Luas de Júpiter: Ganimedes, Calisto, Io, Europa e Amalthea


Júpiter é de longe o maior planeta no sistema solar.

Isso significa que Júpiter tem um campo gravitacional muito forte e pode segurar muitas luas. Muitas.

Quantas Luas?

67 já foram confirmadas.

E para definir "quantas?" realmente depende de quão pequeno é o objeto que você está disposto a chamar de "lua".

Em 1610, Galileu apontou seu telescópio para Júpiter e testemunhou uma revolução.

Ei, literalmente! Ele viu três pequenas estrelas alinhadas em ambos os lados de Júpiter, estrelas que ele não podia ver com seu olho nu.

E elas se mudaram! 

Uma semana depois, ele viu uma quarta estrela. Ele sabia que estava vendo objetos girando ao redor de Júpiter.

Era prova de que nem tudo no sistema solar girava ao redor da Terra.

Isso foi um grande avanço.

Essas quatro luas são agora chamadas de luas galileanas em sua homenagem.

Nada mal para o trabalho de uma semana.

Todos as quatro são realmente grandes também.

Se Júpiter não estivesse lá, afogando-as com o brilho, elas seriam visível a olho nu.

Nesse caso, podemos até chamá-las de planetas também.

A maior lua de Júpiter: Ganimedes

A maior das luas de Júpiter é Ganimedes.


Com 5270 km de diâmetro, é a maior lua do sistema solar.

É ainda maior que o planeta Mercúrio - de fato, em tamanho, está na metade entre Mercúrio e Marte! 

O tamanho também não é a única característica planetária de Ganimedes.

É principalmente feito de rocha e gelo, mas provavelmente tem um núcleo de ferro líquido.

Tem até um campo magnético, provavelmente gerado por esse núcleo líquido.

A superfície é semelhante à nossa própria Lua, pois há um terreno muito antigo e cheio de crateras bem como áreas mais jovens.

Ganimedes também possui grandes sulcos.

Não está claro qual é a origem desses sulcos, mas isso pode estar relacionado ao estresse e tensão na superfície causada pelas marés das outras grandes luas enquanto orbitam Júpiter e passam uma pela outra.

Ganimedes também tem uma surpresa bem abaixo de sua superfície: oceanos de água! 

Medições do campo magnético de Ganimedes, feitas durante várias passagens da sonda Galileo na década de 1990, combinadas com as observações do Hubble, indicam que Ganimedes tem um pouco de água salgada (líquida) bem abaixo sua superfície! 

Como veremos a seguir, esta não é uma excessão.

 Calisto

A próxima lua (em ordem de tamanho) é Calisto, com 4800 km de diâmetro.

De muitas maneiras, é semelhante ao seu irmão mais velho, Ganimedes. É composto principalmente de rocha e gelo.

Provavelmente tem um núcleo rochoso e acima do núcleo uma camada de mista rocha e gelo.

A superfície é principalmente gelo, mas misturada com material mais escuro também.

Também tem um campo magnético, mas provavelmente não tem um núcleo metálico.

A superfície é fortemente craterada, e não há indicação de nenhum vulcão ou atividade tectônica.

Isso significa que a superfície é muito antiga, talvez tão antiga quanto a própria Calisto.

Ele ainda tem uma atmosfera, mas é um pouco fina: cerca de cem bilionésimos a pressão atmosférica da Terra na superfície! 

Callisto orbita Júpiter de longe comparado com as outras três maiores luas. Quase 2 milhões de km de distância.

Isso é muito longe para interagir gravitacionalmente com as outras três. 

Quando eu falo sobre as luas afetando umas as outras, me refiro as outras três interagindo.

Io 

Em seguida é Io.

É apenas um pouco maior que a nossa própria Lua e orbita Júpiter de tão perto que leva apenas um dia e meio para percorrer o planeta.

Quando a sonda espacial Voyager 1 passou Io em 1979, revelou uma superfície que era realmente esquisita.

Era amarela, laranja, vermelho e preto. E parecia não ter sofrido qualquer impacto em sua superfície.

