quarta-feira, 9 de julho de 2014

Júpiter

Júpiter é o quinto planeta mais próximo do Sol e é o maior no sistema solar. Se Júpiter fosse oco, caberiam mais de mil Terras no seu interior. Contém também mais matéria do que todos os outros planetas juntos. Tem uma massa de 1.9 x 1027 kg e um diâmetro de 142,800 quilómetros (88,736 milhas) no equador. Júpiter tem 16 satélites, quatro dos quais - Calisto, Europa, Ganímedes e Io - foram observados por Galileu já em 1610. Tem um sistema de anéis, que é muito ténue e totalmente invisível visto da Terra. (Os anéis foram descobertos em 1979 pela Voyager 1.) A atmosfera é muito profunda, talvez compreendendo todo o planeta, e tem algumas semelhanças com a do Sol. É composta principalmente de hidrogénio e hélio, com pequenas porções de metano, amónia, vapor de água e outros componentes. A grande profundidade dentro de Júpiter, a pressão é tão elevada que os átomos de hidrogénio estão quebrados e os electrões estão livres, de tal modo que os átomos resultantes consistem de simples protões. Isto produz um estado em que o hidrogénio se torna metálico.
Faixas coloridas latitudinais, nuvens atmosféricas e tempestades ilustram o dinâmico sistema meteorológico de Júpiter. O padrão das nuvens mudam de hora para hora, ou de dia para dia. A Grande Mancha Vermelha é uma tempestade complexa que se move numa direcção anti-horária. Na borda, a matéria parece rodar em quatro a seis dias; perto do centro, o movimento é menor e numa direcção quase aleatória. Podem-se descobrir cadeias de outras tempestades mais pequenas e redemoinhos pelas diversas faixas de nuvens.
Foram observadas emissões aurorais, semelhantes às auroras boreais da Terra, nas regiões polares de Júpiter. As emissões aurorais parecem estar relacionadas a matéria de Io que cai na atmosfera de Júpiter, movendo-se em espiral segundo as linhas do campo magnético. Também foram observados relâmpagos luminosos acima das nuvens, semelhantes aos super-relâmpagos na alta atmosfera da Terra.

O Anel de Júpiter

Ao contrário dos intrincados e complexos padrões de anéis de Saturno, Júpiter tem um simples sistema de anéis que é composto por um halo interior, um anel principal e um anel Gossamer. Para a sonda Voyager, o anel Gossamer é visto como um único anel, mas o sistema de imagens da Galileo deu-nos a descoberta inesperada que Gossamer é na realidade dois anéis. Um anel está inserido no outro. Os anéis são muito ténues e são compostos por partículas de poeira formada de meteoróides interplanetários esmagados nas quatro luas interiores de Júpiter, MétisAdrásteaTebe e Amalteia. Muitas das partículas são de dimensões microscópicas.
O halo do anel interior é de forma toróide e estende-se radialmente desde cerca de 92,000 quilómetros (57,000 milhas) até cerca de 122,500 quilómetros (76,000 milhas) do centro de Júpiter. É formado por partículas finas de poeira dos limites interiores do anel principal espalhada para fora enquanto caía em direcção ao planeta. O anel principal e mais brilhante estende-se desde os limites do halo até cerca de 128,940 quilómetros (80,000 milhas) ou seja, mesmo junto ao limite interior da órbita de Adrástea. Perto da órbita de Métis, o brilho do anel principal diminui.
Os dois anéis fracos Gossamer são semelhantes na natureza. O anel interior Gossamer de Amalteia estende-se desde a órbita de Adrástea até à órbita de Amalteia a 181,000 quilómetros (112,000 milhas) do centro de Júpiter. O anel Gossamer de Tebe, mais fraco, estende-se desde a órbita de Amalteia até aproximadamente à órbita de Tebe a 221,000 quilómetros (136,000 milhas).
Os anéis e luas de Júpiter estão dentro de uma cintura de radiação intensa de electrões e iões capturados no campo magnético do planeta. Estas partículas e campos compõem a magnetosfera joviana ou ambiente magnético, que se estendem até 3 a 7 milhões de quilómetros (1.9 a 4.3 milhões de milhas) em direcção ao Sol, e se estica em forma de manga de vento até à órbita de Saturno - uma distância de 750 milhões de quilómetros (466 milhões de milhas).


