Em volta de Júpiter existe uma região onde nenhum ser humano sobreviveria alguns minutos e onde a eletrônica de uma nave comum derreteria na primeira passagem. É o cinturão de radiação do planeta: uma rosca gigante de partículas elétricas aceleradas a quase a velocidade da luz, presas pelo campo magnético de Júpiter. Para atravessá-la, a sonda Juno leva um cofre de titânio de parede de 1 cm — e, mesmo assim, ao longo de 15 meses de missão ela absorve, nas palavras da própria NASA, o equivalente a mais de 100 milhões de radiografias de dente.
O que é um cinturão de radiação
Todo planeta com campo magnético tem um. O mecanismo é simples de entender: partículas elétricas que passam perto — elétrons, prótons, íons — não conseguem atravessar as linhas do campo magnético em linha reta. Elas ficam rodopiando em espiral de um polo ao outro, indo e voltando, presas como bolinhas dentro de um funil. Com o tempo, a região se enche delas.
A Terra tem os seus, chamados cinturões de Van Allen, descobertos em 1958 pelo primeiro satélite americano. São eles que produzem as auroras quando o Sol manda uma rajada extra de partículas, história contada em Aurora boreal: o que é, por que acontece e se aparece no Brasil. Os nossos são bem-comportados: satélites em órbita baixa passam por baixo deles, e quem vai à Lua atravessa rápido a parte mais fina.
O de Júpiter é outra categoria de coisa.
Por que o de Júpiter é tão pior: o planeta gira rápido demais
Duas características de Júpiter se somam para produzir o pior ambiente de radiação do Sistema Solar.
A primeira é o tamanho do ímã. Júpiter tem um campo magnético monstruoso, alimentado por um oceano de hidrogênio metálico líquido no interior. A magnetosfera dele — a bolha que o campo magnético inflaciona no vento do Sol — se estende, segundo a NASA, de 1 a 3 milhões de km na direção do Sol e arrasta uma cauda de mais de 1 bilhão de km do lado oposto, o que a torna o maior "objeto" do Sistema Solar depois do próprio Sol.
A segunda é a velocidade de rotação, e é ela que faz a diferença. Júpiter é 11 vezes mais largo que a Terra e, mesmo assim, dá uma volta em si mesmo em 9 horas e 56 minutos. Com o raio de 69.911 km publicado pela NASA, isso põe o equador dele a cerca de 44 mil km/h — 26 vezes a velocidade do equador da Terra, que é de 1.670 km/h. Um ímã desse tamanho girando nessa velocidade funciona como um acelerador de partículas natural: ele pega elétrons e prótons e os empurra até quase a velocidade da luz, como descreve a equipe da Juno.
Uma partícula nessa velocidade não "esquenta" a eletrônica: ela atravessa o chip e desloca átomos do lugar, apagando dados e queimando circuitos de dentro para fora.
Os números do ímã parecem brigar, e é bom entender por quê
Você vai achar valores muito diferentes para "quão forte é o campo magnético de Júpiter", inclusive dentro do nosso próprio site. Eles medem coisas diferentes:
- Quando a NASA diz que o campo é de 16 a 54 vezes o da Terra, está falando da intensidade medida no topo das nuvens, que varia de um ponto a outro do planeta. A página da missão Juno cita 15 vezes como valor típico e mais de 50 vezes nos pontos mais intensos.
- Quando a ficha de Júpiter: o maior planeta do Sistema Solar em números diz 20 mil vezes, está falando do tamanho total do ímã, o chamado momento magnético — algo como comparar a potência do motor em vez da velocidade num ponto da estrada.
Os dois estão certos. Sempre que um número desses aparecer, vale perguntar: medido onde?
O tamanho da rosca: ela engole as luas
O cinturão de radiação propriamente dito tem forma de rosca em volta do equador do planeta e se estende, segundo o Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, até cerca de 650 mil km acima do topo das nuvens — mais do que a distância inteira entre a Terra e a Lua, que é de 384 mil km, e um pouco além da órbita da lua Europa.
Isso põe as quatro grandes luas de Júpiter em situações completamente diferentes:
| Lua | Distância de Júpiter | Onde ela fica |
|---|---|---|
| Io | 421.800 km | Bem dentro; é a lua mais castigada de todas |
| Europa | 671.100 km | Dentro, e é ela que o JPL cita como referência da borda |
| Ganimedes | 1.070.400 km | Além dessa borda, mas ainda na magnetosfera; tem campo magnético próprio, o único caso entre as luas |
| Calisto | 1.882.700 km | Fora do pior, segundo a Agência Espacial Europeia |
A borda não é um muro: a intensidade cai com a distância, e as agências descrevem o limite de jeitos um pouco diferentes. O que todas concordam é nos dois extremos — Io é o pior lugar e Calisto é o único respirável.
