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Nuove scoperte sull’atmosfera di Giove e i suoi vortici ciclonici

tempo di lettura: 6 minuti

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livello elementare
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ARGOMENTO: ASTRONOMIA
PERIODO: XXI SECOLO
AREA: GIOVE
parole chiave: meteorologia, gravitazione gioviana, sonda Juno

La sonda Juno, che fa parte del programma della NASA New Frontiers, gestito presso il Marshall Space Flight Center di Huntsville, Alabama, ha restituito delle immagini raccolte durante le sue evoluzioni intorno a Giove che forniscono un quadro più completo degli eventi meteorologici che avvengono sotto le sue nuvole. Recentemente sono stati pubblicati diversi articoli sulla rivista Science e sul Journal of Geophysical Research: Planets sulle nuove scoperte dell’atmosfera di Giove ottenute grazie ai dati raccolti dalla sonda Juno.

Questa immagine ha l'attributo alt vuoto; il nome del file è GIOVE-PJ15-Jet-N4-NASA-JPL-SwRI-MSSS-GeraldEichstadt-341x1024.jpg

Questa immagine cattura un ciclone nel Jet N4. È stata scattata il 6 settembre 2018 alle 18:01. PDT (21:01 EDT) mentre la navicella spaziale Juno eseguiva il suo 15 sorvolo ravvicinato di Giove. Nel momento in cui è stata scattata l’immagine, la navicella spaziale si trovava a circa 5.707 miglia (9.185 chilometri) dalla sommità delle nuvole del pianeta, ad una latitudine di 45,54 gradi. L’ID prodotto originale è: JNCE_2018250_15C00022_V01. Credito: da PJ15, è un ciclone vicino a 38 gradi di latitudine nord creato da Gerald Eichstädt – NASA

NASA’s Juno: Science Results Offer First 3D View ofJupiter Atmosphere – Mission Juno (swri.edu)

Come ricorderete, Juno entrò nell’orbita di Giove nel 2016 e da allora ha effettuato 37 passaggi intorno al  pianeta durante i quali ha raccolto immagini straordinarie del turbolento strato gassoso sottostante le nuvole. “In precedenza [la sonda] Juno ci aveva sorpreso mostrando fenomeni nell’atmosfera di Giove più in profondità del previsto”, ha affermato Scott Bolton, ricercatore principale Juno del Southwest Research Institute di San Antonio e autore principale dell’articolo pubblicato dalla rivista Science. “Ora stiamo iniziando a mettere insieme tutti questi singoli pezzi e ad ottenere la nostra prima vera comprensione di come funziona l’atmosfera violenta di Giove – in 3D”.

Vediamo di capire meglio

Juno si avvale di un radiometro a microonde (MWR) che consente agli scienziati di penetrare lo strato nuvoloso di Giove e sondare la struttura dei vortici delle sue numerose tempeste, il cui più famoso è l’iconico anticiclone noto come la Grande Macchia Rossa. Si tratta di una grande “macchia” di dimensioni maggiori del nostro pianeta, una struttura scoperta, quasi due secoli fa, ma che solo ora rivela i suoi segreti. I dati raccolti l’11 luglio 2017 dall’imager JunoCam e dal radiometro a microonde hanno fornito uno scorcio di cosa avviene al di sotto di questo spettacolare anticiclone di Giove. In particolare, si è scoperto che i cicloni hanno temperature maggiori nei livelli più alti che presentano densità atmosferiche inferiori, mentre si raffreddano avvicinandosi verso il centro del pianeta raggiungendo densità sempre più elevate.

Questa immagine ha l'attributo alt vuoto; il nome del file è GIOVE-MACCHIA-ROSSA-image002.jpg

Questa illustrazione combina un’immagine di Giove ottenuta dallo strumento JunoCam a bordo della navicella spaziale Juno della NASA con un’immagine composita della Terra per rappresentare le dimensioni e la profondità della Grande Macchia Rossa di Giove. Crediti: JunoCam Dati immagine: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS; JunoCam Elaborazione delle immagini di Kevin M. Gill (CC BY); Immagine della Terra: NASA

NASA’s Juno: Science Results Offer First 3D View ofJupiter Atmosphere – Mission Juno (swri.edu)

I nuovi risultati mostrano che queste tempeste sono molto più alte del previsto, con alcune che si estendono per 60 miglia (100 chilometri) sotto la sommità delle nuvole ed altre, inclusa la Grande Macchia Rossa, si estendono per oltre 200 miglia (350 chilometri). Questa sorprendente scoperta dimostra che i vortici coprono regioni che vanno oltre quelle dove l’acqua si condensa formando le nuvole, al di sotto dei livelli dove la luce solare è in grado di riscaldare l’atmosfera. L’altezza e le dimensioni della Grande Macchia Rossa indicano che la concentrazione della massa atmosferica all’interno di quella tempesta potrebbe essere potenzialmente rilevabile anche da strumenti che studiano il campo gravitazionale di Giove. Due sorvoli ravvicinati di Juno sulla Grande macchia rossa hanno fornito l’opportunità di valutare l’impronta gravitazionale della tempesta, integrando i risultati raccolti dal radiometro MWR sulla sua profondità.

