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Júpiter
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Então eu
senti-me como um observador dos céus quando um novo planeta
entra no alcance da sua vista.
- John Keats
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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.
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Indice
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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,
Métis, Adrástea, Tebe 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).
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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 orbital |
0.0483 |
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 visual |
0.52 |
Magnitude (Vo) |
-2.70 |
Temperatura média das nuvens |
-121°C |
Pressão atmosférica (bars) |
0.7 |
Composição atmosférica |
|
Hidrogénio |
90% |
Hélio |
10% |
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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.
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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)
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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).
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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)
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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.
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A Grande Mancha
Vermelha
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)
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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)
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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)
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O Anel de Júpiter
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)
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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, Ganímedes,
Europa e Io. Dentro das órbitas das luas galileanas estão
Tebe, Amalteia, 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)
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As Luas de Júpiter
Esta imagem mostra à escala as luas de Júpiter
Amalteia, Io, Europa, Ganímedes, e Calisto. (Copyright: Calvin
J. Hamilton)
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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
de Ganímedes. 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)
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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)
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Os Anéis de Júpiter Gossamer Exterior
Nome
|
Distância*
|
Largura
|
Espessura
|
Massa
|
Albedo
|
Halo
|
92,000 km
|
30,500 km
|
20,000 km
|
?
|
0.05
|
Principal
|
122,500 km
|
6,440 km
|
< 30 km 1
|
10^13 kg
|
0.05
|
Gossamer Interior
|
128,940 km
|
52,060 km
|
?
|
?
|
0.05
|
|
181,000 km
|
40,000 km
|
?
|
?
|
0.05
|
*A distância é medida do centro do planeta até ao
início do anel.
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Resumo das Luas de Júpiter
Há cerca de quatro séculos Galileu Galilei
virou o seu telescópio, feito em casa, para os céus e descobriu
três pontos luminosos, que primeiro pensou serem estrelas, ligados
ao planeta Júpiter. Estas estrelas estava alinhadas com Júpiter.
Despertando o seu interesse, Galileu observou as estrelas e descobriu
que elas se moviam na direcção errada. Quatro dias mais
tarde apareceu outra estrela. Depois de observar as estrelas durante as
semanas seguintes, Galileu concluiu que não eram estrelas mas corpos
planetários em órbita à volta de Júpiter.
Estas quatro estrelas passaram a ser conhecidas por Satélites Galileanos.
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)
|
Descobridor
|
Data
|
Metis
|
XVI
|
20
|
9.56e+16
|
127,969
|
S. Synnott
|
1979
|
Adrástea
|
XV
|
12.5x10x7.5
|
1.91e+16
|
128,971
|
Jewitt-Danielson
|
1979
|
Amalteia
|
V
|
135x84x75
|
7.17e+18
|
181,300
|
E. Barnard
|
1892
|
Tebe
|
XIV
|
55x45
|
7.77e+17
|
221,895
|
S. Synnott
|
1979
|
Io
|
I
|
1,815
|
8.94e+22
|
421,600
|
Marius-Galileo
|
1610
|
Europa
|
II
|
1,569
|
4.80e+22
|
670,900
|
Marius-Galileo
|
1610
|
Ganímedes
|
III
|
2,631
|
1.48e+23
|
1,070,000
|
Marius-Galileo
|
1610
|
Calisto
|
IV
|
2,400
|
1.08e+23
|
1,883,000
|
Marius-Galileo
|
1610
|
Leda
|
XIII
|
8
|
5.68e+15
|
11,094,000
|
C. Kowal
|
1974
|
Himalia
|
VI
|
93
|
9.56e+18
|
11,480,000
|
C. Perrine
|
1904
|
Lisitea
|
X
|
18
|
7.77e+16
|
11,720,000
|
S. Nicholson
|
1938
|
Elara
|
VII
|
38
|
7.77e+17
|
11,737,000
|
C. Perrine
|
1905
|
Ananke
|
XII
|
15
|
3.82e+16
|
21,200,000
|
S. Nicholson
|
1951
|
Carme
|
XI
|
20
|
9.56e+16
|
22,600,000
|
S. Nicholson
|
1938
|
Pasifaé
|
VIII
|
25
|
1.91e+17
|
23,500,000
|
P. Melotte
|
1908
|
Sinope
|
IX
|
18
|
7.77e+16
|
23,700,000
|
S. Nicholson
|
1914
|
Topo
|
Marte |
Júpiter | Saturno
|
|