Sombra de Júpiter provoca o colapso da atmosfera de Io

Io_Jupiter_NAC_ISS_Cassini_291200_GordanUgarkovicIo e Júpiter vistos pela sonda Cassini, a 29 de dezembro de 2000.
Crédito: NASA/JPL/Space Science Institute/Gordan Ugarkovic.

Cientistas observaram o colapso da fina atmosfera de Io durante a passagem da lua joviana pela sombra de Júpiter. A descoberta foi divulgada ontem num artigo publicado na revista Journal of Geophysical Research e sugere que os gases libertados pelos vulcões de Io são diretamente convertidos em gelo quando a lua atravessa a sombra do planeta. “Esta foi a primeira vez que este extraordinário fenómeno foi observado diretamente pelos cientistas”, disse Constantine Tsang, investigador do Southwest Research Institute, nos Estados Unidos, e primeiro autor deste trabalho.

Com mais de 400 vulcões activos na sua superfície, Io é o objecto geologicamente mais activo do Sistema Solar. Os vulcões são uma consequência da dissipação do calor de maré produzido pela fricção gerada no interior de Io pela ação concertada das forças gravitacionais de Júpiter e das luas Europa e Ganimedes. Muitos destes vulcões geram gigantescas plumas compostas por dióxido de enxofre (SO2) e materiais piroclásticos, que se elevam até 483 km acima da superfície ioniana.

Usando o telescópio Gemini-norte de 8,1 metros, localizado no Hawaii, os investigadores monitorizaram as alterações nas emissões térmicas dos gases vulcânicos que compõem a fina atmosfera de Io, durante a sua passagem pela sombra de Júpiter. As observações foram realizadas nas noites de 17 e 24 de novembro de 2013, quando Io se encontrava a mais de 676 milhões de quilómetros de distância da Terra. Os eclipses ionianos duram cerca de 2 horas e ocorrem uma vez em cada órbita (Io tem um período orbital aproximado de 42 horas e 28 minutos). Em ambas as ocasiões, os cientistas observaram a lua ao longo de 40 minutos antes do seu ingresso na sombra de Júpiter e de 50 minutos logo após o início do eclipse.

Os dados recolhidos mostram que a pressão de SO2 junto à superfície de Io cai dramaticamente quando as temperaturas descem de -148 ℃ para -168 ℃, logo após o ingresso da lua na sombra do planeta. Estes resultados sugerem que a atmosfera de Io colapsa durante cada eclipse, devido provavelmente à deposição do SO2 atmosférico na superfície da lua sob a forma de gelo, e que volta a pressurizar-se assim que a lua é novamente banhada pela luz solar.

“Isto confirma que a atmosfera de Io está constantemente num estado de colapso e reparação, e mostra que uma grande fração da atmosfera é suportada pela sublimação do gelo de SO2“, explicou John Spencer, investigador do Southwest Research Institute, e coautor deste trabalho. “Embora os vulcões hiperativos de Io sejam a principal fonte de SO2, a luz solar controla a pressão atmosférica numa base diária através do controlo da temperatura do gelo na superfície. Há muito que suspeitávamos disto, mas agora pudemos ver finalmente [este fenómeno] a acontecer.”

Podem encontrar todos os detalhes deste trabalho aqui.

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