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sexta-feira, 26 de maio de 2017

A Whole New Jupiter | Um Júpiter totalmente novo


Esta imagem msotra o polo sul de Júpiter, visto pela espaçonave Juno da NASA, de uma altitude de 52.000 quilômetros. os detalhes ovais são ciclones de até 1.000 quilômetros de diâmetro. Múltiplas imagens obtidas com o instrumento JunoCam em três órbitas separadas foram combinadas para mostrar todas as áreas sob luz do dia, com cores realçadas e projeção estereográfica.


os primeiros resultados científicos da missão Juno a Júpiter mostram o maior planeta do sistema solar como um mundo complexo, giganttesco e turbulento, com ciclones polares do tamanho da Terra, sistemas de tempestades que mergulham profundamente até o coração do gigante gasoso, e um enorme, granuloso campo magnético que pode indicar que ele foi gerado mais próximo à superfície do planeta do que anteriormente se pensava.

“Estamos excitados por compartilhar essas primeiras descobertas, que nos ajudam a melhor compreender o que torna  Júpiter tão fascinate,” disse Diane Brown, executiva do programa Juno na sede da NASA em Washington. "Foi uma longa viagem até Júpiter, mas esses primeiros resultados já demonstram que a jornada valeu a pena.”

Juno foi lançada em 5 de agosto de 2011, entrando em órbita de Júpiter somente em 4 de julho de 2016. As descobertas da primeira passagem de coleta de dados, que voou entre 4.200 quilômetros dos topos de nuvens giratórias de Júpiter em 27 de agosto,estão sendo publicadas nesta semana na revista Science, asssim como em 44 artigos na Geophysical Research Letters.

“Nós sabíamos, ao entrar, que Júpiter nos surpreenderia,”disse Scott Bolton, principal investigador da Juno do Southwest Research Institute emSan Antonio, Texas. “Mas agora que estamos aqui, estamos descobrindo que Júpiter pode nos surpreender com coisas muito estranhas. Há tanta coisa acontecendo aqui que nós não esperávamos que tivéssemos tido de dar um passo atrás e começar a repensar sobre esse Júpiter inteiramente novo.”

Entre as descobertas que desafiam as suposições são aquelas fornecidas pela câmera da Juno, a JunoCam. As imagens mostram que ambos os polos de Júpiter são cobertos por tempestades giratórias do tamanho da Terr, que são densamente aglomeradas e se atritando.

“Estamos  intrigados aobre como eles podem ter se formado, com o quão estável é a configuração, e por que o polo norte de Júpiter não se parece como o polo sul,” disse Bolton. “Estamos questionando se este é um sistema dinâmico, e se estamos vendo somente um estágio, ese durante o próximo ano,iremos vê-lo desaparecer,ou se essa é uma configuração estável e essas tempestades estão circulando ao redor umas das outras”

Outra surpresa vem do Radiômetro de Micro-ondas da Juno (MWR), que toma amostras da radiação térmica de micro-ondas  da atmosfera de Júpiter, do topo das nuvens de amônia até bem fundo em sua atmosfera. Os dados do MWR  indicam que os icônicos cinturões e zonas  de Júpiter são misteriosos, com o cinturão próximo ao equador penetrando direto para baixo, enquanto os cinturões e zonas em outras latitudes parecem evoluir para outras estruturas. Os dados sugeram que a amônia é bastante variável e continua a aumentar tanto para baixo quanto podemos vê-la com o MWR, que são algumas centenas de milhas ou quilômetros.

Antes da missão Juno, sabia-se que Júpiter tinha o mais intenso campo magnético do sistema solar. Medições da magnetosfera do enorme planeta, pela Investigação de Magnetosfera da Juno (MAG), indicam que o campo magnético de Júpiter é ainda mais forte do que os modelos previam, e de formato mais irregular. dados do MAG indicam que o campo magnético excedeu em muito as expectativas a 7.766 Gauss, cerca de 10 vezes mais forte do que o mais potente campo magnético encontrado na Terra.

“Juno está nos proporcionando uma visão do campo magnético próximo a Júpiter que nunca antes tínhamos tido,” disse Jack Connerney, principal investigador delegado da Juno e chefe da investigação de campo magnético para a missão  no Centro Goddard de Voos Espaciais em Greenbelt, Maryland. “Nós já vemos que o campo magnético parece rugoso:é mais forte em alguns lugares e mais fraco em outros. Essa distribuição desigual sugere que o campo pode ser gerate do por ação de dínamo mais próxima à superfície, aciman da camada de hidrogênio metálico. Todo sobrevoo que fazemos nos leva para mais perto de determinar onde e como o dínamo de Júpiter funciona.”

Juno também foi projetada para estudar a magnetosfera polar e a origem das potentes auroras de Júpiter—suas luzes do norte e do sul. Essas emissões de auroras são causadas por partículas que captam energia, chocando-se com moléculas atmosféricas. As observações iniciais da Juno indicam que o processo parece funcionar de forma diferente em Júpiter do que na Terra.

Juno está numa órbita polar ao redor de Júpiter, e a maioria de cada órbita é despendida bem longe do gigante gasoso. Mas, uma vez a cada 53 dias, sua trajetória se aproxima de Júpiter de acima do polo norte, onde ela inicia um trânsito de duas horas (de polo a polo) voando de norte para sul com seus oito instrumentos científicos coletando dados e sua câmera JunoCam de divulgaçao pública tirando fotos. O download dos seis megabytes de dados coletados durante o trânsito pode levar 1,5 dia.

