Portugueses estiveram por detrás da primeira vez que um instrumento concebido para encontrar planetas a anos-luz de distância em volta de outras estrelas, o espectrógrafo ESPRESSO, foi usado para observar um objeto no Sistema Solar, o planeta Júpiter, ou mais precisamente os seus ventos.

Para compreender o que acontece nas nuvens e camadas de ar de Júpiter é necessário estudá-lo ao longo do tempo, em observações continuadas. E foi isso que a equipa do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço fez com a ajuda do espectrógrafo ESPRESSO, instalado no telescópio VLT, do Observatório Europeu do Sul (ESO).

O método para medir a velocidade dos ventos em Júpiter utilizado agora com o ESPRESSO tinha sido desenvolvido pelo grupo de Sistemas Planetários do IA, mas desta vez, durante cinco horas, em julho de 2019, a equipa apontou o telescópio VLT à zona equatorial de Júpiter, onde se situam nuvens de tom claro e a maior altitude, e aos cintos equatoriais norte e sul deste planeta, que correspondem a ar descendente e que forma faixas de nuvens escuras e mais quentes, numa camada mais profunda da atmosfera.

“A atmosfera de Júpiter, ao nível das nuvens visíveis a partir da Terra, contém amoníaco, hidrossulfeto de amónia e água, que formam as distintas faixas vermelhas e brancas”, diz Pedro Machado, do IA e da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa.

O método desenvolvido é designado velocimetria de Doppler e baseia-se na reflexão da luz visível do Sol pelas nuvens da atmosfera do planeta-alvo. Com o ESPRESSO, a equipa conseguiu medir em Júpiter ventos de 60 até 428 km/h com uma incerteza inferior a 36 km/h.

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Estas observações, aplicadas com um instrumento de alta resolução a um planeta gasoso, têm os seus desafios, explica Pedro Machado. “Uma das dificuldades centrou-se na ʻnavegaçãoʼ sobre o disco de Júpiter, ou seja, em saber com exatidão para que ponto do disco do planeta estávamos a apontar, devido à enorme resolução do telescópio VLT", afirma o investigador, citado pelo IA.

Para verificar a eficácia da velocimetria de Doppler a partir de telescópios na Terra na medição dos ventos em Júpiter, foram também reunidas medições obtidas no passado de modo a comparar os resultados. A maior parte dos dados existentes foram recolhidos por instrumentos no espaço e recorreram a um método diferente, que consiste em obter valores médios da velocidade do vento a partir do seguimento de padrões de nuvens em imagens captadas em momentos próximos.

A equipa tenciona alargar as observações com o ESPRESSO a uma maior cobertura do disco do planeta Júpiter, assim como temporalmente, recolhendo dados dos ventos durante todo um período de rotação do planeta, que é de quase 10 horas.

“A restrição das observações a certas gamas de comprimentos de onda permitirá também medir os ventos a diferentes altitudes, obtendo-se assim informação sobre o transporte vertical das camadas de ar”.

Uma vez dominada a técnica para o maior planeta do Sistema Solar, os investigadores alimentam a expectativa de a aplicarem à atmosfera dos outros planetas gasosos, tendo Saturno como o próximo alvo.

O sucesso destas observações com o ESPRESSO revela-se importante num momento em que está a ser desenvolvido o seu sucessor, o ANDES, para o futuro Extremely Large Telescope (ELT), também do ESO, mas também a futura missão JUICE, da Agência Espacial Europeia (ESA), dedicada a Júpiter e que fornecerá dados complementares, sublinha o IA.