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I dati raccolti dall’imager JunoCam e dal radiometro a microonde da un cavalcavia della Grande Macchia Rossa l’11 luglio 2017 forniscono uno scorcio del funzionamento interno dell’anticiclone più iconico di Giove. Crediti: JunoCam – Dati immagine: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS; JunoCam Elaborazione delle immagini di Kevin M. Gill (CC BY) NASA’s Juno: Science Results Offer First 3D View ofJupiter Atmosphere – Mission Juno (swri.edu)

NASA’s Juno: Science Results Offer First 3D View ofJupiter Atmosphere – Mission Juno (swri.edu)

La precisione richiesta per ottenere i dati gravitazionali della Grande Macchia Rossa durante il sorvolo del luglio 2019 è sconcertante”, ha affermato Marzia Parisi, una scienziata del Jet Propulsion Laboratory della NASA e autrice principale di un articolo sulla rivista Science inerente sui sorvoli gravitazionali della Grande Macchia Rossa. Mentre la sonda viaggiava in prossimità della coltre nuvolosa di Giove ad una velocità di circa 209.000 km/h, gli scienziati sono stati in grado di misurare,  da una distanza di oltre 650 milioni di chilometri, cambiamenti di velocità di solo 0,01 millimetri al secondo, utilizzando un’antenna di tracciamento del Deep Space Network della NASA. Ciò ha permesso di comprendere che la profondità della Grande Macchia Rossa è di circa 500 chilometri sotto la sommità delle nuvole.

Questa immagine ha l'attributo alt vuoto; il nome del file è NASA-GIOVE-POLOGONI-POLO-NORD-jpegPIA24237.width-1600-1024x1021.jpg

Questo insieme di immagini provenienti dall’imager JunoCam a bordo della navicella spaziale Juno della NASA mostra gli otto cicloni circumpolari attorno a un ciclone centrale situato al polo nord di Giove. Le dimensioni di questi cicloni vanno da 1.500 miglia (2.400 chilometri) a 1.740 miglia (2.800 chilometri) di diametro, circa la stessa distanza dalla punta meridionale del Texas al confine con il Canada. L’immagine composita mostra la notevole stabilità della configurazione ottagonale: nessun ciclone è arrivato o è scomparso da quando Giunone ha iniziato la sua missione nel 2016. – NASA

All Eight Northern Circumpolar Cyclones in 2020 (nasa.gov)

Ma le sorprese non sono finite

La sonda Juno aveva precedentemente scoperto su entrambi i poli di Giove delle disposizioni poligonali di gigantesche tempeste cicloniche: otto disposte in uno schema ottagonale a nord e cinque disposte in uno schema pentagonale a sud. Ora, cinque anni dopo, gli scienziati della missione, utilizzando le osservazioni del Jovian Infrared Auroral Mapper (JIRAM) hanno determinato che questi fenomeni atmosferici sono estremamente persistenti, restando nella stessa posizione dove erano stati scoperti. Questo indica che, come gli uragani sulla Terra, anche questi cicloni gioviani tendono a spostarsi verso i poli ma vengono respinti da quelli situati al centro di ciascun polo. Questo equilibrio aiuta a comprendere dove risiedono i cicloni e perché siano presenti in un numero differente su ciascun polo. Di fatto, secondo Alessandro Mura, co-ricercatore di Juno presso l’Istituto Nazionale di Astrofisica di Roma e autore principale di un recente articolo su Geophysical Research Letters, “I cicloni di Giove influenzano il movimento degli altri, facendoli oscillare attorno a una posizione di equilibrio” ed “Il comportamento di queste lente oscillazioni suggerisce che essi abbiano radici profonde”.

Un passo avanti per scoprire i segreti del grande pianeta la cui influenza gravitazionale influisce su tutto il nostro sistema solare secondo alcuni meccanismi ancora tutti da scoprire che potrebbero influire anche sui cicli solari e sui cambiamenti climatici sul nostro pianeta.

 

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Riferimenti

Per seguire la missione Juno e comprenderne le scoperte si consigliano questi siti:
https://www.nasa.gov/juno
https://www.missionjuno.swri.edu

A Whole New Jupiter: First Science Results from NASA’s Juno Mission – NASA

Jupiter’s magnetosphere and aurorae observed by the Juno spacecraft during its first polar orbits | Science

Jupiter, meet Juno: NASA spacecraft settles in to begin its mission | Science | AAAS

The depth of Jupiter’s Great Red Spot constrained by Juno gravity overflights | Science

Juno spacecraft reveals a more complex Jupiter (sciencenews.org)

 

in anteprima le tempeste perenni  e ricorrenti di Giove – fonte NASA 

 

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Alcune delle foto presenti in questo blog possono essere state prese dal web, citandone ove possibile gli autori e/o le fonti. Se qualcuno desiderasse specificarne l’autore o rimuoverle, può scrivere a infoocean4future@gmail.com e provvederemo immediatamente alla correzione dell’articolo
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