Um estudo da estrutura atmosférica de Saturno, realizado com dados do Telescópio Espacial James Webb (JWST), revelou padrões complexos e misteriosos nunca antes observados em nenhum planeta do Sistema Solar.
As descobertas foram apresentadas pelo professor Tom Stallard, da Universidade de Northumbria (Reino Unido), durante o encontro conjunto EPSC-DPS2025, em Helsinque (Finândia), e publicadas na revista Geophysical Research Letters.
“Esta foi a primeira vez que conseguimos fazer observações em detalhe do infravermelho próximo da aurora e da alta atmosfera de Saturno. Os resultados foram uma completa surpresa”, afirmou Stallard.
O que a equipe esperava e o que obteve em Saturno
- O cientista explicou que a equipe esperava encontrar emissões em faixas amplas em diferentes níveis, mas o que surgiu foram padrões em escala fina, descritos como “contas” e “estrelas”;
- Esses padrões, apesar de estarem separados por grandes distâncias de altitude, podem estar interconectados e ligados ao famoso hexágono das nuvens profundas de Saturno;
- “Essas estruturas foram totalmente inesperadas e, no momento, permanecem sem explicação”, disse;
- A pesquisa envolveu 23 cientistas de instituições do Reino Unido, Estados Unidos e França, que analisaram Saturno durante dez horas de observação contínua em 29 de novembro de 2024, enquanto o planeta girava sob a visão do telescópio;
- O foco foi a detecção de emissões infravermelhas da forma molecular carregada positivamente de hidrogênio, o H₃⁺ (trihidrogênio), essencial para as reações na atmosfera do planeta;
- O espectrógrafo de infravermelho próximo do JWST permitiu observar simultaneamente íons de H₃⁺ na ionosfera, a 1,1 mil quilômetros da superfície nominal de Saturno, e moléculas de metano na estratosfera, a 600 quilômetros de altitude.
Na ionosfera, a equipe observou estruturas escuras semelhantes a contas inseridas em halos aurorais brilhantes. Essas formações se mantiveram estáveis por horas, mas apresentaram movimento lento ao longo do tempo.
Já na estratosfera, cerca de 500 quilômetros abaixo, foi identificado um padrão assimétrico em forma de estrela, que se estendia do polo norte em direção ao equador. Apenas quatro dos seis “braços” estavam visíveis, resultando em uma configuração desigual.
“A atmosfera superior de Saturno tem se mostrado incrivelmente difícil de estudar até agora, devido às emissões extremamente fracas dessa região”, explicou Stallard. “A sensibilidade do JWST revolucionou nossa capacidade de observar essas camadas, revelando estruturas totalmente diferentes de tudo o que já vimos em outro planeta.”
O mapeamento mostrou que as estruturas estão sobrepostas na mesma região do planeta, mas em diferentes altitudes. Os “braços” da estrela pareciam se originar de pontos diretamente acima do hexágono nas nuvens mais profundas, sugerindo que processos comuns atravessam toda a atmosfera de Saturno.
Importância da descoberta
“Acreditamos que as contas escuras podem resultar de interações complexas entre a magnetosfera e a atmosfera em rotação, oferecendo pistas sobre o fluxo de energia que alimenta a aurora.
Já o padrão estelar assimétrico indica processos até então desconhecidos na estratosfera, possivelmente ligados ao hexágono”, destacou Stallard. “Curiosamente, as contas mais escuras na ionosfera parecem se alinhar com o braço mais forte da estrela na estratosfera, mas ainda não sabemos se essa conexão é real ou mera coincidência.”
As descobertas podem ter implicações importantes para a compreensão da dinâmica atmosférica dos gigantes gasosos, mas os pesquisadores afirmam que mais estudos serão necessários.
A equipe espera conseguir novo tempo de observação com o JWST, especialmente durante o equinócio de Saturno, que ocorre a cada 15 anos terrestres. A mudança de orientação em relação ao Sol pode alterar drasticamente as estruturas observadas.
“Como nenhuma dessas camadas pode ser estudada a partir de telescópios terrestres, a necessidade de observações de seguimento com o JWST nesse período de transição sazonal em Saturno é urgente”, concluiu Stallard.
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