É por isso que Calisto: a lua mais craterizada do Sistema Solar aparece em todos os estudos de base humana no sistema de Júpiter, e Europa: a lua de Júpiter com um oceano escondido não aparece em nenhum, por mais interessante que o oceano dela seja. A diferença entre as duas não é o gelo nem a água: é o lugar onde cada uma ficou.
O material que abastece toda essa máquina vem, em boa parte, dos vulcões de Io: a lua mais vulcânica do Sistema Solar, que despeja enxofre e oxigênio na magnetosfera sem parar.
A caixa de titânio que a NASA inventou
Para a Juno, lançada em 2011, os engenheiros fizeram algo que nunca tinha sido feito: em vez de blindar cada componente separadamente, puseram o cérebro inteiro da nave dentro de um cofre.
| O que | Quanto |
|---|---|
| Material | Titânio |
| Área de cada parede | Quase 1 metro quadrado |
| Espessura da parede | Cerca de 1 cm |
| Peso de cada parede | 18 kg |
| Peso do cofre inteiro | Cerca de 200 kg, segundo o JPL |
Vale registrar uma divergência: a página da missão Juno no site de ciência da NASA descreve o mesmo cofre como tendo "o tamanho do porta-malas de uma caminhonete e 180 kg", enquanto o Laboratório de Propulsão a Jato publica 200 kg. A diferença é pequena e provavelmente vem de o que cada página conta como parte do conjunto, mas é o tipo de coisa que vale saber antes de repetir um número por aí.
Sem essa caixa, diz o texto do próprio laboratório, o cérebro da Juno seria frito logo na primeira passagem perto de Júpiter. Com ela, a nave suporta, ao longo de 15 meses de órbitas, o equivalente a mais de 100 milhões de radiografias de dente. Para dar dimensão: uma pessoa faz duas ou três radiografias de dente por ano, e uma vida inteira de dentista não passa de duas centenas.
Blindagem não basta: a órbita também é uma forma de fugir
O truque que completa a proteção é o desenho do caminho. A Juno não fica dentro do cinturão: ela voa em órbitas longas e alongadas que se aproximam do planeta pelo norte, mergulham até cerca de 3.500 km acima do topo das nuvens e saem correndo para longe outra vez.
Pense num carro atravessando uma tempestade de granizo. Uma opção é blindar o teto; outra é passar rápido e escolher a rua onde o granizo é mais fraco. A Juno faz as duas coisas — e é exatamente por isso que ela consegue chegar mais perto de Júpiter do que qualquer sonda anterior sem morrer no caminho.
A próxima grande missão, a Europa Clipper, usa a mesma ideia levada ao extremo: em vez de entrar em órbita de Europa, que ficaria banhada de radiação o tempo todo, ela orbita Júpiter e passa raspando por Europa dezenas de vezes, acumulando dose aos poucos. A radiação também explica por que essas sondas quase sempre preferem geradores nucleares a painéis solares, assunto de Por que as sondas da NASA usam energia nuclear? — embora, no caso da Clipper, os painéis tenham vencido.
O lado bonito da mesma moeda
Toda essa violência tem um efeito visível e espetacular. Quando as partículas presas no campo magnético finalmente despencam na atmosfera, perto dos polos, elas acendem auroras centenas de vezes mais energéticas que as da Terra — anéis luminosos permanentes em volta dos dois polos de Júpiter, que a Juno fotografa em infravermelho.
É a mesma física da aurora boreal que os noruegueses fotografam, com uma fonte de energia absurdamente maior. E, do ponto de vista científico, é justamente essa luz que permite estudar de longe o que está acontecendo dentro do cinturão.
E para quem sonha em ir até lá?
Aqui a resposta é direta e não tem meio-termo: uma pessoa dentro do cinturão de radiação de Júpiter morreria. Não em dias — em pouco tempo de exposição, mesmo dentro de uma nave com blindagem comum. Nenhum plano sério de exploração humana prevê chegar perto do planeta.
O que aparece nos estudos é sempre a mesma ideia: se um dia houver presença humana no sistema de Júpiter, ela será em Calisto, longe o suficiente, olhando para as outras luas de longe e mandando robôs para lá. É uma limitação que a engenharia não resolve com mais metal: a quantidade de blindagem necessária pesaria mais do que qualquer foguete consegue lançar.
