Juno redefine a forma de Júpiter ao incorporar o efeito dos seus ventos

A sonda Juno permitiu recalcular a forma de Júpiter com precisão sem precedentes, incorporando a influência dos seus ventos zonais. Por meio da análise de numerosas ocultações de rádio, o estudo determina os raios do planeta no nível de pressão de 1 bar, obtendo valores menores que as estimativas anteriores e reduzindo a incerteza em uma ordem de magnitude. Esse perfil refinado melhora a referência espacial para medições atmosféricas dependentes da pressão e tem implicações diretas para os modelos da estrutura interna de Júpiter.

A forma de um planeta de rotação rápida

Júpiter é o planeta que gira mais rápido no sistema solar e exibe um pronunciado bojo equatorial. Segundo o estudo, essa forma achatada reflete a combinação da rotação rápida, da estrutura interna complexa e dos ventos atmosféricos. As estimativas anteriores da forma, com incertezas de aproximadamente 4 km, baseavam-se em uma única análise de ocultações de rádio das missões Voyager e Pioneer, realizada quase cinco décadas atrás, e não levavam em conta a influência dos fortes ventos de Júpiter.

Medições de ocultação de rádio

Juno é uma espaçonave da NASA que estuda Júpiter. A sonda forneceu recentemente numerosas medições de alta precisão de ocultação de rádio, utilizadas pelo estudo para determinar a forma do planeta. Nesse tipo de observação, o sinal de rádio da espaçonave atravessa a atmosfera de Júpiter antes de chegar à Terra. As mudanças no sinal permitem sondar a atmosfera e determinar o tamanho e a forma do planeta com grande precisão.

A análise incorpora os efeitos dos ventos zonais no cálculo da forma. Com essa inclusão, os autores relatam uma redução de uma ordem de magnitude na incerteza em comparação com as estimativas anteriores. O artigo apresenta os resultados derivados das medições de Juno e da inclusão desses efeitos atmosféricos.

Os três raios a 1 bar

Os valores referem-se ao nível de pressão de 1 bar. Nessas condições, o estudo obtém:

• Raio polar: 66.842 ± 0,4 km.
• Raio equatorial: 71.488 ± 0,4 km.
• Raio médio: 69.886 ± 0,4 km.

O sinal ± expressa a incerteza indicada para cada raio. Em comparação com as estimativas anteriores, os novos valores são, respectivamente, 12 km, 4 km e 8 km menores. São dimensões distintas de um planeta achatado, não valores intercambiáveis; sua comparação descreve tanto o bojo equatorial quanto uma escala média, sempre no nível de pressão especificado.

O que os resultados indicam sobre os ventos

A análise indica que os ventos acima dos topos visíveis das nuvens são, em grande medida, barotrópicos, ou seja, apresentam variação vertical mínima na região considerada. Esse resultado refere-se à interpretação dos ventos obtida no estudo em conjunto com a nova determinação da forma.

O perfil refinado dos raios também melhora a referência espacial para medições dependentes da pressão. Segundo os autores, essa referência oferece um contexto mais preciso para interpretar a dinâmica atmosférica de Júpiter.

Implicações para os modelos do interior

Os autores observam que a forma atualizada tem implicações importantes para os modelos da estrutura interna. Em particular, os resultados apoiam uma atmosfera mais fria e enriquecida em metais, e ajudam a reconciliar discrepâncias entre modelos, medições da sonda Galileo e temperaturas derivadas da Voyager. Essas são implicações para a comparação e avaliação de modelos, enquanto os três raios a 1 bar são os valores geométricos comunicados diretamente.

Em conjunto, Juno proporciona uma determinação mais precisa da forma de Júpiter ao incorporar os efeitos dos ventos zonais. Os raios devem ser entendidos sob a condição explícita de 1 bar e com suas incertezas; por sua vez, o perfil revisado serve para melhorar a referência das medições atmosféricas e examinar modelos do interior do planeta.