“A cada 53 dias, gritamos por Júpiter, somos apagados por uma mangueira de incêndio de ciência Joviana, e há sempre algo novo,” disse Bolton. “Em nosso próximo sobrevoo em 11 de julho, voaremos diretamente sobre uma das mais simbólicas  particularidades de todo o sistema solar —  uma que todo colegial conhece — A Grande Mancha Vermelha de Júpiter. Se alguém está chegando ao fundo do que está acontecendo abaixo desses gigantescos  topos de nuvens giratórias carmins, é Juno com seus instrumentos científicos que penetram nuvens.”


Tradução de Luiz M. Leitão da Cunha

This image shows Jupiter’s south pole, as seen by NASA’s Juno spacecraft from an altitude of 32,000 miles (52,000 kilometers). The oval features are cyclones, up to 600 miles (1,000 kilometers) in diameter. Multiple images taken with the JunoCam instrument on three separate orbits were combined to show all areas in daylight, enhanced color, and stereographic projection.


Early science results from NASA’s Juno mission to Jupiter portray the largest planet in our solar system as a complex, gigantic, turbulent world, with Earth-sized polar cyclones, plunging storm systems that travel deep into the heart of the gas giant, and a mammoth, lumpy magnetic field that may indicate it was generated closer to the planet’s surface than previously thought.

“We are excited to share these early discoveries, which help us better understand what makes Jupiter so fascinating,” said Diane Brown, Juno program executive at NASA Headquarters in Washington. "It was a long trip to get to Jupiter, but these first results already demonstrate it was well worth the journey.”

Juno launched on Aug. 5, 2011, entering Jupiter’s orbit on July 4, 2016. The findings from the first data-collection pass, which flew within about 2,600 miles (4,200 kilometers) of Jupiter's swirling cloud tops on Aug. 27, are being published this week in two papers in the journal Science, as well as 44 papers in Geophysical Research Letters.

“We knew, going in, that Jupiter would throw us some curves,” said Scott Bolton, Juno principal investigator from the Southwest Research Institute in San Antonio. “But now that we are here we are finding that Jupiter can throw the heat, as well as knuckleballs and sliders. There is so much going on here that we didn’t expect that we have had to take a step back and begin to rethink of this as a whole new Jupiter.”

Among the findings that challenge assumptions are those provided by Juno’s imager, JunoCam. The images show both of Jupiter's poles are covered in Earth-sized swirling storms that are densely clustered and rubbing together.

“We're puzzled as to how they could be formed, how stable the configuration is, and why Jupiter’s north pole doesn't look like the south pole,” said Bolton. “We're questioning whether this is a dynamic system, and are we seeing just one stage, and over the next year, we're going to watch it disappear, or is this a stable configuration and these storms are circulating around one another?”

Another surprise comes from Juno’s Microwave Radiometer (MWR), which samples the thermal microwave radiation from Jupiter’s atmosphere, from the top of the ammonia clouds to deep within its atmosphere. The MWR data indicates that Jupiter’s iconic belts and zones are mysterious, with the belt near the equator penetrating all the way down, while the belts and zones at other latitudes seem to evolve to other structures. The data suggest the ammonia is quite variable and continues to increase as far down as we can see with MWR, which is a few hundred miles or kilometers.

Prior to the Juno mission, it was known that Jupiter had the most intense magnetic field in the solar system. Measurements of the massive planet’s magnetosphere, from Juno’s magnetometer investigation (MAG), indicate that Jupiter’s magnetic field is even stronger than models expected, and more irregular in shape. MAG data indicates the magnetic field greatly exceeded expectations at 7.766 Gauss, about 10 times stronger than the strongest magnetic field found on Earth.

“Juno is giving us a view of the magnetic field close to Jupiter that we’ve never had before,” said Jack Connerney, Juno deputy principal investigator and the lead for the mission’s magnetic field investigation at NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland. “Already we see that the magnetic field looks lumpy: it is stronger in some places and weaker in others. This uneven distribution suggests that the field might be generated by dynamo action closer to the surface, above the layer of metallic hydrogen. Every flyby we execute gets us closer to determining where and how Jupiter’s dynamo works.”

Juno also is designed to study the polar magnetosphere and the origin of Jupiter's powerful auroras—its northern and southern lights. These auroral emissions are caused by particles that pick up energy, slamming into atmospheric molecules. Juno’s initial observations indicate that the process seems to work differently at Jupiter than at Earth.

Juno is in a polar orbit around Jupiter, and the majority of each orbit is spent well away from the gas giant. But, once every 53 days, its trajectory approaches Jupiter from above its north pole, where it begins a two-hour transit (from pole to pole) flying north to south with its eight science instruments collecting data and its JunoCam public outreach camera snapping pictures. The download of six megabytes of data collected during the transit can take 1.5 days.

“Every 53 days, we go screaming by Jupiter, get doused by a fire hose of Jovian science, and there is always something new,” said Bolton. “On our next flyby on July 11, we will fly directly over one of the most iconic features in the entire solar system -- one that every school kid knows -- Jupiter’s Great Red Spot. If anybody is going to get to the bottom of what is going on below those mammoth swirling crimson cloud tops, it’s Juno and her cloud-piercing science instruments.”

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