Tentar determinar o comportamento da atmosfera de um Júpiter quente - um gigante gasoso tão próximo de sua estrela que é trancado ou preso em uma ressonância orbital lenta - é complicado, já que não temos precedentes aqui em nosso sistema solar. Mas é possível explorar em detalhes quais atmosferas de exoplanetas poderia assim, com base em exemplos de sistemas solares.
Por exemplo, há Vênus - que, apesar de não estar travada na maré, tem uma rotação tão lenta (uma vez a cada 243 dias terrestres) que sua dinâmica praticamente corresponde à de um planeta travado na maré.
Curiosamente, a atmosfera superior de Vênus gira demais, o que significa que circula na mesma direção que a rotação do planeta, mas muito mais rápido - no caso de Vênus, sessenta vezes a velocidade de rotação do planeta. É provável que esses ventos sejam impulsionados pelo grande gradiente de temperatura que existe entre os lados diurno e noturno do planeta.
Por outro lado, a Terra, com sua rotação rápida, tem muito menos diferença de potencial entre as temperaturas do dia e da noite - de modo que seus sistemas climáticos são mais fortemente influenciados pela rotação real do planeta e também pelo gradiente de temperatura entre o equador e o pólo. O resultado é um monte de sistemas climáticos circulares, cuja direção é determinada pelo efeito Coriolis - no sentido anti-horário no hemisfério norte e no sentido horário no sul.
E é claro que temos gigantes de gás, mesmo que não sejam quentes. Estando tão longe do Sol, os gradientes de temperatura durante o dia e o pólo equatorial têm pouca influência na circulação atmosférica de nossos gigantes de gás. Os problemas mais significativos são a velocidade de rotação de cada planeta e o tamanho de cada planeta.
O raio maior de Júpiter e Saturno excede a escala de Rhines, forçando o fluxo a granel de suas atmosferas a se dividir em faixas distintas com redemoinhos turbulentos entre eles. No entanto, o raio menor de Urano e Netuno permite que a maior parte da atmosfera circule como um todo ininterrupto, quebrando apenas em duas faixas menores em cada pólo.
Em parte por ser mais frio, mas principalmente por ser menor, a atmosfera de Netuno tem um fluxo muito menos turbulento que Júpiter - o que explica de alguma maneira por que ele tem as velocidades de vento estratosféricas mais rápidas do sistema solar.
Todos esses fatores são úteis na tentativa de determinar como a atmosfera de um Júpiter quente pode se comportar. Por estarem tão próximos de sua estrela, é provável que esses planetas estejam parcial ou totalmente bloqueados pela maré - portanto, o principal fator para a circulação atmosférica será, como Vênus, o gradiente de temperatura durante o dia e a noite. Portanto, uma estratosfera super-rotativa, circulando muitas vezes mais rápido que as partes internas do planeta, é plausível.
A partir daí, a modelagem sugere que a combinação de velocidade rápida do vento e rotação lenta significa que a escala de Rhines se tornará maior que um raio planetário do tamanho de Júpiter, para que haja menos fluxo turbulento e a atmosfera superior possa circular como um, sem quebrar as várias bandas que vemos em Júpiter.
Enfim, essa é a minha opinião sobre um artigo interessante do arXiv de 50 páginas, com muitas fórmulas desconcertantes (para mim), mas também muitas narrativas e diagramas compreensíveis. O artigo consolida o pensamento atual e estabelece uma base sólida para entender os dados observacionais futuros - as duas características de uma 'revisão crítica' bem elaborada.