Estatísticas de Júpiter
 Massa (kg)1.900e+27 
 Massa (Terra = 1)3.1794e+02 
 Raio equatorial (km)71,492 
 Raio equatorial (Terra = 1)1.1209e+01 
 Densidade média (gm/cm^3)1.33 
 Distância média ao Sol (km)778,330,000 
 Distância média ao Sol (Terra = 1)5.2028 
 Período de rotação (dias)0.41354 
 Período orbital (dias)4332.71 
 Velocidade orbital média (km/seg)13.07 
 Excentricidade orbital0.0483 
 Inclinação do eixo (graus)3.13 
 Inclinação orbital (graus)1.308 
 Gravidade à superfície no equador (m/seg^2)22.88 
 Velocidade de escape no equador (km/seg)59.56 
 Albedo geométrico visual0.52 
 Magnitude (Vo)-2.70 
 Temperatura média das nuvens-121°C 
 Pressão atmosférica (bars)0.7 
 Composição atmosférica




Hidrogénio
Hélio

90%
10% 


Animações de Júpiter




Vistas de Júpiter



Júpiter 

Esta imagem foi obtida pelo Telescópio Espacial Hubble, da NASA, em 13 de Fevereiro de 1995. A imagem mostra uma vista detalhada de um aglomerado único de três tempestades brancas de forma oval a sudoeste (abaixo e à esquerda) da Grande Mancha Vermelha de Júpiter. O aspecto das nuvens, nesta imagem, é consideravelmente diferente do aspecto das mesmas apenas sete meses antes. Estas estruturas estão a aproximar-se enquanto a Grande Mancha Vermelha é levada para oeste pelos ventos predominantes, enquanto as ovais brancas são movidas para leste.


As duas tempestades de fora formaram-se no final da década de 1930. No centro deste sistema de nuvens o ar sobe, levando gás de amónia fresco para cima. Novos cristais brancos se formam quando o gás ascendente congela ao atingir as nuvens geladas do cimo onde as temperaturas são de -130°C (-200°F). O centro branco da tempestade, uma estrutura em forma de corda à esquerda das ovais, e a pequena mancha castanha, formaram-se em células de baixa pressão. As nuvens brancas colocam-se acima dos locais onde o gás desce para as regiões mais baixas e mais quentes. 


Júpiter 

Esta imagem foi obtida pela câmara planetária de campo aberto do telescópio Hubble. É uma composição em cor verdadeira de todo o disco de Júpiter. Todas as características nesta imagem são formações de nuvens na atmosfera joviana, que contêm pequenos cristais de amónia congelada e traços de compostos coloridos de carbono, enxofre e fósforo. Esta fotografia foi obtida em 28 de Maio de 1991. (Cortesia NASA) 


Telescópio Óptico Nórdico 

Esta imagem de Júpiter foi obtida com o Telescópio Óptico Nórdico, de 2.6 metros, localizado em La Palma, nas Ilhas Canárias. É um bom exemplo das melhores imagens que podem ser obtidas de telescópios situados na Terra. (c) Nordic Optical Telescope Scientific Association (NOTSA). 


Júpiter com os Satélites Io e Europa 

A sonda Voyager 1 obteve esta fotografia de Júpiter e dois dos seus satélites (Io, à esquerda, e Europa, à direita) em 13 de Fevereiro de 1979. Nesta vista, Io está a cerca de 350,000 quilómetros (220,000 milhas) acima da Grande Mancha Vermelha de Júpiter, enquanto Europa está a cerca de 600,000 quilómetros (373,000 milhas) acima das nuvens de Júpiter. Júpiter estava a cerca de 20 milhões de quilómetros (12.4 milhões de milhas) da sonda no momento desta foto. Há evidência do movimento circular na atmosfera de Júpiter. Enquanto os movimentos dominantes em larga escala são de oeste para leste, os movimentos em pequena escala incluem circulações semelhantes a redemoinhos dentro e entre as faixas. (Cortesia NASA/JPL) 


As Auroras de Júpiter 

Estas imagens do HST revelam alterações nas emissões aurorais de Júpiter e mostram o modo como pequenas manchas aurorais um pouco além dos anéis de emissão estão ligadas à lua vulcânica do planeta, Io. A parte superior mostra os efeitos das emissões de Io. A imagem à esquerda mostra o modo como Io e Júpiter estão ligadas por uma corrente eléctrica invisível de partículas carregadas chamada tubo de fluxo. As partículas, ejectadas de Io por erupções vulcânicas, fluem pelas linhas do campo magnético de Júpiter, que se alinha por Io até aos pólos magnéticos norte e sul.

