Ficha de Júpiter.
Júpiter - imagem ultravioleta.
Massa
Júpiter possui uma massa 2,5 vezes maior do que a de todos os outros planetas tomados em conjunto, massivo o suficiente para fazer com que seu baricentro com o Sol localize-se acima da superfície solar (a 1,068 raio solar do centro do Sol). Júpiter é muito maior do que a Terra e consideravelmente menos denso: seu volume corresponde a 1 321 vezes o da Terra, mas sua massa é apenas 318 vezes maior. O raio de Júpiter é aproximadamente 1/10 do raio solar, e sua massa é 0,001 a massa solar, portanto as densidades dos dois corpos são similares.
Uma massa jupiteriana (MJ) é frequentemente utilizada como unidade para descrever a massa de outros objetos, em particular de planetas extrassolares e anãs marrons. Assim, por exemplo, o planeta extrassolar HD 209458 b possui massa de 0,69 MJ, enquanto Kappa Andromedae b tem massa de 12,8 MJ.
Modelos teóricos indicam que se Júpiter tivesse muito mais massa do que atualmente possui, ele diminuiria em tamanho. Para adições menores de massa, o raio não mudaria de forma apreciável, e acima de 500 massas terrestres (1,6 massa de Júpiter) o seu interior ficaria tão mais comprimido com a maior pressão que o seu volume diminuiria, apesar do aumento da quantidade de matéria. Como resultado, acredita-se que Júpiter tenha o maior diâmetro possível a um planeta com a sua composição e história evolucionária. O processo de diminuição continuaria à medida que massa fosse adicionada, até que uma ignição estelar ocorresse com o planeta como em uma anã marrom PB ou anã castanha, PE em torno de 50 MJ.
Embora Júpiter tivesse que ter cerca de 75 vezes mais massa do que tem para fundir hidrogênio e se tornar uma estrela, a menor anã vermelha possui o diâmetro apenas 30% maior que o de Júpiter. Apesar disso, Júpiter ainda irradia mais calor do que recebe do Sol; a quantidade de calor produzido internamente é similar à radiação solar total que recebe. Este calor adicional é gerado através do mecanismo de Kelvin-Helmholtz, por contração. Este processo resulta na redução do diâmetro do planeta de dois centímetros por ano. Quando foi formado, Júpiter era muito mais quente e tinha aproximadamente o dobro do seu diâmetro atual.
Anéis planetários
Júpiter possui um sistema de anéis bem menos evidente do que os de Saturno. Este sistema é composto por um toro interno de partículas, conhecido como halo, um anel principal relativamente brilhante e um sistema de anéis externo, chamado gossamer.
Esses anéis parecem ser feitos de poeira, e não de gelo como os de Saturno. Acredita-se que o anel principal seja feito de material ejetado dos satélites Adrasteia e Métis. Este material, que normalmente cairia de volta nos satélites, é puxado em direção ao planeta por causa de sua enorme força gravitacional, alimentando o anel. A órbita do material se altera em direção a Júpiter e material novo é acrescentado por impactos adicionais. De maneira similar, os satélites Tebe e Amalteia provavelmente produzem os dois componentes distintos do anel gossamer. Existe também evidência de um anel rochoso ao longo da órbita de Amalteia, que pode constituir-se de material ejetado de colisões do satélite em questão.
Mosaico fotográfico tomado pela sonda Galileu quando esta esteve na sombra do planeta, mostrando o tênue sistema de anéis de Júpiter.
Modelo visual dos anéis de Júpiter.
Magnetosfera
Júpiter possui um campo magnético 14 vezes mais forte do que a da Terra, variando entre 4,2 gauss (0,42 mT) no equador a 10 a 14 vezes nos polos, o mais forte do Sistema Solar (não incluindo aqueles formados por manchas solares). Acredita-se que este campo seja gerado por correntes de Foucault — o movimento giratório de materiais condutores — dentro da camada de hidrogênio metálico líquido. Os vulcões do satélite Io emitem grande quantidade de dióxido de enxofre, formando um toro de gás em órbita do satélite. O gás é ionizado na magnetosfera, produzindo íons de enxofre e oxigênio, que, juntamente com íons de hidrogênio originários da atmosfera de Júpiter, formam uma folha de plasma no plano equatorial de Júpiter. O plasma na folha gira com o planeta, causando deformação no campo magnético dipolar dentro do disco magnético. Elétrons dentro da folha de plasma geram fortes ondas de rádio, na frequência de 0,6 a 30 MHz. Pesquisadores relataram em 2017 que os dados da nave espacial de Juno sugerem que os elétrons que geram o brilho polar podem ser acelerados por ondas turbulentas no campo magnético do planeta - um processo semelhante aos surfistas sendo conduzidos antes do quebrar das ondas.
