Um dos grandes mistérios da ciência planetária era compreender por que razão as medições da rotação de Saturno pareciam variar entre missões. Com base em observações das sondas Voyager, nos anos 80, e da Cassini, sugeria-se que o gigante gasoso estaria a acelerar ou a desacelerar a sua rotação, um fenómeno fisicamente difícil de explicar. Agora, uma equipa internacional liderada por Tom Stallard, da Universidade de Northumbria, e que contou com a colaboração de James O’Donoghue, utilizou o Telescópio Espacial James Webb (JWST) para revelar que o planeta mantém uma rotação estável: a “culpa” das variações é da sua atmosfera.
O Termómetro Iónico: H3+
Para desvendar o enigma, os investigadores utilizaram o instrumento NIRSpec do JWST para mapear o brilho de uma molécula iónica específica: o catião tri-hidrogénio (H3+). Esta molécula funciona como um termómetro para a termosfera de Saturno. A capacidade sem precedentes do Webb permitiu observar estas estruturas com uma resolução abaixo de 500 km por pixel, uma precisão dez vezes superior a qualquer medição anterior feita a partir da Terra ou do espaço.
O Mecanismo da “Bomba de Calor”
Segundo O’Donoghue,
a rotação do núcleo de Saturno não estava a mudar, era a atmosfera que alterava a Radiação Kilométrica de Saturno (SKR)
O sinal de rádio utilizado pelos cientistas para estimar a duração do dia. As observações mostraram que as auroras do hemisfério norte aquecem intensamente as camadas superiores da atmosfera, criando um vórtice de célula dupla.
Este aquecimento gera ventos neutros extremamente rápidos que “arrastam” iões através do campo magnético, produzindo o que a física chama de correntes de Pedersen.
James O’Donoghue descreveu este mecanismo como
uma “bomba de calor” (heat pump) autoalimentada: a aurora drena energia da magnetosfera para aquecer a atmosfera e sustentar os ventos, que por sua vez influenciam os sinais de rádio emitidos pelo planeta.
Resolução do Quebra-Cabeças
A descoberta resolve um debate de décadas ao confirmar que o “dia” de Saturno não muda, o que oscila é a nossa percepção desse tempo devido a fenómenos atmosféricos e magnéticos complexos.
Para os autores, este trabalho é um exemplo de como a tecnologia de ponta pode resolver mistérios geracionais. Além de Saturno, estes resultados abrem novas portas para compreender a dinâmica atmosférica de outros gigantes gasosos, como Júpiter, e de planetas semelhantes localizados fora do nosso Sistema Solar
