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Como a evolução na tecnologia e a exploração de Júpiter podem nos ajudar a compreender as origens do Sistema Solar.
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Há séculos o homem tenta compreender melhor o universo e sua origem. A observação do espaço conhecido na astronomia antecede a história registrada confiável, e foi a partir da descoberta do planeta Júpiter e suas quatro principais luas pelo astrônomo Galileu Galilei, em 1610, que mudamos para sempre a nossa visão sobre o universo. Mas foi somente com o desenvolvimento de foguetes e tecnologias mais avançadas que a exploração espacial se tornou realidade.
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Galileu Galilei / Imagem: iryna1 / Shutterstock.com
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Entre a metade do século XX e início do século XXI, pessoas foram enviadas para a Lua, robôs para o planeta Marte e sondas espaciais foram lançadas com o objetivo de alcançar os confins do nosso Sistema Solar. Telescópios espaciais orbitam a Terra trazendo imagens feitas a milhares de anos-luz para mais perto de nós. Não apenas isso, mas muitos objetos que hoje são de uso cotidiano nasceram das necessidades dos programas espaciais, sendo um dos principais motores de inovação tecnológica. As limitações de peso e volume em missões espaciais, por exemplo, foram definitivas no desenvolvimento de dispositivos eletrônicos compactos, além do grande avanço nas telecomunicações.
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Graças a isso que hoje temos smartphones, tablets e laptops. Dentre as diversas missões já planejadas, a Sonda Espacial Galileo é uma das que puderam revolucionar não só a exploração espacial, mas também áreas do conhecimento como astrobiologia, astrofísica e biologia. Ela foi lançada em 1989 a fim de colher informações sobre os gigantes gasosos — planetas com grandes diâmetros e massa, compostos principalmente de hidrogênio, hélio e metano, os mesmos presentes na nebulosa que deu origem ao Sistema Solar, podendo apresentar um pequeno núcleo sólido rochoso no seu interior. A missão principal da Galileo era estudar o planeta Júpiter e suas principais luas. Durante seu percurso, no ano de 1994, ela foi posicionada perfeitamente para observar a colisão dos fragmentos do Cometa Shoemaker-Levy 9 com o planeta. Foram quase seis anos de viajem pelo espaço até chegar no seu destino final, em dezembro de 1995.
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Antes de mergulhar na atmosfera de Júpiter e ser esmagada pela força gravitacional, cerca de 2,5 vezes maior que na Terra, Galileo coletou muitas informações sobre o planeta e seu entorno. Através de um sensor chamado Espectrômetro de Mapeamento do Infra-vermelho Próximo (NIMS), os cientistas puderam observar que ao menos quatro camadas diferentes de nuvem formam a face visível de Júpiter, tendo em sua composição desde água na parte inferior da atmosfera, até amônia e sulfeto de hidrogênio na parte superior. Imagens captadas pelo NIMS mostraram que a Grande Mancha Vermelha — uma grande tempestade presente na atmosfera do planeta, com aproximadamente de 16.100 km de comprimento — também é formada por espirais de nuvens avermelhadas separadas por camadas.
Um dos mais intrigantes quebra-cabeças científicos investigado pela Galileo foi a ligação do enorme campo magnético de Júpiter, o mais forte dentre todos os planetas do nosso sistema, com suas quatro grandes luas. Ele foi cuidadosamente estudado pelo magnetômetro da espaçonave durante cada sobrevôo nessas luas. A análise dos resultados coletados mostrou que três luas do gigante gasoso (Ganimedes, Europa e Callisto) possuem seus próprios campos magnéticos, enquanto a lua Io não possui. No mês de março deste ano, o Telescópio Espacial Hubble confirmou que Ganimedes possui um oceano por baixo de uma camada superficial de gelo. Observações de Europa apoiaram a teoria de que um oceano com água líquida também poderia existir abaixo de sua superfície.
