NASA/ESA/CSA/STALLARD ET AL 2025.
MADRID 19 set. (EUROPA PRESS) -
Observações da estrutura atmosférica de Saturno com o Telescópio Espacial James Webb revelam características complexas e misteriosas nunca antes vistas em qualquer planeta do nosso sistema.
Os resultados foram apresentados pelo professor Tom Stallard, da Universidade de Northumbria, na Reunião Conjunta EPSC-DPS2025, em Helsinque, e publicados na revista Geophysical Research Letters.
"Essa oportunidade de usar o James Webb nos permitiu, pela primeira vez, fazer observações tão detalhadas no infravermelho próximo da aurora e da atmosfera superior de Saturno. Os resultados foram uma surpresa completa", disse Stallard em um comunicado.
"Esperávamos ver emissões de banda larga em vários níveis. Em vez disso, vimos padrões em escala fina de colares e estrelas que, apesar de estarem separados por enormes distâncias em altitude, poderiam estar interconectados de alguma forma, e até mesmo ligados ao famoso hexágono nas profundezas das nuvens de Saturno. Essas características foram totalmente inesperadas e, até o momento, permanecem completamente inexplicadas.
A equipe internacional de pesquisadores, composta por 23 cientistas de instituições do Reino Unido, EUA e França, fez as descobertas durante um período de observação contínua de 10 horas em 29 de novembro de 2024, enquanto Saturno girava sob a visão do telescópio espacial.
A equipe se concentrou na detecção de emissões infravermelhas de uma forma molecular de hidrogênio carregada positivamente, H3+, que desempenha um papel fundamental nas reações da atmosfera de Saturno e, portanto, pode fornecer informações valiosas sobre os processos químicos e físicos envolvidos.
O espectrógrafo de infravermelho próximo do James Webb permitiu que a equipe observasse simultaneamente íons H3+ da ionosfera, 1.100 quilômetros acima da superfície nominal de Saturno, e moléculas de metano na estratosfera subjacente, a uma altitude de 600 quilômetros.
ESTRUTURAS ESCURAS, SEMELHANTES A COLARES
No plasma eletricamente carregado da ionosfera, a equipe observou uma série de estruturas escuras, semelhantes a colares, inseridas em halos aurorais brilhantes. Essas estruturas permaneceram estáveis por horas, mas pareciam se mover lentamente em períodos mais longos.
A cerca de 500 quilômetros de profundidade na estratosfera de Saturno, a equipe descobriu uma formação assimétrica em forma de estrela. Essa estrutura incomum se estendia do polo norte de Saturno em direção ao equador. Apenas quatro dos seis braços da estrela eram visíveis, e dois deles estavam misteriosamente ausentes, criando um padrão assimétrico.
"Até o momento, estudar a atmosfera superior de Saturno com missões e instalações telescópicas tem sido incrivelmente difícil devido à emissão extremamente fraca dessa região", disse Stallard.
"A incrível sensibilidade do JWST revolucionou nossa capacidade de observar essas camadas atmosféricas, revelando estruturas completamente diferentes de tudo o que já vimos antes em qualquer planeta."
A equipe mapeou a localização exata das formações e descobriu que elas se sobrepunham à mesma região de Saturno em diferentes níveis, e que os braços da estrela pareciam emanar de posições diretamente acima dos pontos hexagonais no nível das nuvens de tempestade. Isso sugere que os processos que conduzem os padrões podem influenciar uma coluna que se estende pela atmosfera de Saturno.
Acreditamos que as esferas escuras podem ser o resultado de interações complexas entre a magnetosfera de Saturno e sua atmosfera rotativa, o que poderia fornecer novas percepções sobre a troca de energia que impulsiona a aurora saturnina. O padrão estelar assimétrico sugere processos atmosféricos anteriormente desconhecidos que operam na estratosfera de Saturno, possivelmente relacionados ao padrão de tempestade hexagonal observado nas camadas mais profundas da atmosfera de Saturno", disse Stallard.
"É interessante notar que as esferas mais escuras na ionosfera parecem se alinhar com o braço estelar mais intenso na estratosfera, mas ainda não está claro se elas estão realmente relacionadas ou se é apenas uma coincidência.
Embora ambas as características possam ter implicações significativas para a compreensão da dinâmica atmosférica em planetas gigantes gasosos, são necessárias mais pesquisas para explicar as causas subjacentes.
A equipe espera que haja mais tempo disponível no futuro para fazer observações de acompanhamento de Saturno com o JWST e explorar essas características com mais profundidade. Com o planeta em seu equinócio, que ocorre aproximadamente a cada 15 anos terrestres, as estruturas podem mudar drasticamente à medida que a orientação de Saturno em relação ao Sol muda e o hemisfério norte entra no outono.
"Uma vez que nenhuma das camadas atmosféricas pode ser observada com telescópios terrestres, a necessidade de observações de acompanhamento com o JWST durante esse período-chave de mudança sazonal em Saturno é convincente", acrescentou Stallard.
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