L’atmosfera di Giove per la prima volta in 3D grazie alla sonda Juno

La sonda Juno della Nasa ha fornito un quadro completo delle caratteristiche atmosferiche del gigante gassoso.

Le scoperte, pubblicate sulla rivista Science, sul Journal of Geophysical Research: Planets e in due recenti numeri di Geophysical Research Letters, aprono uno scrigno di nuove informazioni sulle enigmatiche caratteristiche osservabili di Giove.

“Ogni documento fa luce su diversi aspetti dei processi atmosferici del pianeta, un meraviglioso esempio di come i nostri team scientifici, diversi a livello internazionale, rafforzino la comprensione del nostro sistema solare“, sostiene Lori Glaze, direttore della divisione di scienze planetarie della NASA presso la sede dell’agenzia a Washington.

Juno è entrata nell’orbita di Giove nel 2016. Durante ciascuno dei 37 passaggi del pianeta della navicella fino ad oggi, una suite specializzata di strumenti ha sbirciato sotto il suo turbolento ponte di nuvole, ottenendo la prima vera comprensione di come funziona la bella e violenta atmosfera di Giove in 3D.

LA GRANDE MACCHIA ROSSA

Tra gli aspetti monitorati l’iconico anticiclone, noto come la Grande Macchia Rossa. Più largo della Terra, questo vortice ha incuriosito gli scienziati sin dalla sua scoperta, quasi due secoli fa. I nuovi risultati mostrano che i cicloni sono più caldi in alto, con densità atmosferiche inferiori, e più freddi in basso, con densità maggiori. Gli anticicloni, al contrario, che ruotano in senso opposto, sono più freddi in alto ma più caldi in basso.

Credit: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS Elaborazione delle immagini: Kevin Gill CC BY

Tali tempeste sono molto più alte del previsto; alcune si estendono per 100 chilometri sotto l’estremità delle nuvole e altre, inclusa la Grande Macchia Rossa, si estendono per oltre 350 chilometri. Questa scoperta dimostra, a sorpresa, che i vortici non si limitano alle regioni in cui l’acqua condensa e forma le nubi, ma si estendono anche dove la luce solare riscalda l’atmosfera.

L’altezza e le dimensioni della Grande Macchia Rossa indicano che la concentrazione della massa atmosferica all’interno della tempesta potrebbe essere rilevabile dagli strumenti che studiano il campo gravitazionale di Giove. Due sorvoli ravvicinati di Juno sul punto più famoso di Giove hanno fornito l’opportunità di cercare la firma gravitazionale della tempesta e completare i risultati MWR sulla sua profondità.

Con Juno che viaggiava a bassa quota a 209.000 km/h, gli scienziati sono stati in grado di misurare i cambiamenti di velocità sino a 0,01 millimetri al secondo, utilizzando un’antenna di tracciamento (Deep Space Network) da una distanza di oltre 650 milioni di chilometri. Ciò ha permesso al team di limitare la profondità della Grande Macchia Rossa a circa 500 chilometri sotto le regioni più elevate delle nubi.

LE BANDE

Oltre ai cicloni e agli anticicloni, Giove è noto per fasce e zone distintive bianche e rossastre che avvolgono il pianeta. Inoltre, forti venti in quota da est-ovest si muovono in direzioni opposte, separando le bande. Non è chiaro come questi si formino, ma è probabile che l’ammoniaca dell’atmosfera viaggi su e giù in notevole allineamento con le correnti a getto osservate. Si tratta di strutture simili alle celle di Ferrel che controllano gran parte del clima terrestre. Ma, a differenza del nostro pianeta, dove se ne trova una per emisfero, Giove ne ha otto, ciscuna almeno 30 volte più grande.

I dati MWR di Juno mostrano anche che le fasce subiscono una transizione a circa 65 chilometri sotto le nubi d’acqua. A basse profondità, le fasce temperate di Giove sono più luminose alla luce delle microonde rispetto alle zone vicine, ma a livelli più profondi è vero il contrario, rivelando una somiglianza con i nostri oceani.

CICLONI POLARI

Juno aveva precedentemente scoperto disposizioni poligonali di gigantesche tempeste cicloniche su entrambi i poli di Giove. Ora, cinque anni dopo, gli scienziati della missione che utilizzano le osservazioni del Jovian Infrared Auroral Mapper (JIRAM) della navicella spaziale hanno determinato che questi fenomeni atmosferici sono estremamente resistenti, rimanendo in una posizione di equilibrio. Ciò suggerisce che abbiano radici profonde. I dati JIRAM indicano anche che, come gli uragani sulla Terra, questi cicloni tenderebbero a spostarsi verso i poli se i cicloni situati al centro di ciascun polo non li respingessero.