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ARGOMENTO: ASTRONOMIA
PERIODO: XXI SECOLO
AREA: DIDATTICA
parole chiave: Webb, Giove
Giove, il quinto pianeta del nostro sistema solare in ordine di distanza dal Sole, è il più grande di tutto il sistema planetario e la sua massa corrisponde a due volte e mezzo la somma di quelle di tutti gli altri pianeti messi insieme. Un gigante gassoso del nostro sistema solare che ci riserva sempre nuove sorprese.
photo credit: fotografi Ethan e George Chappel
Grazie al telescopio spaziale James Webb della NASA sono state ottenute nuove immagini che offrono agli scienziati ancora più indizi sul gigantesco pianeta. La sua superficie appare sconvolta da uragani di enormi dimensioni che provocano forti venti in condizioni estreme di temperatura e pressione. Le due immagini che offriamo oggi sono state da poco rilasciate e sono frutto della loro elaborazione effettuata con differenti filtri.
Immagine composita Webb NIRCam di Giove da tre filtri – F360M (rosso), F212N (giallo-verde) e F150W2 (ciano) – e allineamento dovuto alla rotazione del pianeta. Credito: NASA, ESA, CSA, Jupiter ERS Team; elaborazione delle immagini di Judy Schmidt.
L’astronomo planetario Imke de Pater, professore emerito dell’Università della California di Berkeley osservando queste prime immagini è rimasto sbalordito. De Pater, che ha condotto le osservazioni di Giove con Thierry Fouchet, professore all’Osservatorio di Parigi, nell’ambito di una collaborazione internazionale per il programma Early Release Science della missione internazionale WEBB guidata dalla NASA con i suoi partner ESA (Agenzia spaziale europea) e CSA (Agenzia spaziale canadese) ha commentato “È davvero straordinario che possiamo vedere i dettagli su Giove insieme ai suoi anelli, piccoli satelliti e persino galassie in un’immagine“.
Le due immagini sono state ottenute grazie alla Near-Infrared Camera (NIRCam) del telescopio spaziale WEBB, che sfrutta tre filtri a infrarossi specializzati mostrandoci dettagli un tempo inimmaginabili. Poiché la luce infrarossa è invisibile all’occhio umano, la luce è stata mappata sullo spettro visibile. Generalmente, nello spettro dei colori, le lunghezze d’onda più lunghe si ritrovano sul rosso mentre quelle più corte sono mostrate sul blu.
Nelle immagini di Giove si possono osservare le aurore che si estendono ad alta quota sopra sia il polo settentrionale che quello meridionale del pianeta. Le aurore brillano in un filtro mappato su colori più rossi, che evidenzia anche la luce riflessa dalle nuvole inferiori e dalle foschie superiori. Un filtro diverso, mappato su giallo e verde, mostra invece le foschie che turbinano attorno ai poli nord e sud. Un terzo filtro, mappato sul blu, mostra la luce riflessa da una nuvola principale più profonda.
La Grande Macchia Rossa, una vasta tempesta anticiclonica posta 22º a sud dell’equatore del pianeta, di tali dimensioni tali che potrebbe inghiottire la Terra, appare di color bianco così come altre nuvole, perché riflette la luce solare. “La luminosità è riferita all’alta quota, quindi la Grande Macchia Rossa ha foschie ad alta quota, così come la regione equatoriale“, ha affermato Heidi Hammel, una scienziata del progetto Webb per le osservazioni del sistema solare. “Le numerose ‘macchie’ e ‘striature’ bianche luminose sono probabilmente cime nuvolose ad alta quota di tempeste convettive condensate“. Al contrario, i nastri scuri, visibili a nord della regione equatoriale, sembrano rivelare una copertura nuvolosa limitata.
Una vista ad ampio campo mostra Giove nel quadrante in alto a destra. Le vorticose strisce orizzontali del pianeta sono rese in blu, marrone e crema. Le aurore, di un bel colore blu elettrico, brillano sopra i poli nord e sud di Giove, emanando un bagliore bianco. Lungo l’equatore del pianeta, gli anelli brillano di un colore tenue bianco. All’estremità sinistra degli anelli, una luna appare come un minuscolo punto bianco. Leggermente più a sinistra, si osserva un’altra luna che brilla con minuscoli picchi bianchi di diffrazione. Il resto dell’immagine è l’oscurità dello spazio, che mostra in lontananza delle galassie bianche debolmente luminose.
In questa seconda immagine, Giove viene mostrato nel quadrante in alto a destra con i suoi deboli anelli, che sono un milione di volte più deboli del pianeta, e due minuscole lune chiamate Amaltea e Adrastea. I punti sfocati sullo sfondo inferiore sono probabilmente le galassie già osservate nella prima immagine.
la stessa immagine senza riferimenti
I dati provenienti da telescopi come Webb non arrivano sulla Terra già pronti allo studio ma devono essere elaborati considerando le informazioni sulla luminosità della luce misurate dai rivelatori di Webb. Queste informazioni arrivano quindi allo Space Telescope Science Institute (STScI), il centro operativo scientifico di Webb, come dati grezzi. STScI elabora i dati in file calibrati per l’analisi scientifica e li consegna all’Archivio Mikulski che raccoglie le immagini dei telescopi spaziali per la loro diffusione. Gli scienziati poi traducono queste informazioni in immagini come queste. Una cosa che non è molto nota è che in parallelo ai team di STScI, responsabile dell’elaborazione formale delle immagini Webb e del successivo rilascio ufficiale, vi sono astronomi non professionisti, impegnati nella citizen science, che collaborano attivamente per l’elaborazione delle immagini.
Queste nuove straordinarie immagini di Giove sono state ottenute proprio grazie al lavoro di una di loro, Judy Schmidt di Modesto, California. Schmidt ha in questi ultimi dieci anni elaborato molte immagini astronomiche della NASA, riprese dal telescopio spaziale Hubble.
A sinistra, Judy Schmidt e, a destra, un’immagine astronomica del telescopio spaziale Hubble della NASA che mostra la nebulosa planetaria di Minkowski simile a una farfalla in verde, giallo e blu, sullo sfondo nero dello spazio
Un esempio del suo lavoro è la Farfalla di Minkowski, a destra nell’immagine, una nebulosa planetaria in direzione della costellazione dell’Ofiuco. Schmidt non ha un background educativo in astronomia ma, dieci anni fa, ha partecipato ad un concorso dell’ESA offrendo la sua passione e conoscenza per l’elaborazione delle immagini. Il concorso “I tesori nascosti di Hubble” richiedeva ai partecipanti di estrarre dai dati Hubble nuove immagini e Schmidt, su quasi 3.000 richieste, ottenne il terzo posto per l’immagine di una stella appena nata. Un altro esempio di come la citizen science possa essere di aiuto ai centri di ricerca.
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