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| Imagem de Júpiter devidamente formatada para envio às bases de dados planetários geridas por amadores. Está orientada com o Sul para cima e o limbo “precedente” para a esquerda, contém indicação da data e hora em que foi obtida, assim como a longitude do respectivo meridiano central utilizando os sistemas de coordenadas I a III. Finalmente, o nome do observador e dados sobre o equipamento utilizado (telescópio, câmara CCD, filtros) devem estar contidos na imagem, e esta deve ser acompanhada de um pequeno texto onde são descritas as condições de transparência, estabilidade, temperatura e humidade atmosférica, vento, localização geográfica do observador e quaisquer outro dado que ele considere relevante. Crédito: António Cidadão. |
Para qualquer amador que se pretenda dedicar à observação de Júpiter, a sua familiarização com a morfologia daquele planeta é uma etapa muito importante, tornando-se mesmo fundamental no caso de querer enveredar por projectos de monitorização sistemática. Tal objectivo atingir-se-á gradual mas rapidamente, com a acumulação de treino de observação visual, e será ainda mais fácil se for complementado pela análise comparativa de imagens que o próprio ou colegas obtiverem, mesmo com equipamento modesto.
Desenhar repetidamente o planeta e comparar os esquemas efectuados, ou compara-los com imagens realizadas por outros na mesma data e hora, pode ser também muito didáctico. Dado ser virtualmente impossível registar num esquema todos os pormenores visíveis através da ocular antes que a rápida rotação de Júpiter os desvie do seu posicionamento inicial, o desenho planetário é neste caso particular também um excelente exercício de reconhecimento e discriminação, o qual requer, e nos ensina, a dominar a morfologia Joviana.
Com a excepção dos satélites galileanos em trânsito, ou das suas inconfundíveis sombras, tudo o que vemos no disco planetário de Júpiter são formações atmosféricas, em constante mudança mas que normalmente obedecem a padrões gerais estáveis no tempo 1. Há que aprender a reconhecer tais padrões para saber distinguir eventuais mudanças, regista-las e rapidamente comunica-las à comunidade de observadores planetários.
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| Nestas duas imagens de Júpiter, mostrando o mesmo hemisfério mas obtidas com alguns dias de intervalo, estão assinaladas duas das inúmeras formações atmosféricas observáveis na altura, especificamente uma pequena oval a média latitude Norte, e uma das muitas projecções azuladas do cinturão equatorial Norte localizadas perto do equador. É notória a alteração da posição relativa destas duas estruturas, devido ao facto da primeira estar situada no “sistema II” e a última no “sistema I”. Notar que a Grande Mancha Vermelha, também situada no “sistema II”, mantém o seu posicionamento relativo à pequena oval. Clique na imagem para activar uma pequena animação numa nova janela, a qual revelará a complexa dinâmica da atmosfera Joviana e mostrará evidência da rotação da grande Mancha Vermelha. Crédito: António Cidadão. |
Há também que aprender a planear as observações de modo a escolher a hora mais adequada a visualizar, em dias sucessivos, as mesmas longitudes do planeta, e desse modo reconhecer estruturas estáveis e detectar potenciais alterações. Há software específico para essa finalidade 2. Em alternativa, as observações podem ser calendarizadas de modo a obter, em poucos dias, uma cobertura a 100% da atmosfera planetária. Mais uma vez, a utilização de “software” disponibilizado gratuitamente 3 possibilita a execução de planisférios, que dão uma visão global da morfologia planetária numa determinada data.