O segredo de Io

Uma engenheira, Linda Morabito, notou que em uma imagem parecia haver o que parecia ser outra lua atrás de Io, parcialmente eclipsado por ela.

Mas isso não era uma lua: Era um vulcão em Io em erupção.

Io é o objeto/satélite mais vulcânico em todo o sistema solar, com mais de 400 vulcões ativos.

Muitos deles estão em erupção o tempo todo. 

Imagens tiradas com poucos meses de intervalo mostram mudanças na superfície devido ao material ejetado.

Muito do material que sai é rico em enxofre, e é por isso que a superfície tem todas essas cores estranhas.

Interação gravitacional

A energia para toda essa atividade vem das outras luas.

Quando elas passam Io em suas orbitam, elas interferem com Io através das marés, aquecendo seu interior através da fricção.

Muito do enxofre acaba como formando uma atmosfera muito fina em torno de Io, e alguns desses átomos de enxofre são atraídos pelo poderoso campo magnético de Júpiter enquanto ele passa por Io (acelerando-os).

Isso criou um gigante cinturão de radiação em forma de rosca. Parecido com os cinturões de Van Allen da Terra, mas muito mais poderoso.

A radiação lá é tão intensa que mataria um humano desprotegido em minutos.

Claro, se você está flutuando no espaço perto de Júpiter desprotegido, você pode ter algumas preocupações mais imediatas.

Mais uma coisa: tanto Ganimedes quanto Io estão magneticamente conectados a Júpiter.

Partículas carregadas  fluem dessas luas ao longo das linhas de magnetismo para Júpiter, que então as joga nos pólos (de Júpiter), assim como a Terra faz com as partículas do vento solar.

Na Terra isso cria as auroras, as luzes do norte e do sul, e também em Júpiter.

Você pode até ver o brilho ultravioleta onde cada uma dos luas se conecta a Júpiter: Suas pegadas magnéticas na atmosfera do planeta! 

Europa

E agora chegamos a Europa, a menor, mas talvez a mais empolgante de todas luas de Galileu.

Um pouco menor que a nossa lua, era conhecida há décadas por ser muito reflexiva, o que significa que sua superfície provavelmente estava cheia de gelo (de água).

Mas mesmo assim, as observações da Voyager foram chocantes.

Elas mostraram uma superfície completamente carente de crateras, o que significa que algo havia saído de suas profundezas (assim como Io ou Vênus). Mas Europa não tem vulcões.

Ainda mais intrigante, a superfície estava coberta de rachaduras longas, listras escuras por toda a lua, assim como cristas complexas.

Estas e outras características parecem ser devidas a material do interior da Europa subir e formar uma nova superfície, assim como a lava na Terra.

Mas neste caso, o material é água.

Agora se pensa que Europa tem um oceano inteiro de água, selada sob uma sólida crosta de gelo com vários quilômetros de espessura.

Água do reservatório que sobe e move-se sob a crosta faz com que a superfície mude, criando todas as várias características da superfície.

A quantidade de água que pode estar armazenada em Europa é impressionante.

É mais que toda a água em todos os oceanos da Terra! 

Como Ganimedes e Io, o interior da Europa é mantido aquecido pela flexão das marés das outras luas, mantendo o gelo derretido.

Europa é composta por muita rocha de silicato, assim como a Terra e outros planetas terrestre. E essas rochas estão localizadas em uma camada sob o oceano.

Se elas interagirem com o oceano da mesma forma que os oceanos daqui interagem com o fundo do mar, isso poderia deixar a água do subsolo de Europa... Salgada!

Na verdade, essas rachaduras escuras na superfície são ricas em sal e materiais orgânicos - em outras palavras, compostos à base de carbono! Isso é muito excitante.

Nós acreditamos que a vida da Terra se originou na água salgada do oceano.

Se lá existem moléculas com carbono, ou melhor, na água de Europa, então não é muita viagem se perguntar se a mesma "faísca" que ocorreu aqui também aconteceu lá.

Nós achamos que Europa tem tudo que precisa para gerar vida.

Mas ainda não temos nenhuma evidência disso ainda.

