Uma das minhas coisas favoritas sobre o planeta Terra são os notáveis padrões climáticos que estão mudando continuamente e afetando a vida em todo o mundo. Assistir a tempestades é um favorito em particular; nada parece melhor do que assistir a uma quente tempestade de verão no horizonte – as rajadas de relâmpagos e o rugido do trovão. Com uma composição atmosférica tão complexa e características climáticas e topográficas únicas, o clima do nosso planeta é extremamente único – até onde sabemos.No entanto, sabemos que outros planetas têm atmosferas também, então o que isso significa para o clima? Seus furacões são em Urano? Inundações em Vênus? Relâmpagos maciços atingem Saturno?
Para entender a ampla variedade de clima do nosso sistema solar, particularmente o raio em suas diversas formas, precisamos entender a ciência por trás dos raios!
O que é relâmpago?
Em termos gerais, um relâmpago é uma descarga elétrica poderosa, tipicamente de duração muito curta, que resulta de contraposições elétricas opostas, equalizando e liberando a energia reprimida. No contexto de uma tempestade, uma nuvem de trovoada terá uma área de carga negativa perto de sua base e uma região de carga positiva que se eleva até o topo da nuvem e começa a se espalhar horizontalmente.
Na Terra, os raios ocorrem entre duas nuvens diferentes, entre uma nuvem e o solo, ou dentro de duas regiões da mesma nuvem. As principais condições que são necessárias para qualquer tipo de descargas atmosféricas incluem uma diferença significativa de potencial entre duas regiões (causada, em nuvens de tempestade, pelas colisões de gotas de água super-resfriadas e formas suaves de granizo (chamadas graupel). continua a acumular-se, acabará descarregando, superando a barreira média atmosférica e eletrificando as moléculas de ar em seu caminho até o solo, resultando em que elas se tornem plasma e o aspecto visual de um relâmpago. Um relâmpago (exceto no caso de um raio de calor) é, na verdade, uma onda de choque causada por moléculas que experimentam um aumento instantâneo da pressão.
(Crédito da foto: Metfis2 / Wikimedia Commons)
Basicamente, o raio é um efeito natural das condições atmosféricas dinâmicas e cambiantes, de modo que a lógica argumentaria que outros planetas com atmosferas mutantes teriam similarmente tempestades e relâmpagos, certo?
Absolutamente!
Há raios em outros planetas?
Agora que você entende a base climática do raio, faz sentido que haja raios em outros planetas, mas pode parecer muito diferente do que na Terra!
Um aspecto interessante do relâmpago na Terra que não mencionamos – e que é muito relevante para detectar raios em outros planetas – é que ele produz ondas de rádio em um comprimento de onda bastante distinto. Essas ondas especiais são conhecidas como ondas de Whistler, e como fotografar relâmpagos em outros planetas é obviamente desafiador, ter outra métrica de medição para a existência de raios é muito útil!
Marte
O planeta vermelho fascinou os seres humanos desde que o vimos pela primeira vez, brilhando como um rubi no céu. A maioria das pessoas sabe que a maior parte da atmosfera de Marte foi arrancada, deixando-a uma terra árida, então ouvir que há tempestades e relâmpagos em Marte pode ser uma surpresa. As imensas tempestades de poeira que sopram pela paisagem marciana podem não estar cheias de umidade, como tempestades na Terra, mas, em vez disso, estão cheias de solo marciano incrivelmente fino.
Devido à gravidade reduzida, esse solo fino pode ser absorvido até mesmo por uma leve brisa e carregado por centenas de quilômetros antes que a gravidade o leve de volta à Terra. O turbilhão de partículas diferentes no meio dessas tempestades criará diferenciais de energia, que eventualmente se acumularão dentro dessas “nuvens” e serão liberadas. Ondas de assobio foram detectadas nessas imensas tempestades de poeira, e algumas evidências visuais de raios também foram encontradas. Infelizmente, os robôs da NASA que há muito tempo habitam a paisagem marciana ainda não tiraram uma fotografia adequada de relâmpago marciano do solo!
Júpiter
Se você já leu alguma coisa sobre Júpiter, o maior planeta do nosso sistema solar, então você sabe que é absolutamente destruído por tempestades. Júpiter é um gigante de gás, portanto as condições atmosféricas rotatórias são lógicas. O maior sistema de tempestades em Júpiter, que já dura há mais de 300 anos, é conhecido como a Grande Mancha Vermelha (GRS) e tem cerca de duas vezes o tamanho da Terra! Curiosamente, vários flybys da nave espacial da NASA (Cassini e Juno) confirmaram que o raio no planeta é muito semelhante ao raio que experimentamos na Terra. Ondas de Whistler, como explicado acima, também foram detectadas em Júpiter, além da confirmação visual de raios!
Devido à diferença em nossas atmosferas, os relâmpagos em Júpiter parecem levar mais tempo para descarregar, talvez durando por um ou dois minutos inteiros, enquanto que os ataques na Terra se descarregam rapidamente, em um piscar de olhos! O poder do “relâmpago joviano” também é impressionante, centenas de vezes mais energético que ataques em nosso planeta. Em uma tendência diferente da observada na Terra, a maioria dos raios em Júpiter ocorre perto dos pólos, enquanto os raios na Terra tendem a se concentrar em torno do Equador.
Vênus
Pensou-se por muito tempo que a orientação magnética e a composição atmosférica de Vênus tornaram impossível o relâmpago venusiano, apesar de seu tamanho e densidade semelhantes à Terra. No entanto, dados trazidos por missões mais recentes revelaram as ondas de Whistler que emanam do planeta, em intensidade e frequência semelhantes às dos raios na Terra! Vênus, estando mais perto do sol que a Terra, recebe uma grande quantidade de energia do sol para sua atmosfera. Como essa energia é distribuída e começa a se separar em diferentes regiões, uma carga acabará se acumulando e será liberada. Se a superfície de Vênus não fosse tão incrivelmente quente, observar uma tempestade lá não seria tão diferente de assistir a uma tempestade de verão na Terra!
Tempo em outros planetas
Como você provavelmente sabe, quando se trata de imóveis ideais no sistema solar, a Terra é definitivamente nossa melhor opção. Sim, temos que lidar com invernos brutais, mudanças de estação, furacões e outros desastres naturais, mas devemos ser gratos! Vivemos em um verdadeiro paraíso em comparação com os outros planetas do sistema solar. Os planetas mais próximos do Sol do que a Terra – Mercúrio e Vênus – são incrivelmente quentes, cerca de 800 e 864 graus Fahrenheit, respectivamente. Marte é uma terra árida sem quase nenhuma atmosfera, então a sobrevivência não é exatamente “possível”. À medida que você se afasta do nosso planeta, você chega aos gigantes gasosos, onde não há nem sequer um terreno sólido para se sustentar! Finalmente, você pode escolher habitar os gigantes de gelo, onde a temperatura da superfície cai para quase 400 graus Celsius (Netuno).
Essas condições extremas tornam a vida lá impossível (por enquanto), mas estudar o tempo nesses outros planetas pode nos fornecer dados críticos sobre nosso próprio futuro climático. A Terra tem o sistema climático mais complexo do sistema solar, graças à nossa complexa composição planetária, com sua atmosfera, calotas polares, variações sazonais, o impacto da humanidade e muito mais. Como só podemos prever o futuro clima da Terra com base em nosso passado, é útil ver como as atmosferas de outros planetas evoluíram ou se desenvolveram, potencialmente fornecendo insights para o destino do tempo do nosso próprio planeta!