Júpiter é o primeiro e o maior dos planetas gasosos, feitos basicamente de hidrogênio. No caso de Júpiter, a composição química da atmosfera é de 90% de hidrogênio e 10% de hélio, com traços de amônia, metano e outros compostos químicos. Então por que há faixas coloridas na atmosfera de Júpiter? As cores vivas são o resultado complexo de temperaturas diferentes e reações químicas de vários elementos químicos que existem em pequena quantidade na atmosfera.
Elas também ajudam a identificar a altitude das nuvens: as azuis são as mais baixas, seguindo as marrons, as brancas e as vermelhas, estas últimas nas camadas mais altas. É provável que três camadas de nuvens composta de gelo de amônia, hidrossulfeto de amônia e mistura de gelo e água. (No entanto, no local da descida da cápsula da Galileo só foi constatada a camada de nuvens formada por hidrossulfeto de amônia; além disso, a quantidade de água e hélio encontrados foram menos do que o previsto)
Vista da Grande Mancha Vermelha e dos arredores obtida pela Voyager 1 em 25/fev/1979, quando a sonda estava 9,2 milhões de km de Júpiter. Os detalhes das nuvens são de 160 km de ponta a ponta. As manchas embranquecidas à esquerda da GMV é uma região de extraordinária complexidade e movimento variável. (Crédito JPL/NASA)
Um dos aspectos marcantes da atmosfera de Júpiter é a coloração das nuvens, basicamente alternando faixas mais claras (chamadas de zonas) e faixas mais escuras (chamadas de cinturões). No entanto, devido ao dinamismo atmosférico uma comparação mostra que alguns cinturões desapareceram. (Crédito Anthony Wesley)
Na atmosfera do planeta são vistas diversas formações. As faixas de latitudes (ou paralelas) são bem nítidas em Júpiter. São resultados dos ventos em alta velocidade que sopram em direções opostas em faixa adjacentes. A diferença de direção parece depender das correntes quentes ascendentes e das correntes frias descendentes.
As faixas claras são chamadas de zona e as faixas escuras são chamadas de cinturões. Nas regiões próximas das faixas estão os vórtices ou redemoinhos, complexos sistemas de ventos, descobertas pelas sondas Voyager. Às vezes aparecem buracos (furacões em alta velocidade) que dão acesso a informações das camadas mais internas da atmosfera.
Imagens em cores verdadeiras (acima) e falsas (abaixo) de uma mancha na região equatorial de Júpiter, produzidas em 17/dez/1996 pela Galileo a uma distância de 1,5 milhões de km. Essas imagens cobrem uma área 34.000 km por 11.000 km. (Crédito JPL/ NASA)
Imagens de tempestades e relâmpagos capturadas pela Cassini em 01/jan/2001. No lado noturno (esquerda) vemos que os raios se relacionam com as manchas brancas no lado diurno (direita). As imagens foram realçadas no contraste e foram tirada com 2 horas de diferença. (Crédito NASA/JPL/Universidade do Arizona)I
Até auroras foram vistas nas regiões polares de Júpiter, que parecem está relacionadas à matéria do satélite Io, que cai na atmosfera do planeta, movendo-se em espiral segundo as linhas do campo magnético. A temperatura registrada nestes locais foi de 700° C!
Também foram observadas relâmpagos acima das nuvens. Numa única imagem da Voyager 1 distingui-se 19 relâmpagos que iluminavam ao mesmo tempo regiões diferentes do planeta! Ondas de rádio da sonda atmosférica da Galileo também indicaram raios 100 vezes mais fortes que os terrestres a 10.000 quilômetros de distância da descida.
Gravura artística do colossal sistemas de nuvens e de tempo de Júpiter. Não há nenhuma montanha, vales, vulcões ou rios, e não há limite entre a terra e o ar – apenas um oceano vasto de gás e nuvens densos. Tudo que vemos em Júpiter está flutuando no céu. (Crédito Andrew C. Stewart)
Em Júpiter, os ventos sopram ora do leste ora do oeste e de maneira mais forte que na Terra. Para se ter uma ideia, a cápsula lançada pela Galileo indicou ventos de mais de 640 km/h, e intensa turbulência durante sua descida. Na verdade, os astrônomos ficaram surpresos com a temperatura alta (152° C) e a densidade das partes superiores da atmosfera de Júpiter.
Na realidade, o sistema meteorológico do planeta é bem complexo, conforme observado em imagens e vídeos produzidos pela sonda Galileo. Há mudanças que ocorrem tanto em intervalos curtos - poucos "dias" jupiterianos - quanto em períodos mais longos.
Além disso, foram observadas em Júpiter algumas manchas ovais e embranquecidas, enormes ciclones que giram no sentido anti-horário no hemisfério sul e no sentido horário no hemisfério norte.
Imagem em cor falsa dum temporal em Júpiter obtida pela Galileo em 26/jun/1996 a 1,75 milhões do planeta. A mancha branca é uma nuvem alta, medindo 1.000 km de comprimento, estando 25 km acima da maioria das nuvens circunvizinhas. A extensão em vermelha indica que a base da nuvem é muito profunda na atmosfera, cerca de 50 km abaixo das outras nuvens. (Crédito JPL/NASA)
Sequência de 8 imagens de alta resolução da GMV obtida pelo Hubble entre 1992 e 1999. Com este acompanhamento é possível perceber as mudanças na forma, no tamanho e na cor, que às vezes são dramáticas. (Crédito Hubble Heritagem Team e Amy Simon)
Imagem obtida pela Voyager 2 em 06/jul/1979 apenas a 2,6 milhões de km da Grande Mancha Vermelha. Também é bem visível uma nuvem oval branca. (Crédito JPL/NASA)
No entanto nenhuma se destaca como a Grande Mancha Vermelha (GMV), um enorme furacão de alta pressão. De formato oval, mede 12.000 quilômetros de largura por 25.000 quilômetros de comprimento, ou seja, cabem quase dois planetas iguais ao nosso! Está ativa há pelo menos 3 séculos e a matéria próxima as bordas tem rotação de 4 a 6 dias, enquanto no centro o período é menor e aleatório.
A Galileo observou que enquanto a parte externa gira no sentido anti-horário, a região central gira no sentido horário. A temperatura é de cerca -150° C e os ventos podem chegar aos 480 km/h. É a maior tempestade conhecida do Sistema Solar! No infravermelho foi observado que as partes externas da GMV estão 10 quilômetros mais altas que as regiões circunvizinhas. A coloração avermelhada pode ser por causa do fósforo. Sua origem e funcionamento ainda intrigam os cientistas.
"Gostaríamos de entender por que o clima de Júpiter é tão estável, enquanto o da Terra está sempre em transformação", afirma o cientista Andrew Ingersoll, do Instituto de Tecnologia da Califórnia. As imagens de Júpiter sugerem que suas imensas tempestades se alimentam da energia de outros fenômenos similares, mas de menor intensidade, que ocorrem no planeta, com pequenas tempestades se formando apenas para depois serem absorvidas por outras maiores.
Aurora no pólo norte de Júpiter obtida pelo Hubble em 26/nov/1998. Foi usado o ultravioleta para realçar as partículas altamente carregadas que se chocam com a atmosfera. São vistos as marcas deixadas pela corrente elétrica das luas de Júpiter: Io (à esquerda, próximo do limbo), Ganimedes (próximo ao centro) e Europa (abaixo à direita). (Crédito NASA/ESA, John Clarke da University of Michigan)