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Juno e as origens do Sistema Solar
Porém, as missões para Júpiter não acabaram com o fim de Galileo. Em 2011, a sonda Juno foi lançada ao espaço e deverá chegar ao planeta em julho de 2016. Ela está equipada com uma poderosa instrumentação para exploração, incluindo espectrômetros em vários comprimentos de onda, detectores de plasma e partículas energéticas e um magnetômetro.
Ao chegar, a nave irá orbitar Júpiter 32 vezes a cerca de 5.000 km acima do teto de nuvens. Este processo deve durar cerca de um ano. Para evitar a maioria das zonas de radiação do planeta, a Juno utiliza uma nave rotatória movida a energia solar, além de uma órbita elíptica. Isso faz com que a “mira” da nave se torne estável e fácil de controlar. A cada rotação, os campos de visão dos instrumentos mudam.
A Juno será a primeira nave movida a energia solar projetada pela NASA a operar tão longe do Sol. Para se ter uma ideia, Júpiter orbita o Sol a uma distância cinco vezes maior do que a Terra, o que significa que o planeta gigante recebe 25 vezes menos radiação solar do que nós (a intensidade da radiação diminui com o quadrado da distância). No entanto, a Juno está equipada com células solares ultra modernas que são 50% mais eficientes e tolerantes à partículas carregadas, presentes em um cinturão em torno do planeta, do que as células fotovoltaicas de silício disponíveis para missões espaciais há 20 anos, época em que Galileo foi lançada. As necessidades energéticas da missão são baixas, com os instrumentos operando em potência total durante apenas seis horas dos 11 dias necessários para completar uma órbita completa no planeta.
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Debaixo de sua densa cobertura de nuvens, Júpiter guarda segredos dos processos e condições fundamentais que governaram nosso Sistema Solar durante a sua formação. As teorias mais aceitas consideram que tudo começou com o colapso de uma gigantesca nuvem de gás e poeira, cuja maioria formou o recém-nascido Sol. Devido às semelhanças na composição gasosa entre o Sol e Júpiter, assume-se que ele se formou cedo no Sistema Solar, capturando a maioria do material que sobrou após o nascimento de nossa estrela. No entanto, a maneira com que isso ocorreu ainda não é clara.
Diferente da Terra, a grande massa de Júpiter permitiu que ele mantivesse sua composição original, garantindo-nos uma maneira de rastrear a história do Sistema Solar.
Com sua robusta quantidade de instrumentos científicos, a Juno irá investigar a existência de um núcleo planetário sólido, mapear o campo magnético intenso de Júpiter, medir a quantidade de água e de amônia na atmosfera, além de observar a presença de auroras no planeta. Estas são informações cruciais para compreender tanto a origem de Júpiter como a do Sistema Solar. Além disso, através do mapeamento dos campos gravitacional e magnético do gigante gasoso, a Juno deverá revelar a estrutura interior do planeta e medir a massa do seu núcleo. Enquanto aguardamos os resultados, podemos usufruir dos avanços que o desenvolvimento de sondas espaciais propiciaram para aplicações que usualmente não vão pra tão longe de casa. ■
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Fontes:
» M. J. S. Belton et al., “Galileo’s First Images of Jupiter and the Galilean Satellites”, Science, 274, 5286, 377–385 (1996)
» A. S. McEwen et al., “Galileo at Io: Results from HighResolution Imaging”, Science, 288, 5469, 1193–1198 (2000) » Joseph A. Burns et al., “The four hundred years of planetary science since Galileo and Kepler”, Nature 466, 575–584 (2000)
» Ichiko Fuyuno et al., “Space exploration: A shot in the dark?”, Nature 439, 132–133 (2006)
» Margaret G. Kivelson et al., “Galileo Magnetometer Measurements: A Stronger Case for a Subsurface Ocean at Europa”, Science, 289, 5483, 1340–1343 (2000) » Agência Espacial Americana (NASA)
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