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Júpiter um ano depois do cometa Shoemaker-Levy 9

Depois de um ano, pesquisadores do mundo inteiro se reuniram nos Estados Unidos para analisar as causas e os efeitos da queda de fragmentos do cometa Shoemaker-Levy 9 no planeta Júpiter.

Thereza Venturoli

Em maio, astrônomos do mundo todo se reuniram na cidade americana de Baltimore para comparar o que viram e mediram durante o choque do Shoemaker-Levy 9 contra o planeta gigante, em julho de 1994. Trocaram informações e interpretações. Agora, finalmente, há um entendimento comum sobre o que aconteceu em cada etapa da colisão. Mas algumas dúvidas ainda persistem.

Dia 16 de julho de 1994. Os telescópios do planeta Terra estão focalizados no planeta Júpiter, num ponto bem pertinho do pólo sul. Do espaço, o Telescópio Espacial Hubble e a sonda americana Galileu também estão com as câmeras voltadas para o gigante. Por trás dos monitores desses potentes equipamentos, os pesquisadores esperam ansiosos o maior espetáculo astronômico jamais assistido ao vivo: 21 fragmentos do cometa Shoemaker Levy 9 vão bombardear Júpiter. A expectativa é grande porque, com a colisão, eles esperam “capturar” mais dados sobre a atmosfera do maior planeta do sistema solar e, de quebra, descobrir mais sobre a estrutura dos cometas. O show de luzes e manchas dura seis dias.

Dia 9 de maio de 1995. Cerca de 200 cientistas de vários países estão reunidos na cidade americana de Baltimore, para discutir o que já se sabe sobre o fenômeno. Em três dias, eles checam as previsões, comparam dados e medidas, teorias e suposições. Os pesquisadores juntam tudo o que se observou para começar a responder as grandes questões: O que eles realmente viram? Por que os equipamentos detectaram dois flashes brilhantes na queda dos fragmentos maiores? Qual o tamanho real dos pedaços do cometa? Que substâncias existiam nas colunas de fumaça que subiram a cada impacto? O que há de novo sobre a composição e a estrutura da atmosfera de Júpiter?

“Ainda estamos longe de responder a todas as perguntas”, afirmou à SUPER Paul Weissman, do Laboratório de Propulsão a Jato, em Pasadena, Califórnia, Estados Unidos. “Mas já podemos descrever com certeza cada etapa da queda do cometa e o que ela significa. É o primeiro passo para uma análise mais detalhada das observações.”

Weissman é um dos astrônomos que estuda os efeitos do cometa com dados colhidos pela sonda Galileu. Na época do choque, a Galileu era a sonda certa na hora certa no lugar exato. Apesar de estar muito longe de Júpiter — a cerca de 240 milhões de quilômetros (só para comparar, a distância da Terra ao Sol é de 150 milhões de quilômetros) —, ela encontrava-se numa posição privilegiada para assistir ao show “de camarote”: enxergava o lado escuro do planeta, invisível da Terra. E foi justamente nessa face de Júpiter que o cometa caiu.

A Galileu teve problemas técnicos numa das antenas, o que provocou atraso na transmissão de dados. Ainda assim, as informações da sonda sobre o brilho, o calor e a luz emitida pelos fragmentos foram fundamentais para confirmar e, em alguns casos, acrescentar detalhes às observações do Hubble e dos telescópios terrestres.

A maioria dos eventos observados na queda do Shoemaker estavam previstos nos modelos desenhados em computador, elaborados com meses de antecedência para levantar todas as possibilidades. Mas o cometa reservou algumas surpresas para a última hora, como a mancha escura que espirrou da trombada de cada fragamento. Os astrônomos já esperavam, sim, que se levantasse uma grande nuvem de gases de Júpiter e estilhaços sobre a atmosfera. E isso aconteceu. Mas eles não contavam que essa nuvem fosse escura.

“Previmos grandes manchas brancas resultantes da condensação de material vaporizado”, diz Paul Weissman. Ele acredita que faltou atenção. “Se alguém tivesse pensado mais sobre o assunto, teria chegado à conclusão de que o produto da queima dos compostos de carbono, comuns nos cometas, e de metano, de Júpiter, deveria mesmo ser negro — uma fuligem gordurosa, parecida com a fumaça que sai dos poços de petróleo incendiados.”

Quando se trata de fenômenos absolutamente desconhecidos, como o bombardeio do Shoemaker, a teoria e a observação precisam fazer parceria. Desta vez, as suposições iniciais deram pistas sobre o que se deveria procurar. As observações, por seu lado, levantaram eventos inesperados , que exigem novas teorias que os expliquem. Por isso, encontros como o de Baltimore são importantes. “Nessas horas, até as conversas de corredor têm um grande papel”, diz Weissman. “Depois de Baltimore, estamos analisando os dados da Galileu com outros olhos.”

Para saber mais:

Paredes no espaço

(SUPER número 4, ano 4)

Vizinhos problema

(SUPER número 3, ano 7)

Cada vez mais fundo

Júpiter não tem solo. Sua superfície é feita de gases. Nesse “chão de nuvens”, os fragmentos maiores do cometa mergulharam a profundidades de até 70 quilômetros.