A imagem superior direita mostra as emissões aurorais de Júpiter nos pólos norte e sul. Logo a seguir a estas emissões estão as manchas aurorais chamadas "pegadas". As manchas são criadas quando as partículas do "tubo de fluxo" de Io atingem a atmosfera superior de Júpiter e interagem com o gás hidrogénio, tornando-o fluorescente.
As duas imagens ultravioleta na base da figura mostram como as emissões aurorais mudam no brilho e na estrutura durante a rotação de Júpiter. Estas imagens em cor falsa também mostram como o campo magnético está afastado do eixo de rotação de Júpiter 10 a 15 graus. Na imagem do lado direito, a emissão auroral do norte está a elevar-se no lado esquerdo; a oval auroral do sul está a começar a baixar. A imagem da esquerda, obtida numa data diferente, mostra uma vista completa da aurora de norte, com uma forte emissão dentro da oval auroral principal.

Créditos: John T. Clarke e Gilda E. Ballester (Universitdade de Michigan), John Trauger e Robin Evans (Jet Propulsion Laboratory) e NASA. 


Esta vista dramática da Grande Mancha Vermelha de Júpiter e os arredores foi obtida pela Voyager 1 em 25 de Fevereiro de 1979, quando a sonda esta a 9.2 milhões de quilómetros (5.7 milhões de milhas) de Júpiter. Consegue-se ver detalhes de nuvens com um diâmetro de 160 quilómetros (100 milhas). A nuvem colorida e ondulada à esquerda da Grande Mancha Vermelha é uma região de movimentos ondulatórios extraordinariamente complexos e variáveis. (Cortesia NASA) 


A Grande Mancha Vermelha de Júpiter em Cor Falsa 

Esta imagem é uma representação em cor falsa da Grande Mancha Vermelha de Júpiter obtida com o sistema de imagem da Galileu através de três diferentes filtros próximo do infravermelho. É um mosaico de dezoito imagens (6 em cada filtro) que foram obtidas com um período de 6 minutos em 26 de Junho de 1996. A Grande Mancha Vermelha aparece em cor-de-rosa e as regiões vizinhas em azul por causa do código especial de cor utilizado na representação. O canal vermelho é um reflexo de Júpiter num comprimento de onda em que o metano é fortemente absorvido (889nm). Por causa desta absorção, unicamente as nuvens altas podem reflectir a luz do sol neste comprimento de onda. O canal verde é o reflexo num comprimento de onda em que o metano é absorvido, mas num modo menos forte (727nm). As nuvens mais baixas podem reflectir a luz do sol neste comprimento de onda. Finalmente, o canal azul é um reflexo num comprimento de onda onde quase não há absorção na atmosfera joviana (756nm) e pode-se ver a luz reflectida pelas nuvens mais baixas. Assim, a cor de uma nuvem nesta imagem indica a sua altura, representando o vermelho ou o branco as mais altas e o azul ou o preto as mais baixas. Esta imagem mostra a Grande Mancha Vermelha como sendo relativamente alta, por há algumas nuvens mais pequenas a nordeste e noroeste que são surpreendentemente semelhantes às nuvens de tempestades terrestres. As nuvens mais baixas estão num colar que rodeia a Grande Mancha Vermelha, e também a noroeste da nuvem alta (brilhante) no canto noroeste da imagem. Modelos preliminares mostram que estas nuvens têm uma altura de cerca de 50km. (Cortesia NASA/JPL) 


A Mancha Vermelha pela Galileu 

Esta vista da Grande Mancha Vermelha de Júpiter é um mosaico de duas imagens obtidas pela sonda Galileu. A imagem foi criada usando dois filtros, violeta e próximo do infravermelho, em cada uma de duas posições da câmara. A Grande Mancha Vermelha é uma tempestade na atmosfera de Júpiter e existe há pelo menos 300 anos. O vento sopra na direcção anti-horária à volta da Grande Mancha Vermelha a cerca de 400 quilómetros por hora (250 milhas por hora). A dimensão da tempestade é maior do que o diâmetro da Terra (13,000 quilómetros ou 8,000 milhas) na direcção norte-sul e mais do que dois diâmetros terrestres na direcção este-oeste. Neste ponto de vista oblíquo, em que a Grande Mancha Vermelha é mostrada no limite do planeta, parece maior na direcção norte-sul. A imagem foi obtida em 26 de Junho de 1996. (Cortesia Universidade de Cornell) 


O anel de Júpiter foi descoberto pela Voyager 1 em Março de 1979. Esta imagem foi obtida pela Voyager 2 e foi pseudo colorida. O anel Joviano tem cerca de 6,500 quilómetros (4,000 milhas) de largura e provavelmente menos de 10 quilómetros (6.2 milhas) de espessura. (Copyright: Calvin J. Hamilton) 


