Astrônomos captam tempestade rara em Saturno

ESO - 20/05/2011

A tempestade ocorre cerca de uma vez a cada ano de Saturno (o equivalente a trinta anos terrestres), quando a primavera chega ao hemisfério norte do planeta gigante.
[Imagem: ESO/University of Oxford/L. N. Fletcher/T. Barry]

Tempestade anual

O Telescópio VLT, do Observatório Europeu do Sul (ESO) juntou-se à sonda espacial Cassini da NASA para estudar uma tempestade rara na atmosfera do planeta Saturno, com um detalhe nunca antes alcançado.

A atmosfera do planeta Saturno aparece geralmente calma e plácida.

Mas, cerca de uma vez a cada ano de Saturno (o equivalente a trinta anos terrestres), quando a primavera chega ao hemisfério norte do planeta gigante, algo se movimenta por baixo das nuvens, o que leva a uma perturbação dramática em escala planetária.

A tempestade mais recente foi detectada em Dezembro de 2010 pelo instrumento de rádio e plasma, a bordo da sonda espacial Cassini, que está em órbita em torno de Saturno, tendo sido igualmente seguida por astrônomos amadores.

Esta tempestade foi agora estudada em detalhe com o auxílio da câmara infravermelha VISIR montada no Very Large Telescope (VLT) do ESO, em conjunto com observações do instrumento CIRS, a bordo da Cassini.

Tempestade em Saturno

Esta é apenas a sexta destas enormes tempestades, acompanhadas desde 1876. Mas é a primeira a ser estudada no infravermelho térmico - de modo a ver as variações de temperatura no interior da tempestade saturniana - e a primeira a ser observada por uma sonda espacial em órbita do planeta.

"Esta perturbação no hemisfério norte de Saturno criou uma erupção gigante, violenta e complexa, de matéria brilhante das nuvens, a qual se espalhou até envolver todo o planeta," explica Leigh Fletcher, da Universidade de Oxford, no Reino Unido, autor principal deste novo estudo.

"O fato de termos tanto o VLT como a Cassini observando esta tempestade simultaneamente, dá-nos a oportunidade de contextualizar as observações da Cassini. Estudos anteriores de tempestades deste tipo apenas puderam utilizar a radiação solar refletida, mas agora que dispomos da radiação infravermelha térmica pela primeira vez, podemos revelar regiões escondidas da atmosfera e medir diferenças verdadeiramente substanciais nas temperaturas e nos ventos associados a este fenômeno," explica o astrônomo.

A tempestade pode ter tido origem nas profundezas das nuvens de água, onde um fenômeno parecido com uma trovoada originou uma pluma de convecção gigante: tal como o gás quente sobe num quarto aquecido, esta massa de gás deslocou-se para cima, introduzindo-se na atmosfera superior de Saturno, normalmente serena.

Estas enormes perturbações interagem com os ventos em circulação para leste e oeste e causam variações dramáticas na temperatura das zonas superiores da atmosfera.

"As nossas novas observações mostram que a tempestade teve um efeito enorme na atmosfera, transportando energia e material ao longo de enormes distâncias, modificando os ventos atmosféricos - criando correntes de matéria ejetada e turbilhões gigantes - e perturbando a lenta evolução sazonal de Saturno", acrescenta Glenn Orton, do Laboratório de Propulsão a Jato, da NASA, outro membro da equipe.

Faróis estratosféricos

Alguns dos fenômenos mais inesperados vistos nas novas imagens são os chamados faróis estratosféricos.

Estes faróis correspondem a mudanças de temperatura muito grandes no cimo da estratosfera de Saturno, entre 250 e 300 km acima dos topos das nuvens da atmosfera inferior.

Estes fenômenos mostram claramente até que altura na atmosfera se propagam os efeitos da tempestade. A temperatura na estratosfera de Saturno é normalmente cerca de -130 graus Celsius durante esta estação, mas nestes faróis as temperaturas são 15 a 20 graus Celsius mais quentes.

Os faróis são completamente invisíveis na radiação solar refletida. No entanto em radiação infravermelha térmica, detectada pelo instrumento VISIR, eles brilham mais intensamente do que a emissão do resto do planeta.

Os faróis estratosféricos nunca haviam sido detectados anteriormente, por isso os astrônomos não sabem se são fenômenos comuns neste tipo de tempestade.

"Tivemos sorte em ter uma sessão de observação programada para o início de 2011, a qual foi antecipada com permissão do ESO, para que pudéssemos observar a tempestade tão depressa quanto possível. Foi outro golpe de sorte que o instrumento CIRS da Cassini pudesse observar a tempestade ao mesmo tempo, pois deste modo tivemos imagens do VLT e espectros da Cassini que pudemos comparar," conclui Leigh Fletcher. "Continuamos neste momento a observar este evento, que acontece apenas uma vez por geração."

Mais tópicos