Algumas pessoas propuseram o envio de uma sonda espacial para a Europa especificamente para procurar vida.

Ela pousaria perto de uma rachadura no gelo, onde a crosta é mais fina e de alguma forma a penetra (talvez a derretendo).
 
Ilustração da NASA
Faríamos uma amostragem química e então poderíamos procurar sinais de atividade biológica.

Isso é incrível para mim: a ideia de vida na Europa, mesmo que seja apenas a vida microbiana, é levada muito a sério por astrobiólogos, cientistas que estudam a possibilidade de vida no espaço.

Costumava ser só ficção científica.

Agora é um tópico de pesquisa acadêmica.

Os astrônomos têm um conceito chamado zona habitável: a distância que um planeta pode ter de sua estrela-mãe, onde a temperatura na superfície do planeta pode suportar água líquida.

É um conceito difuso. Vênus e Marte estão tecnicamente na zona habitável do Sol, mas Vênus é muito quente e Marte muito frio para a água líquida.

Atmosferas fazem uma grande diferença.

Mas é ainda um conceito útil como regra prática para potencial habitabilidade.

Mas Europa mudou isso.

Júpiter está bem longe da zona habitável do Sol, mas ainda há Europa, toda molhada.

É um ótimo exemplo para deixarmos nossas premissas de lado e dar chance para novas ideias surgirem fora dos limites pré-estabelecidos.

Eu aposto que teremos que manter nossas mentes abertas para tipos de vida que nunca consideramos antes.

Essas são apenas as quatro grandes luas de Júpiter, cada uma com milhares de quilômetros de diâmetro.

Elas provavelmente formaram-se junto com Júpiter, unindo-se a partir de materiais que orbitavam o jovem Júpiter.

Mas o planeta tem dezenas de outras luas também.

A única coisa que todos elas têm em comum é que elas estão presos a Júpiter. Todas giram uma vez para volta ao redor do planeta.

As marés de Júpiter são centenas de vezes mais fortes que as da Terra, então não há surpresa lá.

Amalthea

A próxima maior lua depois das quatro grandes é bem menor, chamada de Amalthea. Tem formato irregular e 250 km de extensão (em toda a sua dimensão mais longa).

Foi descoberta em 1892 e é vermelha - provavelmente poluída pelo enxofre de Io.

Ela orbita a pouco mais de 100.000 km de Júpiter. 

Se você estivesse na superfície de Amalthea, Júpiter ocuparia metade do céu.

Outras luas

As luas ficam menores e mais irregulares a partir daí, com Himalia, Thebe, Elara e Pasifae, até Hegemone, Kale e Kallichore, que não são maiores que colinas.

Muitas das luas irregulares e distantes de Júpiter orbitam o planeta para trás em relação as outras, no que são chamadas de órbitas retrógradas.

Podem ser asteróides capturados nas proximidades.

Muitas das luas possuem características orbitais muito semelhantes, o que pode indicar que eles já foram um único objeto que se separou.

As menores luas que vimos têm aproximadamente um quilômetro de diâmetro.

Provavelmente existem milhares de luas do tamanho de casas circulando o planeta, e quem sabe, talvez milhões do tamanho de bolas de tênis.

Deveríamos chamar elas de luas também? Talvez.

Mas eu não me preocupo com esse tipo de coisa.

O importante é lembrar que esses são mundos grandes e pequenos, cada um fascinante, rico e diversificado.

E ainda há muito mais para explorar sobre eles.

Resumindo

Hoje você aprendeu que Júpiter tem muitas luas (sendo quatro grandes).

Elas são compostas principalmente por rocha e gelo, embora Ganimedes, a maior, possa ter um núcleo de ferro.

Io está cheio de vulcões, e Europa tem um oceano "submerso" que é objeto de intenso estudo pelos cientistas que procuram vida no espaço.

Io, Europa e Ganimedes estão próximos o suficiente para interagir gravitacionalmente, fornecendo uma fonte de calor para seus interiores.

Há muitas e muitas luas menores, mas no momento não sabemos muito sobre elas.

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