Com a adição de Saturno, o Telescópio Espacial James Webb finalmente capturou todos os quatro mundos gigantes do nosso Sistema Solar.

As observações do JWST do planeta dos anéis, feitas em 25 de junho de 2023, foram limpas e processadas, dando-nos uma visão espetacular dos gloriosos anéis de Saturno, brilhando dourados na escuridão.

Em contraste, o disco de Saturno é bastante escuro na nova imagem, sem suas bandas de nuvens características, aparecendo em um marrom escuro relativamente sem características.

Isso ocorre por causa dos comprimentos de onda em que o JWST vê o Universo – infravermelho próximo e médio. Esses comprimentos de onda de luz geralmente são invisíveis a olho nu, mas podem revelar muito.

Por exemplo, a emissão térmica – associada ao calor – é dominada por comprimentos de onda infravermelhos. Quando você está tentando aprender sobre o que está acontecendo dentro de um planeta envolto em nuvens espessas e opacas, estudar sua temperatura é uma maneira valiosa de fazer isso.

Alguns elementos e processos químicos também emitem luz infravermelha. Portanto, ver os planetas do Sistema Solar em comprimentos de onda fora da estreita faixa admitida por nossa visão pode nos dizer muito mais sobre que coisas neles estão acontecendo.

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Saturno em comprimentos de onda do infravermelho próximo, usando um filtro que bloqueia a emissão de metano na atmosfera de Saturno. ( NASA, ESA, CSA, STScI, M. Tiscareno/SETI Institute, M. Hedman/University of Idaho, M. El Moutamid/Cornell University, M. Showalter/SETI Institute, L. Fletcher/University of Leicester, H. Hammel /AURA; J. DePasquale/STScI )

Saturno

Vimos na semana passada, quando batemos palmas para as imagens brutas de Saturno feitas pelo JWST, que as observações envolveram filtros que diminuíram a luz do planeta, enquanto permitiam que a luz dos anéis e luas brilhasse intensamente. Isso é necessário para que uma equipe liderada pelo cientista planetário Leigh Fletcher, da Universidade de Leicester, no Reino Unido, possa estudar os anéis e as luas de Saturno com mais detalhes.

Eles esperam identificar novas estruturas de anéis e, potencialmente, até novas luas orbitando o gigante gasoso. A imagem acima mostra três das luas de Saturno, Dione, Enceladus e Tethys, à esquerda do planeta. Embora escuro, o disco do planeta também revela informações sobre as mudanças sazonais de Saturno.

O hemisfério norte está chegando ao fim de seu verão de 7 anos, mas a região polar está escura. Um processo de aerossol desconhecido pode ser o responsável. Enquanto isso, a atmosfera ao redor das bordas do disco parece brilhante, o que pode ser resultado da fluorescência do metano, do brilho do trihidrogênio ou de ambos. Uma análise mais aprofundada poderia nos dizer qual.

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Imagem infravermelha próxima do JWST de Júpiter . ( NASA, ESA, CSA, Júpiter ERS Team; Richard Bone/UPV/EHU e Judy Schmidt )

Júpiter

Júpiter foi o primeiro dos planetas gigantes a receber o tratamento feito pelo JWST, com imagens saindo em agosto do ano passado – e como eram impressionantes.

O detalhe espetacular visto nas turbulentas nuvens e tempestades do planeta talvez não tenha sido totalmente surpreendente, mas também fomos agraciados com algumas características raramente vistas: as auroras permanentes que brilham nos pólos de Júpiter, invisíveis em comprimentos de onda ópticos, e os tênues anéis de Júpiter.

Também vimos duas das luas menores e menos conhecidas do planeta, Amalthea e Adrastea, com bolhas difusas de galáxias distantes ao fundo.

“Esta imagem resume a ciência do nosso programa do sistema de Júpiter, que estuda a dinâmica e a química do próprio Júpiter, seus anéis e seu sistema de satélites”, disse o astrônomo Thierry Fouchet do Observatório de Paris na França, que co-liderou as observações.

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Netuno em infravermelho próximo, mostrando seus anéis pela primeira vez em mais de 30 anos. ( NASA, ESA, CSA, STScI, J. DePasquale/STScI, N. Rowe-Gurney/NASA-GSFC )

Netuno

As observações de Netuno chegaram na segunda metade de setembro de 2022. Como Netuno está tão distante, tende a ser um pouco negligenciado; você provavelmente está acostumado a ver as imagens tiradas pela Voyager 2 quando ela passou lá em 1989. As observações do JWST nos deram, pela primeira vez em mais de 30 anos, uma nova visão dos delicados anéis do gigante do gelo – e a primeira em infravermelho.

Também revelou sete das 14 luas conhecidas de Netuno e pontos brilhantes em sua atmosfera. A maioria deles é atividade de tempestade, mas se você olhar de perto, verá uma faixa brilhante circulando o equador do planeta. Isso nunca havia sido visto antes e poderia ser, dizem os cientistas, uma assinatura da circulação atmosférica global de Netuno.

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Urano visto no infravermelho próximo, mostrando seu pólo brilhante, nuvens e anéis. ( NASA, ESA, CSA, STScI, J. DePasquale/STSci )

Urano

Urano também está bem longe, mas também é um grande esquisito. Embora muito semelhantes a Netuno, os dois planetas têm tons ligeiramente diferentes, o que é um mistério, e Urano também está inclinado para o lado, o que também é difícil de explicar.

As observações do JWST, divulgadas em abril de 2023, não estão resolvendo esses enigmas, mas revelaram 11 das 13 estruturas do incrível sistema de anéis uraniano e um inexplicável brilho atmosférico sobre a calota polar do planeta.

JWST tem muito a dizer sobre o início do Universo; mas também está abrindo a ciência espacial de perto de casa. Com o fim do primeiro ano de operação, não podemos deixar de especular sobre as novas maravilhas que virão nos próximos anos.

Por Michelle Starr
Publicado no ScienceAlert