Nota de Imprensa

Um Olhar Profundo sobre uma Tempestade Enorme em Saturno

19 de Maio de 2011

O Very Large Telescope (VLT) do 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. Os resultados deste estudo, efectuado por uma equipa internacional de astrónomos, aparecem publicados esta semana na revista Science.

A atmosfera do planeta Saturno aparece-nos geralmente calma e plácida. Mas, cerca de uma vez por ano “saturniado” (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 à escala planetária (eso9014).

A tempestade mais recente foi detectada em Dezembro de 2010 pelo instrumento de rádio e plasma, a bordo da sonda espacial Cassini [1], em órbita em torno do planeta, tendo sido igualmente seguida por astrónomos amadores. Esta tempestade foi agora estudada em detalhe com o auxílio da câmara infravermelha VISIR [2] montada no Very Large Telescope (VLT) do ESO, em conjunto com observações do instrumento CIRS [3], a bordo da Cassini.

Esta é apenas a sexta destas enormes tempestades a ser detectada desde 1876. É a primeira a ser estudada no infravermelho térmico - de modo a podermos 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 (Universidade de Oxford, Reino Unido), autor principal deste novo estudo. “O facto de termos tanto o VLT como a Cassini a observar esta tempestade em simultâneo, dá-nos a oportunidade de contextualizar as observações da Cassini. Estudos anteriores de tempestades deste tipo apenas puderam utilizar a radiação solar reflectida, 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 fenómeno.”

A tempestade pode ter tido origem nas profundezas das nuvens de água, onde um fenómeno próximo de uma trovoada originou a criação de 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 este 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 (Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Estados Unidos da América), outro membro da equipa.

Alguns dos fenómenos mais inesperados vistos nas novas imagens VISIR  são os chamados faróis estratosféricos. Estes faróis correspondem a mudanças de temperatura muito grandes no cimo da estratosfera de Saturno, 250-300 km por cima dos topos das nuvens da atmosfera inferior. Estes fenómenos 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 reflectida, no entanto em radiação infravermelha térmica, detectada pelo instrumento VISIR, brilham mais intensamente do  que a emissão do resto do planeta. Nunca tinham sido detectados anteriormente, por isso os astrónomos não sabem se são fenómenos comuns neste tipo de tempestades.

“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.”

Notas

[1] A missão Cassini-Huygens é uma colaboração entre a NASA, a Agência Espacial Europeia e a Agência Espacial Italiana. O Jet Propulsion Laboratory da NASA, em Pasadena, California, uma divisão do California Institute of Technology, gere a missão para o Science Mission Directorate da NASA, Washington, DC.

[2] VISIR é o espectrómetro e câmara do VLT no infravermelho médio. O VISIR foi construído por  CEA/DAPNIA/SAP e NFRA/ASTRON. 

[3] CIRS é a sigla do inglês Composite Infrared Spectrometer, um dos instrumentos a bordo da sonda espacial Cassini. O CIRS analisa a radiação infravermelha e é capaz de determinar a composição de um objecto. 

Informações adicionais

Este trabalho foi descrito num artigo científico que será publicado na revista Science no dia 19 de Maio de 2011.

A equipa é composta de Leigh N. Fletcher (University of Oxford, UK), Brigette E. Hesman (University of Maryland, USA), Patrick G.J. Irwin (University of Oxford), Kevin H. Baines (University of Wisconsin-Madison, USA), Thomas W. Momary (Jet Propulsion Laboratory (JPL), Pasadena, USA), A. Sanchez-Lavega (Universidad del País Vasco, Bilbao, Espanha), F. Michael Flasar (NASA Goddard Space Flight Center (GSFC), Maryland, USA), P.L. Read (University of Oxford, UK), Glenn S. Orton (JPL), Amy Simon-Miller (GSFC), Ricardo Hueso (Universidad del País Vasco), Gordon L. Bjoraker (GSFC), A. Mamoutkine (GSFC, Teresa del Rio-Gaztelurrutia (Universidad del País Vasco), Jose M. Gomez (Fundacion Esteve Duran, Barcelona, Espanha), Bonnie Buratti (JPL), Roger N. Clark (US Geological Survey, Denver, USA), Philip D. Nicholson (Cornell University, Ithaca, USA), Christophe Sotin (JPL).

O ESO, o Observatório Europeu do Sul, é a mais importante organização europeia intergovernamental para a investigação em astronomia e é o observatório astronómico mais produtivo do mundo. O ESO é  financiado por 15 países: Alemanha, Áustria, Bélgica, Brasil, Dinamarca, Espanha, Finlândia, França, Holanda, Itália, Portugal, Reino Unido, República Checa, Suécia e Suíça. O ESO destaca-se por levar a cabo um programa de trabalhos ambicioso, focado na concepção, construção e funcionamento de observatórios astronómicos terrestres de ponta, que possibilitam aos astrónomos importantes descobertas científicas. O ESO também tem um papel importante na promoção e organização de cooperação na investigação astronómica. O ESO mantém em funcionamento três observatórios de ponta, no Chile: La Silla, Paranal e Chajnantor. No Paranal, o ESO opera  o Very Large Telescope, o observatório astronómico óptico mais avançado do mundo e o VISTA, o maior telescópio de rastreio do mundo. O ESO é o parceiro europeu do revolucionário telescópio  ALMA, o maior projeto astronómico que existe atualmente. O ESO encontra-se a planear o European Extremely Large Telescope, E-ELT, um telescópio de 42 metros que observará na banda do visível e próximo infravermelho. O E-ELT será “o maior olho no céu do mundo”.

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Este texto é a tradução da Nota de Imprensa do ESO eso1116, cortesia do ESON, uma rede de pessoas nos Países Membros do ESO, que servem como pontos de contacto local com os meios de comunicação social, em ligação com os desenvolvimentos do ESO. A representante do nodo português é Margarida Serote.