Uma nova investigação sugere que os padrões climáticos surpreendentemente diferentes nos pólos de Júpiter e Saturno – um dominado por um único e enorme hexágono, o outro por um vórtice central rodeado por oito tempestades mais pequenas – podem estar directamente ligados à composição dos seus interiores. Esta descoberta oferece uma nova forma de estudar indiretamente as camadas profundas destes gigantes gasosos, que de outra forma seriam inacessíveis à observação direta.
O quebra-cabeça polar
Durante décadas, os astrónomos questionaram a razão pela qual Júpiter e Saturno, apesar do seu tamanho e composição química semelhantes, exibem um clima polar tão contrastante. O pólo norte de Júpiter apresenta um vórtice central rodeado por oito tempestades menores e rodopiantes, cada uma com aproximadamente metade da largura da Terra. Em contraste, o pólo norte de Saturno abriga um único e colossal redemoinho hexagonal que se estende por surpreendentes 30.000 quilômetros.
A discrepância permaneceu inexplicável, já que ambos os planetas são compostos principalmente de hidrogênio e hélio. Agora, simulações conduzidas por pesquisadores do MIT sugerem que a resposta está na “dureza” do gás na base dos seus vórtices polares.
Modelando o comportamento do vórtice
A equipe realizou simulações complexas, variando fatores como tamanho do planeta, velocidade de rotação, aquecimento interno e densidade do gás na base do vórtice. Eles descobriram que uma base gasosa mais suave e leve promove a formação de múltiplos vórtices, como os observados em Júpiter, enquanto uma base mais dura e densa favorece um único vórtice dominante – espelhando a tempestade hexagonal de Saturno.
“Nosso estudo mostra que as propriedades internas e a suavidade do fundo do vórtice influenciam os padrões dos fluidos superficiais”, explica Wanying Kang, membro da equipe de pesquisa. “Esta ligação entre o clima da superfície e o interior dos planetas nunca foi feita antes.”
Implicações para a composição planetária
As descobertas sugerem que Saturno pode ter um interior mais duro e estratificado do que Júpiter. Isto pode ser devido a uma maior concentração de elementos mais pesados, como metais ou materiais condensados dentro de Saturno, o que aumentaria a densidade da sua atmosfera inferior. Júpiter, por outro lado, parece ser composto de gases mais macios e leves.
Esta descoberta é significativa porque fornece um método indireto para sondar o interior de gigantes gasosos. Estudar diretamente as profundezas destes planetas é impossível com a tecnologia atual, tornando esta ligação entre os fenómenos da superfície e a estrutura interna inestimável. A investigação, aceite para publicação na Proceedings of the National Academy of Sciences, baseia-se em dados das missões Juno e Cassini da NASA, que forneceram imagens detalhadas das tempestades polares de Júpiter e Saturno ao longo das últimas duas décadas.
Compreender a estrutura interior dos gigantes gasosos é crucial não apenas para a ciência planetária, mas também para refinar modelos de formação e evolução planetária. Ao revelar uma ligação fundamental entre o clima da superfície e a composição profunda, esta investigação abre novos caminhos para desvendar os mistérios destes mundos colossais.
