram que ele começou a vagar para o sul em direção ao equador, onde se espera que essas tempestades desapareçam de vista. Para surpresa dos observadores, o Hubble detectou a mudança de direção do vórtice em agosto de 2020, voltando para o norte. Embora o Hubble tenha rastreado manchas escuras semelhantes nos últimos 30 anos, esse comportamento atmosférico imprevisível é algo novo de se ver.

Tão enigmático quanto, a tempestade não estava sozinha. O Hubble avistou outra mancha escura menor em janeiro deste ano, que apareceu temporariamente perto de seu primo maior. Pode ter sido um pedaço do vórtice gigante que se quebrou, se afastou e então desapareceu nas observações subsequentes.

“Estamos entusiasmados com essas observações porque este fragmento escuro menor é potencialmente parte do processo de interrupção da mancha escura”, disse Michael H. Wong, da Universidade da Califórnia em Berkeley. “Este é um processo que nunca foi observado. Nós vimos alguns outros pontos escuros desbotando e eles desapareceram, mas nunca vimos nada interromper, embora seja previsto em simulações de computador.”

A grande tempestade, que tem 4.600 milhas de diâmetro, é a quarta mancha escura que o Hubble observou em Netuno desde 1993. Duas outras tempestades foram descobertas pela espaçonave Voyager 2 em 1989 quando ela passou pelo planeta distante, mas elas desapareceram antes do Hubble poderia observá-los. Desde então, apenas o Hubble teve a nitidez e a sensibilidade na luz visível para rastrear essas características indescritíveis, que apareceram sequencialmente e depois desapareceram ao longo de cerca de dois anos cada. O Hubble descobriu esta última tempestade em setembro de 2018.

Wicked Weather

Os vórtices escuros de Netuno são sistemas de alta pressão que podem se formar em latitudes médias e podem então migrar em direção ao equador. Eles começam permanecendo estáveis ​​devido às forças de Coriolis, que fazem as tempestades do hemisfério norte girarem no sentido horário, devido à rotação do planeta. (Essas tempestades são diferentes dos furacões na Terra, que giram no sentido anti-horário porque são sistemas de baixa pressão.) No entanto, conforme uma tempestade se dirige para o equador, o efeito Coriolis enfraquece e a tempestade se desintegra. Em simulações de computador por várias equipes diferentes, essas tempestades seguem um caminho mais ou menos direto para o equador, até que não haja nenhum efeito Coriolis para mantê-las unidas. Ao contrário das simulações, a última tempestade gigante não migrou para a “zona de matança” equatorial.

“Foi muito emocionante ver esse único ato como deveria e, de repente, ele simplesmente para e volta”, disse Wong. “Isso foi surpreendente.”

Dark Spot Jr.

As observações do Hubble também revelaram que a intrigante reversão do caminho do vórtice escuro ocorreu ao mesmo tempo que um novo ponto, informalmente denominado “ponto escuro jr.”, Apareceu. O ponto mais recente era ligeiramente menor do que seu primo, medindo cerca de 3.900 milhas de diâmetro. Estava perto do lado da mancha escura principal que fica de frente para o equador – o local em que algumas simulações mostram que ocorreria uma interrupção.

No entanto, o momento do surgimento do ponto menor foi incomum. “Quando vi pela primeira vez o pequeno ponto, pensei que o maior estava sendo interrompido”, disse Wong. “Não pensei que outro vórtice estivesse se formando porque o menor está mais longe do equador. Portanto, está dentro desta região instável. Mas não podemos provar que os dois estão relacionados. Continua um mistério completo.

“Foi também em janeiro que o vórtice escuro parou seu movimento e começou a se mover para o norte novamente”, acrescentou Wong. “Talvez, ao se livrar desse fragmento, isso tenha sido o suficiente para impedi-lo de se mover em direção ao equador.”

Os pesquisadores continuam a analisar mais dados para determinar se os remanescentes da mancha escura jr. persistiu durante o resto de 2020.

Tempestades negras ainda confusas

Ainda é um mistério como essas tempestades se formam, mas este último vórtice gigante escuro é o mais bem estudado até agora. A aparência escura da tempestade pode ser devido a uma camada elevada de nuvens escuras e pode estar dizendo aos astrônomos sobre a estrutura vertical da tempestade.

Outra característica incomum da mancha escura é a ausência de nuvens companheiras brilhantes ao seu redor, que estavam presentes nas imagens do Hubble tiradas quando o vórtice foi descoberto em 2018. Aparentemente, as nuvens desapareceram quando o vórtice interrompeu sua jornada para o sul. As nuvens brilhantes se formam quando o fluxo de ar é perturbado e desviado para cima sobre o vórtice, fazendo com que os gases provavelmente congelem em cristais de gelo de metano. A falta de nuvens pode revelar informações sobre como as manchas evoluem, dizem os pesquisadores.

Olho do tempo nos planetas externos

O Hubble tirou muitas das imagens das manchas escuras como parte do programa Outer Planet Atmospheres Legacy (OPAL), um projeto de longo prazo do Hubble, liderado por Amy Simon, do Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, que captura mapas globais anualmente dos planetas externos do nosso sistema solar quando eles estão mais próximos da Terra em suas órbitas.

Os principais objetivos da OPAL são estudar as mudanças sazonais de longo prazo, bem como capturar eventos relativamente transitórios, como o aparecimento de manchas escuras em Netuno ou potencialmente em Urano. Essas tempestades escuras podem ser tão fugazes que, no passado, algumas delas podem ter aparecido e desaparecido durante intervalos de vários anos nas observações de Netuno do Hubble. O programa OPAL garante que os astrônomos não percam outro.

“Não saberíamos nada sobre esses últimos pontos negros se não fosse pelo Hubble”, disse Simon. “Agora podemos acompanhar a grande tempestade por anos e observar seu ciclo de vida completo. Se não tivéssemos o Hubble, poderíamos pensar que a Grande Mancha Escura vista pela Voyager em 1989 ainda está lá em Netuno, assim como a Grande Mancha Vermelha de Júpiter . E não saberíamos sobre os quatro outros locais que Hubble descobriu. ” Wong apresentará as descobertas da equipe em 15 de dezembro na reunião de outono da União Geofísica Americana .

O Telescópio Espacial Hubble é um projeto de cooperação internacional entre a NASA e a ESA (Agência Espacial Europeia). O Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, gerencia o telescópio. O Space Telescope Science Institute (STScI) em Baltimore, Maryland, conduz as operações científicas do Hubble. O STScI é operado para a NASA pela Associação de Universidades para Pesquisa em Astronomia em Washington, DC