Os raios de Júpiter se contorcem da mesma forma que os da Terra

Relâmpagos atravessam as nuvens de tempestade de Júpiter (ilustrado) em um ritmo semelhante aos raios nos céus da Terra.

Gerald Eichstaedt, MSSS, SwRI, JPL-Caltech/NASA

Por Nikk Ogasa

23 de maio de 2023 às 11h

Em Júpiter, o raio se sacode e se sacode muito como na Terra.

Os raios jovianos emitem pulsos de ondas de rádio que são normalmente separados por cerca de um milissegundo, relatam os pesquisadores em 23 de maio na Nature Communications. O prestissimo energético, dizem os cientistas, é um sinal de que os raios do gigante gasoso se propagam em pulsos, em um ritmo comparável ao dos raios que saltitam pelas nuvens de tempestade de nosso próprio planeta. As semelhanças entre os fenômenos elétricos dos dois mundos podem ter implicações para a busca por vida alienígena.

Arcos de raios em ambos os mundos parecem se mover como um caminhante sem fôlego subindo uma montanha, parando após cada passo para recuperar o fôlego, diz Ivana Kolmašová, física atmosférica da Academia Tcheca de Ciências em Praga. "Um passo, outro passo, então outro passo... e assim por diante."

Aqui na Terra, os relâmpagos se formam como ventos turbulentos dentro das nuvens de tempestade, fazendo com que muitos cristais de gelo e gotas de água se esfreguem, fiquem carregados e depois se movam para lados opostos das nuvens, gerando progressivamente cargas elétricas estáticas. Quando as cargas crescem o suficiente para superar a capacidade do ar de isolá-las, os elétrons são liberados - o raio dá seu primeiro passo. A partir daí, os elétrons que surgem irão repetidamente ionizar o ar e correr para ele, lançando o raio para frente a uma média de centenas de milhares de metros por segundo.

Os cientistas sugeriram que os superbolts observados nas nuvens jovianas também podem se formar por colisões entre cristais de gelo e gotículas de água (SN: 8/5/20). Mas ninguém sabia se os raios alienígenas se estendiam e se ramificavam em incrementos, como fazem na Terra, ou se assumiam alguma outra forma.

Para o novo estudo, Kolmašová e seus colegas usaram cinco anos de dados de ondas de rádio coletados pela espaçonave Juno da NASA (SN: 15/12/22). Analisando centenas de milhares de instantâneos de ondas de rádio, a equipe descobriu que as emissões de ondas de rádio dos raios jovianos pareciam pulsar a uma taxa comparável à dos raios intranuvem da Terra – arcos de eletricidade que nunca atingem o solo.

Se os raios se estenderem pelas nuvens de água de Júpiter a uma velocidade semelhante à das nuvens da Terra, então os raios jovianos podem se ramificar e se estender em passos de centenas a milhares de metros de comprimento. Isso é comparável em comprimento aos saltos dos raios intranuvem da Terra, dizem os pesquisadores.

"Essa é uma explicação perfeitamente razoável", diz o físico atmosférico Richard Sonnenfeld, do Instituto de Mineração e Tecnologia do Novo México em Socorro, que não participou do estudo. Alternativamente, diz ele, os sinais podem ser produzidos como pulsos de corrente elétrica se propagando para frente e para trás ao longo de gavinhas de raios que já se formaram, em vez de avanços de um novo parafuso. Na Terra, essas correntes fazem com que alguns parafusos pareçam tremer.

Mas parar e ir parece ser uma boa interpretação, diz o físico atmosférico Yoav Yair, da Universidade Reichman, em Herzliya, Israel. Kolmašová e seus colegas "mostram que se você está descarregando uma nuvem... a física permanece basicamente a mesma [em Júpiter e na Terra], e a corrente se comportará da mesma forma."

Se essa universalidade for real, pode ter implicações para a busca por vida em outros lugares. Experimentos mostraram que relâmpagos na Terra poderiam ter fundido alguns dos ingredientes químicos necessários para formar os blocos de construção da vida (SN: 16/03/21). Se o raio está sendo descarregado de maneira semelhante em mundos alienígenas, diz Yair, pode estar produzindo ingredientes semelhantes nesses lugares também.

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I. Kolmašová et al. Os relâmpagos em Júpiter pulsam com um ritmo semelhante ao dos relâmpagos nas nuvens na Terra. Natureza Comunicações. Vol. 14, 23 de maio de 2023. doi: 10.1038/s41467-023-38351-6.