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| Bastam quatro imagens de Júpiter, por exemplo obtidas em três sessões de observação sucessivas (fila de cima), desde que apresentem alguma sobreposição das estruturas visíveis (centro) para, com “software” disponível gratuitamente, conseguir preparar planisférios completos da atmosfera do planeta (em baixo). Tais exercícios de cartografia planetária, além de possibilitarem a familiarização do observador com a morfologia Joviana, possibilitam a reconstituição informática de rotações planetárias completas, difíceis de observar directamente ou de capturar através de longas sequências de imagens. 1- um “cinturão”, concretamente o cinturão equatorial Sul (“SEB” na designação em língua inglesa); 2- uma “zona”, especificamente a zona equatorial (“EZ”); 3- a Grande mancha Vermelha (“GRS”); 4- ovais ou manchas brancas (“WOS”), de natureza anticiclónica, a maior das quais está presentemente situada no cinturão temperado do Sul (“STB”); 5- pequenas WOS situadas no bordo Norte do cinturão equatorial Norte (“NEBn”); 6- “barcaças” (“barges”), formações ciclónicas avermelhadas típicas do NEBn; 7- projecções azuladas do bordo Sul do cinturão equatorial Norte (“NEBs”); 8- perturbação (“rift”) do NEB, originada pelo surgimento de nuvens brilhantes que por vezes evoluem muito dinamicamente; 9- padrão linear de nuvens brilhantes no cinturão equatorial Sul (“SEB”), também designada “zona” do SEB (“SEBZ”); 10- perturbação caótica do SEB, que habitualmente “segue” a GRS e é extremamente dinâmica. Clique na imagem para activar uma animação (700KB) numa nova janela, a qual mostra uma rotação completa de Júpiter produzida a partir deste planisfério. Crédito: António Cidadão. |
Na curva de aprendizagem acima referida há que considerar alguns aspectos prioritários, nomeadamente garantir o necessário à-vontade para reconhecer, na ocular ou em fotografias, a orientação Norte-Sul do planeta e o sentido da sua rotação. Isto nem sempre é linear, pois instrumentos distintos podem originar imagens orientadas de modo diferente. Por outro lado, é bom não esquecer que quando as nossas observações são enviadas para as bases de dados geridas por amadores, há regras que devem ser cumpridas e uma delas refere-se à orientação dos documentos, sejam eles imagens ou desenhos.
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| Três diferentes imagens de Júpiter, todas obtidas com um telescópio de 254mm de diâmetro e uma câmara CCD refrigerada. As fotografias foram reorientadas de modo a simular a aparência do planeta quando observado através de: um telescópio equipado com uma diagonal de espelho ou prisma, situação onde apenas a lateralidade está trocada (esquerda); um telescópio que produz imagens invertidas, por exemplo uma luneta ou um Schmidt-Cassegrain em que não se utiliza diagonal (centro); equipamento que produz imagens direitas, como um binóculo ou um telescópio com prisma erector (direita). Está assinalado o polo que se localiza na parte de cima das imagens, assim como o posicionamento do limbo “precedente” e o sentido de rotação do planeta. Crédito: António Cidadão. |
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| Dependendo das longitudes Jovianas visíveis a partir da Terra num dado momento, devido ao movimento de rotação daquele planeta, há várias alternativas para reconhecer qual é o hemisfério Norte ou Sul. Se a Grande Mancha Vermelha estiver visível (1) ela identificará o hemisfério Sul. Se tal não suceder, múltiplas projecções azul acinzentadas (2) originam-se no cinturão equatorial Norte e dirigem-se para a zona equatorial. Decidir qual é o limbo precedente (“p.”) ou seguidor (“f.”) pode ser conseguido observando durante alguns minutos a rotação do planeta ou, se a grande Mancha Vermelha estiver visível, uma estrutura de referência pode ser a perturbação caótica do cinturão equatorial Sul (3), que contém nuvens brilhantes e “segue” a Grande Mancha Vermelha. Por outro lado, as projecções azuladas acima referidas (2) normalmente dirigem-se para a zona equatorial no sentido ”precedente-seguidor”, ou seja de cima para baixo e da direita para a esquerda nesta imagem. Crédito: António Cidadão. |
Outro ponto a ter em sempre em consideração é o período de rotação de Júpiter, essencial para antecipar a visualização de uma estrutura de interesse. Embora seja há muito conhecido que formações atmosféricas posicionadas a diferentes latitudes apresentam períodos de rotação distintos, “descobrir” pela primeira vez tal efeito através dos nossos dados é uma experiência interessantíssima.
