Medições de alta precisão indicam que Júpiter é menor e mais achatado do que se supunha nos últimos 50 anos

Júpiter é menor e mais achatado do que apontavam as estimativas que vigoravam desde a década de 1970. Essa revisão resulta de 26 medições da sonda Juno, analisadas por uma equipe internacional liderada pelo Instituto Weizmann de Ciências, que constatou reduções de aproximadamente 8 km no diâmetro equatorial e 24 km no achatamento polar do maior planeta do Sistema Solar.

Júpiter é menor e mais achatado: detalhes da descoberta

O estudo, publicado na revista Nature Astronomy, examinou a forma exata do planeta a partir do sinal de rádio emitido pela Juno. Quando a espaçonave cruza a face oposta do planeta em relação à Terra, seu feixe de rádio atravessa a atmosfera joviana. Ao percorrer esse meio denso, o sinal sofre ligeira curvatura e atenuação. Os cientistas quantificaram essas variações para determinar, com precisão sem precedentes, os contornos do planeta. Essa técnica reduziu incertezas remanescentes dos dados obtidos pelas missões Pioneer e Voyager, que haviam fornecido apenas seis medições iniciais.

Doze anos de Juno: como a missão viabilizou a revisão de que Júpiter é menor e mais achatado

Lançada em 2011 pela NASA, a Juno entrou em órbita joviana em 2016 com o objetivo de investigar gravidade, magnetosfera e composição atmosférica. Em 2021, a trajetória da sonda foi ajustada para realizar passagens atrás do planeta, circunstância necessária para que o feixe de rádio se projetasse através da atmosfera. Essa configuração possibilitou à equipe coletar 26 observações comparadas aos escassos registros de meio século atrás. O esforço contou com participação de pesquisadores dos Estados Unidos, Itália, França e Suíça, além do núcleo de coordenadores em Israel.

Comparação com Voyager e Pioneer: por que as estimativas antigas superdimensionaram o planeta

Desde a chegada das Voyager 1 e 2 nas proximidades de Júpiter, em 1979, e das visitas das Pioneer 10 e 11, acreditava-se que os valores derivados de seis medições refletissem com razoável fidelidade a realidade física do planeta. Porém, aqueles instrumentos possuíam sensibilidade limitada e não consideravam interferências atmosféricas extensas nem a influência dos ventos de grande escala. Ao contemplar apenas latitudes específicas, os modelos antigos geraram uma leve superestimação do raio equatorial e do grau de achatamento. A nova abordagem, baseada em maior densidade de pontos de observação, corrige essas distorções e atualiza os parâmetros fundamentais para pesquisas de dinâmica planetária.

Modelagem interna: impactos de confirmar que Júpiter é menor e mais achatado

A diferença de 8 km no diâmetro pode parecer pequena diante dos quase 143 000 km de extensão equatorial, mas é suficiente para recalibrar modelos de pressão, temperatura e densidade no interior do planeta. Ao combinar a forma refinada com medições de campo gravitacional, os pesquisadores obtêm representações mais coerentes da estrutura de camadas, incluindo o núcleo possivelmente enriquecido por elementos pesados. A adequação também melhora correlações com teorias de formação de gigantes gasosos, uma vez que Júpiter provavelmente foi o primeiro corpo de grande massa a se consolidar no Sistema Solar, influenciando trajetórias de materiais que deram origem a planetas rochosos posteriores.

Ventos extremos, ciclones polares e sua influência na nova geometria

Incluir a circulação atmosférica nos cálculos revelou ser crucial. Júpiter apresenta correntes de jato que se estendem por milhares de quilômetros e ciclones persistentes nas regiões polares. Esses movimentos afetam o equilíbrio hidrostático e, por consequência, a forma do planeta. Ao integrar tais velocidades nos modelos, a equipe esclareceu discrepâncias históricas em torno da profundidade de penetração dos ventos. Os sinais de rádio da Juno, ao funcionarem como uma espécie de raio X, indicam até onde as tempestades se deslocam em direção ao interior. A nova geometria, portanto, não é apenas um ajuste dimensional: ela oferece uma janela para o comportamento dos fluidos sob condições de alta pressão.

Imagem: NASA

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Metodologia avançada: do processamento dos sinais à geração de mapas

Para transformar a curvatura do feixe de rádio em parâmetros planetários, a equipe empregou técnicas inovadoras. Entre elas está o método desenvolvido pela doutoranda Maria Smirnova, que reconstrói perfis de temperatura e densidade ao longo da trajetória percorrida pelo sinal. O procedimento exige correção de ruídos, sincronização de relógios atômicos na Terra e na sonda, além de cruzamento com dados gravitacionais previamente obtidos. Esses passos resultam em mapas tridimensionais que descrevem a distribuição de massas, elemento vital para refinamento da forma global.

Consequências para o estudo de gigantes gasosos além do Sistema Solar

Júpiter serve de laboratório natural para compreender a formação de exoplanetas massivos detectados por métodos de trânsito e velocidade radial. Quanto mais exatas forem as propriedades físicas do gigante gasoso local, maior a capacidade de astrônomos extrapolarem cenários de sistemas distantes. A ligação entre achatamento, rotação rápida e distribuição de ventos ajuda a interpretar variações de brilho em discos protoplanetários e a estimar o momento em que planetas semelhantes atingem estabilidade estrutural.

Da Juno à JUICE: próximos refinamentos a caminho

A Agência Espacial Europeia lançou, em 2023, a missão JUICE (JUpiter ICy Moons Explorer), cuja chegada ao sistema joviano está prevista para 2031. A nave transporta um instrumento concebido no próprio Instituto Weizmann de Ciências, baseado nas lições aprendidas com a Juno. A expectativa é que a tecnologia aplicada em Júpiter — agora validada pelo resultado que mostra que o planeta é menor e mais achatado — seja estendida às luas geladas e permita sondar a interação gravitacional entre o planeta e seus satélites. Esse passo complementará o ajuste recém-obtido, oferecendo um quadro ainda mais completo da dinâmica joviana.

Com a incorporação dos novos valores de raio equatorial e achatamento polar, pesquisadores passam a dispor de um parâmetro planetário atualizado para todos os estudos que envolvem Júpiter, desde simuladores de formação orbitais até projeções de clima espacial. Os próximos dados relevantes devem vir das primeiras observações detalhadas da JUICE após sua inserção orbital, programada para a próxima década.

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