Previsão de ventos fortes, neblina nebulosa

Os planetas externos além[{” attribute=””>Mars do not have solid surfaces to affect weather as on Earth. And, sunlight is much less able to drive atmospheric circulation. Nevertheless, these are ever-changing worlds. And Hubble – as interplanetary meteorologist – is keeping track, as it does every year. Jupiter’s weather is driven from inside-out as more heat percolates up from its interior than it receives from the Sun. This heat indirectly drives color change cycles highlighting a system of alternating cyclones and anticyclones. Uranus has seasons that pass by at a snail’s pace because it takes 84 years to complete one orbit about the Sun. The seasons are extreme because Uranus is tipped on its side. As summer approaches in the northern hemisphere, Hubble sees a growing polar cap of high-altitude photochemical haze that looks similar to the smog over cities on Earth.

Hubble Monitors Changing Weather and Seasons at Jupiter and Uranus

Ever since its launch in 1990, NASA’s Hubble Space Telescope has been an interplanetary weather observer, keeping an eye on the largely gaseous outer planets and their ever-changing atmospheres. NASA spacecraft missions to the outer planets have given us a close-up look at these atmospheres, but Hubble’s sharpness and sensitivity keeps an unblinking eye on a kaleidoscope of complex activities over time. In this way Hubble complements observations from other spacecraft such as Juno, currently orbiting Jupiter; the retired Cassini mission to Saturn, and the Voyager 1 and 2 probes, which collectively flew by all four giant planets between 1979 and 1989.

Inaugurated in 2014, the telescope’s Outer Planet Atmospheres Legacy (OPAL) Program has been providing us with yearly views of the giant planets. Here are some recent images:

Jupiter

[left]—A previsão para Júpiter é de tempo tempestuoso nas baixas latitudes do norte. Uma série conspícua de tempestades alternadas é visível, formando o que alguns astrônomos planetários chamam de “rua do vórtice”. Este é um padrão de onda de anticiclones e ciclones intercalados ligados entre si como em uma máquina com engrenagens alternadas movendo-se no sentido horário e anti-horário. Se as tempestades se aproximarem o suficiente, no caso muito improvável de uma fusão, elas podem formar uma tempestade ainda maior, potencialmente rivalizando com o tamanho atual da Grande Mancha Vermelha. O padrão escalonado de anticiclones e furacões impede a fusão de tempestades individuais. A atividade também pode ser vista dentro dessas tempestades; na década de 1990, o Hubble não viu ciclones ou anticiclones com tempestades embutidas, mas essas tempestades se formaram na última década. Fortes diferenças de cores sugerem que o Hubble também está vendo diferentes alturas e profundidades de nuvens.

A lua laranja Io bombardeia esta visão do topo das nuvens multicoloridas de Júpiter, projetando uma sombra na borda oeste do planeta. A resolução do Hubble é tão nítida que pode ver a aparência manchada de laranja de Io associada aos seus numerosos vulcões ativos. Esses vulcões foram descobertos pela primeira vez quando a espaçonave Voyager 1 voou em 1979. O interior derretido da lua é coberto por uma fina crosta através da qual os vulcões ejetam material. O enxofre assume tons diferentes em diferentes temperaturas, e é por isso que a superfície de Io é tão colorida. Esta imagem foi tirada em 12 de novembro de 2022.

[right]—A lendária Grande Mancha Vermelha de Júpiter é o foco desta visão. Embora esse vórtice seja grande o suficiente para engolir a Terra, na verdade ele encolheu para o menor tamanho que tinha nos registros observacionais de 150 anos atrás. Visto no canto inferior direito está a lua gelada de Júpiter, Ganimedes, transitando pelo planeta gigante. Um pouco maior que o planeta Mercúrio, Ganimedes é a maior lua do sistema solar. É um mundo de crateras com uma superfície principalmente de gelo de água com óbvios fluxos glaciais alimentados pelo calor interno. (Esta imagem é menor porque Júpiter estava a 81.000 milhas da Terra quando a foto foi tirada). Esta imagem foi tirada em 6 de janeiro de 2023.

Urano

O nerd planetário Urano rola de lado ao redor do Sol enquanto segue uma órbita de 84 anos, em vez de girar em uma posição mais vertical como a Terra. Urano tem um eixo de rotação “horizontal” estranhamente inclinado, a apenas oito graus do plano da órbita do planeta. Uma teoria mais recente afirma que Urano já teve uma lua enorme, que a gravidade desestabilizou e depois colidiu. Outras possibilidades incluem impactos gigantes durante a formação de planetas, ou mesmo planetas gigantes exercendo torques ressonantes entre si ao longo do tempo. As consequências da inclinação do planeta são que partes de um hemisfério ficam completamente desprovidas de luz solar por períodos de até 42 anos. Quando a espaçonave Voyager 2 o visitou na década de 1980, o pólo sul do planeta estava apontado quase diretamente para o Sol. A última visão do Hubble mostra que o Pólo Norte agora está se inclinando em direção ao Sol.

[left]– Esta é uma visão do Hubble de Urano tirada em 2014, sete anos após o equinócio vernal do norte, quando o Sol estava brilhando diretamente sobre o equador do planeta, e mostra uma das primeiras imagens do programa OPAL. Múltiplas tempestades com nuvens de cristais de gelo de metano ocorrem nas latitudes do meio do norte sobre a atmosfera inferior ciano do planeta. O Hubble fotografou o sistema de anéis de lado em 2007, mas os anéis começam a se abrir nesta vista sete anos depois. Naquela época, o planeta tinha várias pequenas tempestades e até algumas faixas de nuvens fracas.

[right]– Como visto em 2022, o pólo norte de Urano mostra uma espessa névoa fotoquímica semelhante à poluição atmosférica sobre as cidades. Várias pequenas tempestades podem ser vistas na borda da linha de neblina polar. O Hubble tem rastreado o tamanho e o brilho da calota polar norte e está ficando mais brilhante a cada ano. Os astrônomos estão desvendando vários efeitos – da circulação atmosférica, propriedades das partículas e processos químicos – que determinam como a calota polar atmosférica muda com as estações. No equinócio uraniano de 2007, nenhum dos polos estava particularmente brilhante.À medida que o solstício de verão do norte se aproxima em 2028, a calota pode se tornar ainda mais brilhante e apontar diretamente para a Terra, permitindo uma boa visão dos anéis e do Pólo Norte; O sistema de anéis então aparece frontalmente. Esta imagem foi tirada em 9 de novembro de 2022.

Sobre o Hubble

O Telescópio Espacial Hubble representa uma colaboração notável entre a NASA e a ESA, com o Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, supervisionando sua administração. O Space Telescope Science Institute (STScI) em Baltimore investiga os mistérios do cosmos e está na vanguarda dos esforços científicos do Hubble. A Associação de Universidades para Pesquisa em Astronomia, com sede em Washington, DC, opera o STScI em nome da NASA.