Mistério celeste: As Nuvens de Netuno desvanecem após três décadas
Pela primeira vez em quase trinta anos de observações, as nuvens vistas em Netuno quase desapareceram. Imagens de 1994 a 2022 do grande planeta azul capturadas a partir de Maunakea na Ilha do Havaí através do Observatório W. M. Keck, juntamente com observações espaciais feitas pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA, indicam uma redução significativa na cobertura de nuvens, exceto em torno do polo sul.
Essas descobertas, publicadas na revista Icarus, também revelam uma conexão inesperada entre as nuvens desaparecendo em Netuno e o ciclo solar, um fenômeno no qual o campo magnético do sol se inverte aproximadamente a cada 11 anos. Isso é surpreendente dado a enorme distância de Netuno em relação ao sol, sendo o planeta principal mais distante, recebendo apenas uma pequena fração da luz solar da Terra, cerca de 1/900.
Uma equipe de astrônomos liderada pela Universidade da Califórnia (UC) Berkeley, descobriu que a abundância de nuvens normalmente observadas nas médias latitudes de Netuno começou a diminuir em 2019. Imke de Pater, professora emérita de astronomia da UC Berkeley e autora sênior do estudo, expressou espanto com o rápido desaparecimento das nuvens em Netuno. A atividade das nuvens parecia diminuir em questão de meses, indicando uma taxa de mudança inesperada.
Erandi Chavez, uma estudante de pós-graduação no Centro de Astrofísica da Universidade Harvard que liderou o estudo enquanto era estudante de graduação na UC Berkeley, observou que mesmo anos depois, os níveis de nuvens não haviam retornado ao estado anterior. Isso foi particularmente notável porque Netuno havia passado por períodos de baixa atividade de nuvens antes, mas nenhum foi tão dramático e prolongado quanto o evento atual.
A equipe utilizou vários instrumentos para suas observações. Eles empregaram a segunda geração da Câmera Infravermelha Próxima (NIRC2) do Observatório W. M. Keck e seu sistema de ótica adaptativa para analisar imagens capturadas entre 1994 e 2022. Além disso, eles integraram dados do Observatório Lick (2018-2019) e do Telescópio Espacial Hubble (desde 1994) para rastrear abrangente a evolução de Netuno.
O Programa de Observação Crepuscular do Observatório Keck e o programa Outer Planet Atmospheres Legacy (OPAL) do Telescópio Espacial Hubble forneceram imagens complementares, reforçando as descobertas do Observatório Keck.
Os dados revelaram uma correlação intrigante entre as alterações na cobertura de nuvens de Netuno e o ciclo solar. Quando o sol emite luz ultravioleta (UV) mais intensa, especialmente a forte emissão de hidrogênio Lyman-alfa, um aumento nas nuvens em Netuno ocorre aproximadamente dois anos depois. A quantidade de nuvens apresentou uma relação positiva com o brilho do planeta, resultante da reflexão da luz solar.
A tendência observada da cobertura de nuvens de Netuno durante os ciclos solares foi baseada em 2,5 ciclos de atividade de nuvens abrangendo 29 anos de observações. Durante esse período, a refletividade do planeta aumentou em 2002, atingiu um pico de brilho, diminuiu em 2007, passou por outra fase brilhante em 2015 e alcançou o nível mais baixo de brilho em 2020, coincidindo com uma diminuição substancial na presença de nuvens.
A oscilação no brilho de Netuno devido à influência solar parecia estar sincronizada com a formação e dissipação das nuvens.
No entanto, dada a intricada interação de vários fatores, mais pesquisas são necessárias para desvendar completamente essa conexão. Embora um aumento na luz solar UV intensificada possa levar a mais formação de nuvens, também pode escurecer as nuvens e, assim, reduzir o brilho planetário geral. Tempestades na atmosfera profunda de Netuno contribuem para as variações na cobertura de nuvens, mas não estão relacionadas a nuvens induzidas por fotoquímica, introduzindo complexidade à correlação do ciclo solar. Observações contínuas são cruciais para determinar a duração da escassez atual de nuvens.
Essa descoberta enriquece a compreensão da atmosfera turbulenta de Netuno, caracterizada por sua vibrante tonalidade azul e padrões climáticos energéticos. A atmosfera do planeta apresenta nuvens de metano impulsionadas por ventos supersônicos, os mais rápidos no sistema solar. Sistemas de tempestades notáveis, como o “Grande Ponto Escuro” identificado pela Voyager 2 da NASA em 1989, contribuíram para nossa compreensão das dinâmicas de Netuno.
Carlos Alvarez, astrônomo do Observatório Keck e coautor do estudo, destacou a capacidade dos telescópios baseados na Terra de estudar um mundo localizado a mais de 2,5 bilhões de milhas de distância. A colaboração entre avanços tecnológicos e programas de observação melhorou a modelagem da atmosfera de Netuno, essencial para compreender a relação entre o clima do planeta e o ciclo solar.
A equipe de pesquisa continua comprometida com o monitoramento da atividade de nuvens de Netuno. Imagens recentes de junho de 2023 coincidiram com a captura de imagens no infravermelho próximo e médio pelo Telescópio Espacial James Webb (JWST) da NASA. Essas imagens mostraram um aumento nas nuvens, especialmente nas latitudes do norte e em altitudes mais elevadas, em consonância com o aumento do fluxo solar UV observado nos últimos dois anos.
A combinação de dados do JWST e do Observatório Keck promete facilitar investigações mais aprofundadas sobre os mecanismos por trás da aparência dinâmica de Netuno. Essa compreensão tem o potencial de contribuir não apenas para nossa compreensão de Netuno, mas também para insights sobre atmosferas de exoplanetas. [Phys]