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| Meridiano central é uma linha imaginária traçada no disco planetário, unindo os seus polos. Quando da rotação de Júpiter as inúmeras estruturas atmosféricas visíveis, situadas nas mesmas ou em diferentes latitudes, vão sucessivamente cruzando esta linha, e a hora a que tal sucede pode ser determinada. Às que o fazem primeiro diz-se que “precedem” as restantes, passando a situar-se no hemisfério “precedente” (“p.” ou “preceding” em língua inglesa). Inversamente, as restantes estruturas visíveis “seguem” a primeira, e antes de cruzarem o meridiano central situam-se no hemisfério “seguidor” (“f.” ou “following”). Genericamente, e devido à rotação do planeta, todas as estruturas tornam-se visíveis no limbo “seguidor” passando a situar-se no mesmo hemisfério até cruzarem o meridiano central. Em seguida, já no hemisfério “precedente”, continuam o seu movimento até desaparecerem no limbo “precedente”. Na imagem da direita, a oval ”1” situa-se no meridiano central, a oval “2” precede a assinalada pelo número “3”, e a Grande Mancha Vermelha, marcada a “4”, precede todas as referidas. Passado algum tempo, desaparecerá no limbo “precedente. Crédito: António Cidadão. |
Especialmente para os observadores visuais, tentar cronometrar a hora em que uma determinada formação atmosférica cruza uma linha imaginária unindo os dois pólos do planeta, o chamado “meridiano central”, pode originar uma agradável surpresa. Além de servir para determinar o período de rotação Joviano, a nossa apreciável capacidade de discriminação visual ocasionará erros de apenas alguns minutos relativamente aos valores presentemente adoptados. Mais uma “descoberta” muito gratificante.
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| As formações atmosféricas Jovianas situadas próximo do equador (deslocando-se segundo o denominado “sistema I”) apresentam um período de rotação cerca de 5minutos mais rápido do que, em média, as presentes nas restantes regiões do disco planetário (as quais de deslocam segundo o chamado “sistema II” de rotação). Esta metodologia, utilizando dois sistemas genéricos de rotação, baseia-se em numerosos dados de posicionamento observacional, acumulados com o tempo e que ainda continuam a ser monitorizados. É muito usada pelos amadores, e mostra-se muito prática pois cada um dos sistemas é representativo do período de rotação de formações atmosféricas relevantes e muito evidentes mesmo através de pequenos instrumentos, nomeadamente as projecções azuladas do NEBs (sistema I) e a GRS (sistema II). Os profissionais, por seu lado, adoptam o chamado sistema III de rotação, baseado nas emissões da magnetosfera Joviana e que é mais representativo da rotação do núcleo do planeta. Quando as nossas observações são enviadas para as bases de dados amadoras, elas devem conter a informação das coordenadas do meridiano central nestes três sistemas. Independentemente dos sistemas genéricos de rotação adoptados, os quais permitem determinar e atribuir posicionamento em longitude às estruturas atmosféricas, há que considerar que os períodos de rotação variam consideravelmente com a latitude. Tal é devido à existência de fortes correntes atmosféricas nas interfaces entre zonas e cinturões, as quais divergem consideravelmente tanto em intensidade como em direcção, e a sua monitorização é uma das contribuições úteis que os amadores podem efectuar. Crédito: António Cidadão. |
À medida que as nossas exigências observacionais se forem apurando, a necessidade de melhorar selectivamente o contraste de determinadas estruturas, ou melhor avaliar o escurecimento do limbo planetário, levará seguramente à utilização de filtros coloridos. No campo dos projectos de monitorização fotográfica do planeta, alguns aspectos da dinâmica atmosférica de Júpiter são também apenas analisáveis morfologicamente utilizando filtros específicos, principalmente no infravermelho.
