Giove non è proprio come ci aspettavamo: le spettacolari immagini di Juno

Il 27 agosto del 2016 la sonda Juno della NASA, lanciata cinque anni prima, si inseriva in orbita attorno al gigante del nostro sistema solare: Giove. Un pianeta così grande e luminoso da essere noto sin dall’antichità, tanto che diventò oggetto dei culti religiosi delle civiltà dell’epoca.

La storia (conosciuta) delle osservazioni gioviane attraversa i secoli: a partire dai babilonesi, che ne studiarono i moti, passando per gli  accurati astronomi cinesi e Galileo Galilei, cui dobbiamo la scoperta dei quattro satelliti medicei. Ad altri due italiani, Francesco Fontana e Giandomenico Cassini, dobbiamo l’osservazione delle bande del pianeta e delle macchie sulla sua superficie, fra le quali è nota la Grande Macchia Rossa.

In tempi più recenti, il pianeta è divenuto l’ambientazione di numerosi racconti del filone fantascientifico. Giove è stato spesso rappresentato come un enorme pianeta roccioso con un’atmosfera molto densa e spessa, prima della scoperta della sua natura gassosa.

Un gigante gassoso: termine generico che si usa per descrivere un grosso pianeta che non sia composto prevalentemente da roccia. La maggior parte della massa si trova sotto forma di gas, nel nostro caso, principalmente idrogeno ed elio insieme a piccole quantità di ammoniaca, metano ed acqua.

Nel tempo, grazie ai passi avanti della tecnologia, abbiamo imparato molto di più sul pianeta più grande del sistema solare.

Abbiamo inviato varie sonde, a partire dagli anni ’70, per esplorare il sistema solare esterno. Il programma Voyager ha fornito molte informazioni sui pianeti esterni, tra cui la natura anticiclonica della Grande Macchia Rossa e, più in generale, dell’atmosfera gioviana. Ha, inoltre, permesso la scoperta degli anelli di Giove e di alcuni dei suoi satelliti naturali.

La Grande Macchia Rossa fotografata dalla sonda Voyager

Juno, l’ultima sonda, inviata come parte del programma New Frontiers, concluderà la sua missione nel febbraio 2018. Il nostro paese ha contribuito alla missione con due strumenti scientifici: JIRAM (Jovian InfraRed Auroral Mapper), che ha il compito di sondare gli strati superiori dell’atmosfera gioviana usando una fotocamera ed uno spettrometro, e lo strumento di radio-scienza Ka che viene utilizzato per studiare la struttura interna di Giove.
A distanza di quasi un anno dall’incontro spaziale fra Giunone (Juno) e Giove, escono i primi studi basati sui dati ottenuti.

Entrambi appena usciti su Science, il primo studio di cui parleremo ci aggiorna per quanto riguarda l’interno del pianeta e la sua atmosfera. Le regioni polari di Giove non sono mai state così vicine: le immagini di Juno ci rivelano un groviglio di cicloni giganteschi, di forma ovale e del diametro fino a 1400 chilometri. Otto cicloni circondano il vortice polare del nord e cinque cicloni circondano il vortice polare sud.

Si pensava che la struttura dei poli gioviani fosse simile a quella che la sonda Cassini aveva rivelato su Saturno mentre è molto più caotica. Del resto, le previsioni gli scienziati le fanno col materiale che hanno a disposizione.

I poli di Giove ripresi da Juno (Credit: JEP Connerney et al, Science 2017)

L’immagine deriva da molteplici fotografie scattate da Juno e mostra il polo sud di Giove, ripreso da un’altitudine di 52’000 chilometri. Gli ovali sono i cicloni. (Credit: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Betsy Asher Hall/Gervasio Robles)

Oltre a scattare suggestive immagini, la sonda ha avuto modo di misurare le caratteristiche chimico-fisiche degli strati più profondi dell’atmosfera gioviana. Così facendo ha potuto rivelare particolari sulla circolazione dell’ammoniaca che domina l’atmosfera del pianeta. Inoltre, sembra che il campo magnetico di Giove sia molto superiore (7,77 Gauss, dieci volte maggiore di quello terrestre) a quello che ci si aspettava.

Come se non bastasse, a sconvolgere le previsioni, dai dati forniti da Juno sembra che il nucleo, se c’è, potrebbe non essere proprio solido come si pensava.

Il secondo studio, prodotto grazie alle nuove informazioni, riguarda la magnetosfera di Giove. Ovviamente anche questa non è esattamente come s’immaginava, sia nella struttura sia nell’interazione col pianeta.
La magnetosfera è quella regione dello spazio in cui il campo magnetico del pianeta domina sul vento solare. A quanto pare, questo flusso di particelle cariche proveniente dal Sole, nel caso di Giove, contribuisce a dare all’atmosfera quella sferzata di energia necessaria alla formazione delle grandi aurore che sono state registrate dagli strumenti della sonda.

Questi, per adesso, gli aggiornamenti da Giove ma gli scienziati ci assicurano che li attende ancora molto lavoro nell’interpretazione dei dati.

Intanto notiamo com piacere che gli strumenti migliorano e, con loro, la qualità delle immagini e la quantità di informazioni che riceviamo.

(Credits: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Sergey Pushkin)

Per chi volesse utilizzare le immagini di Juno per rielaborazioni artistiche o avesse abbastanza dimestichezza col pianeta da suggerire dove scattarle, la NASA vi offre uno spazio per farlo.

Nel frattempo da Giove è tutto, alla prossima!

Vidi delle immagini quand’ero piccola. Una sequenza di Giove scattata dalla sonda Voyager. Bellissime. Ma nulla di speciale finché non le guardavi in rapida successione. Improvvisamente Giove era vivo, respirava. Ero ipnotizzata. (Another Earth)

Serena Piccardi

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