Recursos para observação das luas de Júpiter

JÚPITER:
O Gigante do Sistema Solar

Prof. Renato Las Casas e Divina Mourão (27/07/98)

Depois de um longo tempo não visível nas primeiras metades das noites, sábado próximo Júpiter e suas luas serão destaque no OAP, em observações por telescópios amadores e profissionais; em aulas com recursos multimídia e em projeções comentadas de suas imagens.

Os planetas do Sistema Solar podem ser divididos basicamente entre aqueles que como a Terra têm uma superfície sólida (Mercúrio, Vênus, Marte e Plutão) e os "gigantes gasosos" (Júpiter, Saturno, Urano e Netuno). Júpiter é o maior de todos, com um raio médio cerca de 11 vezes o da Terra e uma massa cerca de 318 vezes a da Terra (a massa de Júpiter é quase 2,5 vezes a massa de todos os outros planetas juntos). A sua constituição é bem parecida com a das estrelas (aproximadamente 75% de sua massa é hidrogênio e 25% hélio, com traços de metano, água, amônia e poeira). O que vemos quando observamos Júpiter são as nuvens mais altas de sua atmosfera. Nosso conhecimento de seu interior, o qual acreditamos ter um pequeno núcleo sólido envolto em uma grande camada de hidrogênio metálico é indireto.

Várias sondas espaciais se avizinharam de Júpiter; a primeira delas foi a Pioneer 10 em 1973 e depois a Pioneer 11, Voyager 1, Voyager 2 e Ulysses. Atualmente a sonda Galileo se encontra em órbita de Júpiter nos enviando constantemente imagens desse planeta e de suas, até hoje descobertas, 16 luas. Em dezembro de 1995 uma sonda da Galileo penetrou na atmosfera de Júpiter e nos enviou as informações mais precisas até hoje obtidas de sua constituição e proporções através de 3 camadas sucessivas de nuvens.

LABORATÓRIO DE FÍSICA

Júpiter tem sido um grande laboratório de física. No início do século XVII Galileo, logo após ter inventado a luneta, descobriu com ela as quatro maiores luas de Júpiter: Io, Europa, Ganimede e Calisto. A observação do movimento dessas luas em torno de Júpiter contribuiu para a afirmação de Galileo de que a Terra e os demais planetas giram em torno do Sol e não que todos os astros giram em torno da Terra. Pouco depois a física, cuja paternidade podemos atribuir a Galileo, estava em franco desenvolvimento. Em 1686 um lord inglês, Isaac Newton, escreveu as "3 leis fundamentais da física" e a "Teoria da Gravitação Universal" que foram logo aplicadas às observações de Júpiter e suas luas para verificar se eram corretas.

Atualmente várias teorias da física têm sido confrontadas com observações de Júpiter para verificar suas exatidões, ao mesmo tempo que nos permite um melhor entendimento do observado. As diversas sondas espaciais que se aproximaram de Júpiter constataram a existência de um forte e complexo campo magnético em sua volta. Teorias têm sido formuladas para explicar esse campo. Hoje em dia, com base em experimentos realizados em diversos laboratórios do mundo, inclusive no departamento de física da UFMG acreditamos ser esse campo magnético devido ao movimento de cargas elétricas em uma extensa camada de hidrogênio metálico no interior de Júpiter (veja matéria nessa página).

JÚPITER SE TRANSFORMARÁ EM ESTRELA?

Essa pergunta surge quando verificamos que Júpiter irradia uma quantidade de energia bem maior (1,6 vezes) que recebe do Sol. Cálculos e teorias atuais, entretanto, nos permitem afirmar que Júpiter jamais se transformará em estrela. A pressão em seu interior, mesmo muito alta, não é alta o suficiente para disparar as reações nucleares que geram a grande quantidade de energia irradiada por uma estrela. Júpiter precisaria ter uma massa 100 vezes maior para aí então ter se formado uma estrela ao invés de um planeta. Acreditamos que muita dessa energia irradiada por Júpiter seja calor residual da nuvem de gás e poeira que se contraiu para formar o sistema solar e outra parte devido a um lento processo de contração de Júpiter. Devido a essa "fonte interna de energia" temos uma complexa variação de temperatura na superfície de Júpiter, ao contrário da Terra, por exemplo, onde essa variação de temperatura é devida ao Sol.

OBSERVAÇÃO DE JÚPITER

Mesmo através de telescópios pequenos e baratos (~R$ 150,00?) podemos observar muitas coisas interessantes de Júpiter. Além de suas manchas e faixas a observação de suas 4 maiores luas é fascinante. Dia 01 no OAP, essa observação será feita por diversos telescópios, incluindo o telescópio principal do observatório. O visitante não só poderá acompanhar o movimento dessas luas em torno de Júpiter por esses telescópios como também por simulação de computador, em vários ângulos de visão, para facilitar a compreensão do fenômeno.

Io gasta aproximadamente 1 dia e 19 horas para dar uma volta completa em torno de Júpiter; Europa: 3 dias e 13 horas; Ganimede: 7 dias e 5 horas e Calisto: 16 dias e 17 horas. Uma das conseqüências da teoria de Newton, citada acima é que quanto mais próximo um astro estiver do astro central ao qual orbita, menor o tempo gasto para descrever uma volta completa em sua volta. O mesmo é válido para os planetas em torno do Sol. Mercúrio gasta aproximadamente 88 dias para dar uma volta completa em torno do Sol; Vênus: 225; Terra: 365; Marte: 1,9 anos; Júpiter:11,9; Saturno: 29,5; Urano:84; Netuno: 165 e Plutão 248.