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| Imagens de Júpiter obtidas com um filtro azul (1), ultravioleta (2), infravermelho de banda larga (3) e um filtro da “banda de metano” (4). O ultravioleta a que as câmaras CCD de amadores são sensíveis origina documentos algo semelhantes aos obtidos em luz azul, mas onde as estruturas avermelhadas, como os cinturões ou a Grande Mancha Vermelha, ainda se apresentam mais contrastadas. O infravermelho próximo, a que as câmaras CCD são extremamente sensíveis, produz imagens semelhantes às obtidas com um filtro vermelho, mas ainda mais contrastadas, e permite sondar as camadas mais profundas de nuvens visíveis. A Grande Mancha Vermelha apresenta-se brilhante, os cinturões pouco contrastados, e formações azuladas como as projecções do cinturão equatorial Norte aparecem muito escuras. Filtros da “banda de metano” revelam selectivamente as nuvens e neblinas atmosféricas mais altas, nomeadamente na zona equatorial, regiões polares e sobre estruturas anticiclónicas como a Grande Mancha Vermelha. A sombra de um satélite pode ser vista nas imagens 1 e 2, sobre o equador Joviano. Crédito: António Cidadão. |
Como já foi referido, a atmosfera Joviana é colorida e apresenta uma alternância de regiões claras, as “zonas”, e escuras, os “cinturões”. Existe uma nomenclatura estandardizada para cada um deles, directamente correlacionável com as latitudes do planeta, e que deve ser interiorizada por todos os que se propõem observa-lo 4. Como a regra será partilhar os nossos resultados internacionalmente, convém adoptar pelo menos as suas abreviaturas em língua inglesa.
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| A alternância de regiões claras (“zonas”) e escuras (“cinturões”) na atmosfera Joviana é muito fácil de observar, mas a caracterização detalhada do padrão atmosférico patente num dado momento pode ser bastante complexa (comparar o esquema, à esquerda, com a imagem real, à direita, e tentar fazer o mesmo relativamente às outras imagens apresentadas ao longo do “tema do mês”). Por vezes um ou mais cinturões estão total ou parcialmente ausentes, e quase sempre apresentam fronteiras muito irregulares. Apresento a nomenclatura adoptada internacionalmente, mantendo-a propositadamente em língua inglesa para facilitar a consulta das bases de dados amadoras internacionais e, além disso, pelo facto da tradução para português ser linear. “NPR”- North Polar region; “SPR”- South Polar region; “EZ”- Equatorial Zone; “NEBZ”- North Equatorial Belt Zone; “NTrZ”- North Tropical Zone; “NTZ”- North Temperate Zone; “NNTZ”- North North Temperate Zone; “SEBZ”- South Equatorial Belt Zone; “STrZ”- South Tropical Zone; “STZ”- South Temperate Zone; “SSTZ”- South South Temperate Zone; “SSSTZ”- South South South Temperate Zone; “EB”- Equatorial Band; “NEB”- North Equatorial Belt; “NTrZB”- North Tropical Zone Band; “NTB”- North Temperate Belt; “NNTB”- North North Temperate Belt; ”SEB”- South Equatorial Belt; “STB”- South Temperate Belt; “SSTB”- South South Temperate Belt; “GRS”- Great Red Spot. Crédito: António Cidadão. |
Uma das maiores dificuldades que sentem todos os que se iniciam na observação de Júpiter tem a ver com a virtual impossibilidade de reconhecer, à ocular ou nas imagens, “todas” as zonas ou cinturões. O que sucede é que muitas vezes alguns cinturões estão parcial ou completamente atenuados pelo surgimento de nuvens cuja cor e reflectividade é semelhante às presentes nas zonas. Mesmo a morfologia de formações Jovianas “emblemáticas” como a Grande Mancha Vermelha (de cor vermelha escura a laranja muito pálido) ou dos cinturões mais evidentes, varia consideravelmente com o tempo (são conhecidos os episódios de quase completa atenuação do cinturão equatorial do Sul). Esta variabilidade morfológica é real, e é um dos aspectos mais fascinantes da observação do planeta.
