Os telescópios espaciais James Webb (NASA/ESA/CSA) e Hubble (NASA/ESA) uniram esforços para captar novas imagens de Saturno, revelando o planeta de formas surpreendentemente diferentes. As observações em infravermelho e luz visível mostram camadas e tempestades na atmosfera do planeta anelado.
Observando em comprimentos de onda complementares, o Webb e o Hubble estão a proporcionar aos cientistas uma compreensão mais rica e complexa da atmosfera do gigante gasoso. Ambos captam a luz solar refletida pelas faixas de nuvens e névoas de Saturno, mas enquanto o Hubble revela subtis variações de cor por todo o planeta, a visão infravermelha do Webb detecta nuvens e substâncias químicas a diversas profundidades da atmosfera, desde as nuvens profundas até à ténue atmosfera superior.
Juntos, os cientistas podem efetivamente “fatiar” a atmosfera de Saturno a múltiplas altitudes, como descascar as camadas de uma cebola. Cada telescópio conta uma parte diferente da história de Saturno, e as observações em conjunto ajudam os investigadores a compreender como a atmosfera de Saturno funciona como um sistema tridimensional interligado.
A imagem do Hubble aqui apresentada foi captada como parte de um programa de monitorização com mais de uma década, chamado OPAL (Outer Planet Atmospheres Legacy) em Agosto de 2024, enquanto a imagem do Webb foi captada alguns meses depois, utilizando o Tempo Discricionário do Diretor.
As imagens recentemente divulgadas destacam características da complexa atmosfera de Saturno.
Na imagem do Webb, uma corrente de jato de longa duração, conhecida como “onda em fita”, serpenteia pelas latitudes médias do norte, influenciada por ondas atmosféricas indetetáveis de outra forma. Logo abaixo, um pequeno ponto representa um remanescente persistente da “Grande Tempestade da Primavera” de 2011 a 2012. Várias outras tempestades que salpicam o hemisfério sul de Saturno são também visíveis na imagem do Webb. Todas estas características são moldadas por ventos e ondas poderosas sob a camada de nuvens visível, fazendo de Saturno um laboratório natural para o estudo da dinâmica de fluidos em condições extremas.
Várias das arestas pontiagudas da icónica corrente de jato hexagonal de Saturno no seu polo norte, descoberta pela sonda Voyager em 1981, são também fracamente visíveis em ambas as imagens. Continua a ser um dos padrões climáticos mais intrigantes do Sistema Solar. A sua persistência ao longo de décadas realça a estabilidade de certos processos atmosféricos de grande escala em planetas gigantes. Estas serão provavelmente as últimas imagens de alta resolução que veremos do famoso hexágono até à década de 2040, quando o pólo norte entrará no inverno e mergulhará na escuridão durante 15 anos.
Nas observações infravermelhas do Webb, os pólos de Saturno aparecem com uma coloração cinzento-esverdeada distinta, indicando emissão de luz em comprimentos de onda de cerca de 4,3 micrómetros. Esta característica peculiar pode ser proveniente de uma camada de aerossóis a grande altitude na atmosfera de Saturno, que dispersa a luz de forma diferente nestas latitudes. Outra possível explicação é a atividade auroral, uma vez que as moléculas carregadas que interagem com o campo magnético do planeta podem produzir emissões luminosas perto dos polos.
O Hubble e o Webb já exploraram as auroras de Saturno, forneceram informações sobre as espetaculares auroras de Júpiter também observadas pelo Hubble, confirmaram as auroras de Urano vislumbradas em 2011 pelo Hubble e detectaram as auroras de Neptuno pela primeira vez com o Webb.
Na imagem infravermelha do Webb, os anéis são extremamente brilhantes porque são compostos por gelo de água altamente refletor. Em ambas as imagens, vemos a face iluminada dos anéis, um pouco menos na imagem do Hubble, daí as sombras visíveis por baixo no planeta.
Existem também características subtis nos anéis, como raios e estruturas no anel B (a região central espessa dos anéis), que aparecem de forma diferente entre os dois observatórios. O anel F, o anel mais exterior, parece fino e nítido na imagem do Webb, enquanto brilha apenas ligeiramente na imagem do Hubble.
A órbita de Saturno em torno do Sol, combinada com a posição da Terra na sua órbita anual, determina o nosso ângulo de visão variável da face e dos anéis de Saturno.
Estas observações de 2024, feitas com 14 semanas de intervalo, mostram o planeta a mover-se do verão no hemisfério norte em direção ao equinócio de 2025. À medida que Saturno transita para a primavera no hemisfério sul e, posteriormente, para o verão no hemisfério sul na década de 2030, o Hubble e o Webb terão visões progressivamente melhores deste hemisfério.
As observações de Saturno feitas pelo Hubble ao longo de décadas construíram um registo da evolução da sua atmosfera. Programas como o OPAL, com a sua monitorização anual, permitiram aos cientistas acompanhar tempestades, padrões de faixas e mudanças sazonais ao longo do tempo. Agora, o Webb acrescenta poderosas capacidades de infravermelhos a este registo contínuo, ampliando o que os investigadores podem medir sobre a estrutura atmosférica e os processos dinâmicos de Saturno.
Texto original: Webb & Hubble capture new views of Saturn
Texto e imagem: ESA
Tradução automática via Google
Edição: Rui Barbosa