Como um ‘cabo de guerra’ magnético com as erupções vulcânicas da lua Io cria as auroras de Júpiter

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Créditos: NASA / ESA / J. Nichols / Universidade de Leicester.

Por Morgan McFall-Johnsen
Publicado no Business Insider

As auroras de Júpiter – as luzes que dançam em torno de seus polos – são as mais diferenciadas em nosso Sistema Solar e mais de mil vezes mais brilhantes que as auroras da Terra. Agora, um novo estudo confirma que essas luzes polares de outro mundo vêm de uma fonte única: lava espacial.

A lua de Júpiter, Io, é o mundo mais vulcanicamente ativo do Sistema Solar. Seus mais de 400 vulcões ativos lançam regularmente lava a dezenas de quilômetros de altura, onde cai na órbita de Júpiter e se torna plasma – “uma sopa de material eletricamente carregado”, disse o astrônomo James O’Donoghue à Business Insider.

Essa lava espacial transformada em plasma é então varrida pelo poderoso campo magnético de Júpiter, que o canaliza para os polos do planeta. Lá, as partículas eletricamente carregadas interagem com gases na atmosfera para criar as luzes da aurora.

Esta foi a teoria dominante por duas décadas.

“A ciência estava bastante estabelecida”, disse O’Donoghue, que estuda as atmosferas superiores de planetas gigantes na agência espacial do Japão, mas não esteve envolvido no novo estudo.

A missão Juno da NASA questionou essa teoria quando chegou ao planeta gigante em 2016. A espaçonave que sondou Júpiter não encontrou nenhum sinal de correntes elétricas nos polos.

“Foram alguns anos tensos em nossa comunidade tentando descobrir o que está acontecendo”, disse O’Donoghue.

A pesquisa publicada no mês passado pela Universidade de Leicester confirma a teoria original e a une com as descobertas de Juno. Os cientistas reuniram observações do Telescópio Espacial Hubble, que mapeou o brilho das auroras de Júpiter e as compararam com as medições de Juno do campo magnético do planeta e das correntes elétricas que viajam por ele.

“Quase caí da cadeira quando vi o quão clara é a conexão”, disse Jonathan Nichols, astrônomo da Universidade de Leicester que liderou o novo estudo, em um comunicado de imprensa.

Os resultados confirmam a relação entre as erupções vulcânicas de Io, as correntes elétricas no campo magnético de Júpiter e as auroras – mas as medições de Juno pintam um cenário mais complexo do que a teoria inicial.

A lava espacial faz um passeio em um loop vertical em torno de Júpiter

O estudo, publicado na edição de janeiro do Journal of Geophysical Research: Space Physics, descreve o processo como um cabo de guerra entre o campo magnético de Júpiter e o plasma de lava espacial de Io.

O campo magnético de Júpiter inicialmente empurra o plasma para longe do planeta, mas à medida que o material se afasta, ele não consegue orbitar rápido o suficiente para manter a distância.

Em vez disso, viaja ao longo das linhas do campo magnético de Júpiter, de volta aos polos do planeta, percorrendo a atmosfera superior de Júpiter.

Ilustração do mecanismo por trás do “cabo de guerra” de Júpiter – o delicado ciclo de correntes elétricas impulsionado pela rápida rotação de Júpiter e a liberação de enxofre e oxigênio dos vulcões em sua lua, Io. Créditos: Emma Bunce / Stanley Cowley / Jonathan Nichols / Universidade de Leicester.

Outros planetas orbitando outras estrelas – muitos deles semelhantes a Júpiter – poderiam ter suas próprias auroras. Seus campos magnéticos podem se comportar de maneira semelhante aos de Júpiter.

Os astrônomos observaram auroras em sete planetas em nosso próprio Sistema Solar. Elas parecem ser comuns, mas as de Júpiter são excepcionalmente poderosas, em parte graças aos vulcões de Io.

Juno, que ainda está voando em torno de Júpiter e suas luas, poderia contar aos cientistas ainda mais sobre as deslumbrantes auroras do planeta.

Como disse O’Donoghue, a relação entre os vulcões de Io e a aurora de Júpiter “é um dos aspectos mais fascinantes do Sistema Solar”.