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| As cores da atmosfera Joviana são evidentes quando o planeta é observado sem o auxílio de filtros (esquerda). No entanto, para pequenos instrumentos, quando as condições de estabilidade não são as melhores, ou quando se pretendem realçar determinadas estruturas, visualmente ou fotograficamente, o uso de filtros é imprescindível. Um filtro vermelho (centro) ou laranja escurece estruturas azuladas como as projecções do “NEBs” e torna menos notórias as avermelhadas como a GRS, as “barcaças” e os cinturões. Um filtro azul (direita) escurece as estruturas avermelhadas, torna virtualmente indistinguíveis as azuladas, e aumenta o contraste de estruturas brancas dinâmicas como perturbações nos cinturões e pequenas ovais anticiclónicas. Existem também diferenças relativamente ao escurecimento do limbo com estes dois filtros, sendo mais intenso com o filtro vermelho. Todas as imagens mostram a sombra de um satélite, inconfundível e extremamente contrastada, com e sem filtros. Crédito: António Cidadão. |
Além da básica alternância entre zonas e cinturões, o observador deve começar a tentar identificar algumas formações de menor dimensão mas potencialmente importantes 5. As “perturbações” ou “erupções” a nível dos cinturões, constituídas por nuvens brancas, brilhantes, merecem ser monitorizadas. O mesmo se passa relativamente a pequenas “manchas”, ou “pontos” (“spots” em língua inglesa), também designadas “ovais” quando a sua dimensão permite atribuir-lhes forma, principalmente situadas nas interfaces entre as zonas e cinturões. As de cor branca (“WOS” – white oval spots) são habitualmente de natureza anticiclónica, e as escuras (“dark spots”), muitas vezes vermelhas ou acastanhadas, são ciclónicas. Uma excepção é a Grande Mancha Vermelha, um enorme anticiclone. Iniciando-se no bordo Sul do cinturão equatorial Norte e estendendo-se até a zona equatorial, existe um tipo de estrutura de cor azulada denominada “projecção”, ou “festão” (“festoon”), que vale a pena mencionar. Corresponde, no visível, aos chamados "pontos quentes" identificáveis no infravermelho 6.
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| Planetas gasosos como Júpiter e Saturno apresentam um acentuado escurecimento do limbo. Na imagem da direita, obtida pela altura da oposição, o escurecimento é equivalente no limbo “precedente” e “seguidor”. A fotografia da esquerda, registada alguns meses antes da oposição, mostra um escurecimento mais acentuado do limbo “precedente”. Observa-se precisamente o contrário alguns meses após a oposição. Notar as diferenças no diâmetro aparente do disco planetário, máximo na altura oposição. Clique na imagem para activar uma pequena animação numa nova janela, a qual mostra o escurecimento diferencial do limbo, antes e depois da oposição, e também a dinâmica atmosférica de Júpiter. Crédito: António Cidadão. |
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Algumas referências bibliográficas para observadores planetários:
“The Planet Observer's Handbook”, Fred W. Price, Cambridge University Press, 2000
“The Giant Planet Jupiter”, John H. Rogers, Cambridge University Press, 1995 |
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Página pessoal de Christian Buil, que contém o “software” de processamento de imagem e cartografia planetária “IRIS”:
http://astrosurf.com/buil/us/iris/iris.htm
Página do projecto “JUPOS”, uma enorme base de dados relativa ao posicionamento de estruturas atmosféricas Jovianas, e a partir da qual é possível obter “software” de posicionamento e cartografia planetária:
http://home.t-online.de/home/h.j.mettig/ |
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Os Space Scoops continuam a ser públicados, para consultar todos os disponiveis em Português pode seguir para a página do projeto. As versões mais recentes encontram-se também no novo Portal do Astrónomo.