Lá bem no fundo, há uma camada de gelo . Ela não chegou a ser tocada pelos fragmentos do cometa que afundaram em Júpiter. A violência do atrito jogou para cima os estilhaços. Superaquecidas, a 7 200 graus centígrados, as moléculas de metano, hidrocarbonetos e água se quebraram e criaram novos compostos. Subindo, a bola de fogo se espalhou e esfriou. Atingiu 250 quilômetros de diâmetro, a apenas 250 graus Celsius. A coluna de fumaça e fogo chegou a 3 300 quilômetros de altura.

Mergulho no inferno

Tempo: 0 segundo

Um fragmento entra na atmosfera jupiteriana superior, como um meteoro. Depois de um ano analisando os dados coletados pela sonda Galileu, pelo Telescópio Espacial Hubble e pelos observatórios em terra, os astrônomos confirmaram que a velocidade do bólido era de 220 000 quilômetros por hora. A primeira camada gasosa que envolve Júpiter, os astrônomos já sabiam, é muito rala, composta principalmente de hidrogênio a uma temperatura de 1 200 graus Celsius.

12 segundos

O bólido chega às camadas inferiores e produz dois flashes. Tudo indica que o primeiro foi provocado pelo choque com os gases dessas camadas, normalmente a 150 graus centígrados negativos. Sete segundos depois, a sonda Galileu viu um segundo flash, seguido de uma grande explosão e uma coluna de gases subindo como uma bola de fogo. A temperatura dos gases, nesse instante, explodiu para 7 200 graus positivos.

1 minuto

A coluna de gases e estilhaços superaquecidos expande-se a 43 200 quilômetros por hora e chega ao topo da camada superior, 3 300 quilômetros acima da camada inferior, onde é fotografada pelo Hubble. A Galileu registrou o brilho e o calor da coluna. À medida que a bola de fogo subia, seu diâmetro aumentava de 10 para 250 quilômetros, enquanto sua temperatura caía de 4 800 graus para meros 250 graus centígrados.

6 minutos

A Galileu e os observatórios da Terra detectam intensa radiação infravermelha, ou seja, calor. Na época, esse fenômeno foi chamado de evento principal. Hoje, os cientistas sabem que a radiação não veio do impacto em si: já era um efeito dos estilhaços que, produzidos pelas colisões, foram lançados para o alto e depois caíram como chuva de pedras, aquecendo a atmosfera superior. Em alguns casos, essas chuvas estendiam-se por áreas superiores ao diâmetro da Terra.

1 hora

Os restos dos estilhaços formam uma imensa mancha escura, “apoiada” sobre a camada superior da atmosfera. A violência da trombada quebrou as moléculas do fragmento. Os átomos livres se juntaram então ao hidrogênio e ao metano de Júpiter, criando novas substâncias. Os compostos de carbono e de enxôfre detectados pelo Hubble e outros telescópios terrestres explicam a cor negra: elas são substâncias normalmente escuras.

2 meses

Os pesquisadores observaram a dissolução da mancha escura, em forma de anel. A fumaça formada por metano e outros compostos de carbono foi varrida por ventos da alta atmosfera e encobriu parcialmente a face do planeta. Os pesquisadores também concluíram que, ao mesmo tempo, os microscópicos grãos de fuligem começaram a se aglomerar, formando partículas maiores, que acabaram caindo de volta sobre o planeta.

1 ano

A maior parte das partículas pesada de fuligem gordurosa já mergulharam de novo na densa atmosfera jupiteriana — provavelmente até camadas internas, inacessíveis aos equipamentos de observação. Dois meses atrás, os detectores percebiam ainda uma leve neblina, cada vez mais tênue. Agora, as cicatrizes deixadas pelo Shoemaker-Levy 9 somem, debaixo da pesada cortina de gases e de mistério que envolve o planeta gigante.

A misteriosa natureza do gigante

A densidade da atmosfera não é como a de outros mundos gasosos.

Algumas vezes, os cientistas tentam resolver um problema e, em vez disso, levantam novos mistérios. Foi assim com dois geofísicos da Divisão de Ciências Geológicas e Planetárias do Instituto de Tecnologia da Califórnia, Andrew Ingersoll e Hiroo Kanamori. Eles dizem que detectaram abalos sísmicos em Júpiter durante a queda do Shoemaker.

Os gases teriam sido percorridos por ondas concêntricas, como as que se formam na superfície de um lago quando ali cai uma pedra. Num artigo publicado na revista científica inglesa Nature, eles sugerem que a densidade da atmosfera jupiteriana não deve aumentar gradativamente, como se acredita que acontece com o Sol e os planetas gasosos (Saturno, Urano, Netuno e o próprio Júpiter). Para acontecer um abalo sísmico, como eles detectaram, teria de haver um abrupto aumento de densidade nas camadas mais profundas. É como se, lá embaixo, houvesse uma parede de gases. Ninguém tem a explicação definitiva.O fato é que a aventura em Júpiter está apenas no início. O próximo capítulo começa no dia 7 de dezembro, quando a Galileu chegará à atmosfera do gigante para fazer medidas exatas de sua estrutura e composição.