A magnetosfera de Júpiter é responsável por episódios de intensa emissão de rádio dos polos do planeta. A atividade vulcânica em Io injeta gás na magnetosfera jupiteriana, produzindo um toro de partículas em torno do planeta. A interação de Io e o toro, à medida que o primeiro se movimenta no segundo, produz ondas de Alfvén que carregam matéria ionizada nas regiões polares de Júpiter. Como resultado, ondas de rádio são geradas através de maser astrofísico ciclotrônico, e a energia é transmitida ao longo de uma superfície cônica. Quando a Terra atravessa este cone, as emissões de rádio de Júpiter podem superar a do Sol.
Emissões de raios-X das auroras de Júpiter foram detectadas pelo Telescópio Espacial Chandra da NASA em 2007. Auroras foram detectadas em sete planetas do nosso sistema solar. Alguns desses shows de luz são visíveis ao olho humano; outros geram comprimentos de onda de luz que só podemos ver com telescópios especializados. Comprimentos de onda mais curtos requerem mais energia para serem produzidos. Júpiter tem as auroras mais poderosas do sistema solar.
Na Terra, as auroras são geralmente visíveis apenas em um cinturão ao redor dos polos magnéticos, entre 65 e 80 graus de latitude. As auroras de raios-X de Júpiter são diferentes. Elas existem na direção do cinturão auroral principal e pulsam, e aquelas no polo norte frequentemente diferem daquelas no polo sul. Um estudo descobriu que as flutuações do campo magnético de Júpiter causaram as auroras de raios-X pulsantes. O limite externo do campo magnético é atingido diretamente pelas partículas do vento solar e comprimido. Essas compressões aquecem os íons que estão presos no extenso campo magnético de Júpiter, que estão a milhões de quilômetros de distância da atmosfera do planeta.
Aurora boreal em Júpiter. Três pontos brilhantes são criados através do fluxo de tubos magnéticos que conectam Io, Ganímede e Europa (localizados na esquerda e na parte inferior da imagem) entre si. Outras auroras de menos brilho também podem ser vistas.
Representação esquemática da magnetosfera jupiteriana, com as linhas de campo e a mancha vermelha em torno do planeta, o toro alimentado por Io.
Órbita e rotação
Júpiter é o único planeta cujo centro de massa com o Sol fica fora do último, 1,068 raio solar ou 7% acima da superfície solar. Por este motivo, o planeta e o Sol orbitam um ponto no espaço em um sistema binário, de forma semelhante ao que ocorre com estrelas binárias.
A distância média entre Júpiter e o Sol é de 778 milhões de quilômetros, aproximadamente 5,2 UA. Júpiter completa uma órbita em torno do Sol a cada 11,86 anos, dois quintos da de Saturno, formando a ressonância orbital de 5:2 entre os dois maiores planetas do Sistema Solar.
A órbita elíptica de Júpiter possui uma inclinação de 1,31° comparada com a da Terra. Por causa de uma excentricidade de 0,048, a distância entre Júpiter e o Sol varia 75 milhões de quilômetros entre o periélio e o afélio, ou o ponto mais perto e o mais distante (neste caso em relação ao Sol) da órbita do planeta, respectivamente. A inclinação axial de Júpiter é relativamente pequena: apenas 3,13°. Como consequência, o planeta não possui mudanças significativas de estações, ao contrário da Terra e de Marte, por exemplo.
A rotação de Júpiter é a mais rápida entre todos os planetas do Sistema Solar – o planeta completa uma volta em torno de si mesmo em menos de 10 horas, criando um achatamento polar facilmente visível em um telescópio amador na Terra. Júpiter possui o formato de uma esfera oblata, ou seja, o diâmetro no equador é maior que o diâmetro entre os seus polos geográficos. O equador de Júpiter é 9 275 km maior que o diâmetro medido entre os polos.
Pelo fato de Júpiter não ser um objeto sólido, a parte superior da sua atmosfera possui rotação diferencial. A rotação da atmosfera do planeta na sua região polar é cerca de cinco minutos mais longa do que a da atmosfera equatorial. Por causa disso, três sistemas são usados como referência, particularmente a respeito de características atmosféricas. O Sistema I localiza-se entre 10° N e 10° S de latitude, e possui o menor período do planeta, com 9h 50 min. O Sistema II corresponde a todas as latitudes ao norte ou ao sul das primeiras, e possui período de 9h 55min 40,6s. O Sistema III foi criado originalmente por astrônomos de rádio e corresponde à rotação da magnetosfera do planeta. O período deste sistema é oficialmente a rotação de Júpiter.
POSTAGEM EM ANDAMENTO
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