O Sistema de Júpiter 

O melhor do sistema de Júpiter é representado nesta colagem de imagens adquiridas pelas sondas Voyager e Galileo. Júpiter é o maior planeta no nosso sistema solar. As quatro maiores luas de Júpiter são conhecidas por luas galileanas, e têm os nomes de Calisto, GanímedesEuropa e Io. Dentro das órbitas das luas galileanas estão TebeAmalteia,Adrástea e Métis. Em baixo à direita está representada a região Valhalla de Calisto. Ganímedes está próximo do centro em baixo. Europa está um pouco acima e à direita de Ganímedes. Io é a lua mais à esquerda, em cima. Entre Io e Júpiter estão quatro pequenas luas. A lua pequena mais acima é Amalteia. Abaixo e à direita de Amalteia estão Métis e Adrástea. À esquerda de Adrástea está Tebe. (Copyright: Calvin J. Hamilton) 


As Luas de Júpiter 

Esta imagem mostra à escala as luas de Júpiter AmalteiaIoEuropaGanímedes, e Calisto(Copyright: Calvin J. Hamilton) 


Galeria Fotográfica do Hubble dos Satélites Galileanos 

Este é um retrato de família obtido pelo Telescópio Espacial Hubble das quatro maiores luas de Júpiter, primeiramente observadas pelo cientista italiano Galileo Galilei há cerca de quatro séculos. Localizadas a cerca de meio bilião de milhas de distância, as luas são tão pequenas que, à luz visível, parecem discos indistintos quando vistos pelos maiores telescópios terrestres. O Hubble consegue obter detalhes da superfície anteriormente só vistos pela sonda Voyager no início dos anos 1980.


O Hubble permitiu a descoberta de actividade vulcânica na superfície activa de Io, descobriu uma fraca atmosfera de oxigénio na lua Europa, e identificou ozono na superfície deGanímedes. As observações em ultravioleta de Calisto mostram a presença de gelo fresco na superfície que pode indicar impactos de micrometeoritos e de partículas carregadas da magnetosfera de Júpiter. (Cortesia: STScI/NASA) 


O Equador de Júpiter 

Esta imagem mostra na totalidade a região equatorial de Júpiter. Foi criada a partir de um mosaico de diversas imagens. A Grande Mancha Vermelha é à esquerda da imagem. (Cortesia: Calvin J. Hamilton, e NASA) 



Os Anéis de Júpiter


NomeDistância*LarguraEspessuraMassaAlbedo
Halo92,000 km30,500 km20,000 km?0.05
Principal122,500 km6,440 km< 30 km1 x 10^13 kg0.05
Gossamer Interior128,940 km52,060 km??0.05
Gossamer Exterior181,000 km40,000 km??0.05



Resumo das Luas de Júpiter


Durante os séculos seguintes foram descobertas outras 12 luas, obtendo-se um total de 16. Finalmente, em 1979, o mistério destes novos mundos congelados foi resolvido pelas sondas Voyager quando ultrapassaram o sistema de Júpiter. Ainda em 1996, a exploração destes mundos sofreu um grande avanço quando as naves Galileu iniciaram a sua longa missão de observação de Júpiter e das suas luas.
Doze das luas de Júpiter são relativamente pequenas e parecem mais ter sido capturadas do que formadas em órbita à volta de Júpiter. As quatro maiores luas galileanas, Io, Europa, Ganímedes e Calisto,parecem ter sido formadas por agregação como parte do processo de formação do próprio Júpiter. A tabela seguinte sumariza o raio, massa, distância ao centro do planeta descobridor e data da descoberta de cada uma das luas de Júpiter:

Lua#Raio
(km)
Massa
(kg)
Distância
(km)
DescobridorData
 MetisXVI209.56e+16127,969S. Synnott1979
 AdrásteaXV12.5x10x7.51.91e+16128,971Jewitt-Danielson1979
 AmalteiaV135x84x757.17e+18181,300E. Barnard1892
 TebeXIV55x457.77e+17221,895S. Synnott1979
 IoI1,8158.94e+22421,600Marius-Galileo1610
 EuropaII1,5694.80e+22670,900Marius-Galileo1610
 GanímedesIII2,6311.48e+231,070,000Marius-Galileo1610
 CalistoIV2,4001.08e+231,883,000Marius-Galileo1610
 LedaXIII85.68e+1511,094,000C. Kowal1974
 HimaliaVI939.56e+1811,480,000C. Perrine1904
 LisiteaX187.77e+1611,720,000S. Nicholson1938
 ElaraVII387.77e+1711,737,000C. Perrine1905
 AnankeXII153.82e+1621,200,000S. Nicholson1951
 CarmeXI209.56e+1622,600,000S. Nicholson1938
 PasifaéVIII251.91e+1723,500,000P. Melotte1908
 SinopeIX187.77e+1623,700,000S. Nicholson1914

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