Giove visto da vicinissimo

Grazie alla sonda Juno della NASA in orbita intorno a Giove, stiamo imparando molte nuove cose sul pianeta più grande di tutto il Sistema solare. I dati raccolti negli ultimi mesi sono serviti agli astronomi per analizzare l’atmosfera e l’interno di Giove, scoperte che sono state raccolte e raccontate in quattro importanti ricerche da poco pubblicate sulla rivista scientifica Nature. Benché sia interamente fatto di gas, i ricercatori ipotizzano che Giove abbia un nucleo centrale compatto che si comporta come se fosse solido. Hanno poi scoperto che le perturbazioni superficiali visibili nell’atmosfera del pianeta proseguono molto in profondità, per migliaia di chilometri. Le fotografie scattate da Juno hanno inoltre rivelato la presenza di giganteschi sistemi di cicloni ai poli del pianeta, con affascinanti formazioni “a fiore”.

Juno tiene d’occhio Giove, attualmente a 735 milioni di chilometri dalla Terra, dalla metà del 2016. La sonda segue un’orbita piuttosto ampia che la porta ad avvicinarsi al pianeta ogni 53 giorni, raggiungendo una distanza minima di 4mila chilometri dalla sua superficie. In termini astronomici è una distanza minuscola, anche considerate le dimensioni di Giove, che ha un diametro pari a 11 volte quello della Terra e una massa 300 volte superiore a quella del nostro pianeta. È la prima volta che una sonda si avvicina così tanto e compie visite periodiche, raccogliendo una quantità enorme di dati che ci stanno svelando dettagli finora sconosciuti del pianeta più ingombrante di tutti nel Sistema solare.

Il cuore di Giove
La scoperta più sorprendente raccontata su Nature riguarda l’interno di Giove: è costituto da fluidi come il resto del pianeta, ma hanno un comportamento paragonabile a quello di un solido. Studiando il campo gravitazionale, cioè l’ampia area di Spazio influenzata dalla gravità del pianeta, i ricercatori hanno creato un modello per ricostruire le caratteristiche interne di Giove, impossibile da osservare direttamente a causa degli spessi strati di gas nelle parti esterne dell’atmosfera. Il modello che hanno ottenuto indica che il nucleo del pianeta ruota come se fosse un corpo solido, anche se è composto da gas (principalmente elio e idrogeno).

L’ipotesi dei ricercatori è che questi gas interni siano ionizzati, cioè caricati elettricamente. La presenza di una carica fa sì che subiscano direttamente l’influenza della magnetosfera gioviana, il grande campo magnetico prodotto dalle correnti elettriche interne a Giove e che lo circonda (anche la Terra ha un proprio campo magnetico, naturalmente più piccolo: presente la bussola? ecco). Il campo magnetico di Giove condiziona il modo in cui si muovono le particelle dei gas su Giove, sia nella parte esterna sia nel suo nucleo. Esercitando una forza considerevole, ha la capacità di influenzare la rotazione della parte interna del pianeta, rendendo uniforme la sua rotazione come avverrebbe con un nucleo solido.

Cicloni ai poli
Grazie a precedenti osservazioni effettuate da Juno, i ricercatori avevano notato la presenza di grandi cicloni in prossimità dei due poli di Giove. I nuovi dati raccolti hanno permesso di ottenere qualche informazione in più. Al Polo Nord gioviano c’è un grande ciclone circondato da otto cicloni più piccoli, come se fossero i petali di un fiore. Al Polo Sud avviene qualcosa di analogo, ma con cinque cicloni che ne circondano uno più grande, che raggiunge i 7mila chilometri di diametro. Queste gigantesche perturbazioni sono rimaste pressoché invariate nell’anno e mezzo di osservazioni compiute da Juno, quindi sembrano essere piuttosto stabili.

I ricercatori ipotizzano che i cicloni polari si siano formati grazie a una combinazione di cause: da una parte il grande calore che si raccoglie ai poli, dall’altro il fatto che Giove giri su se stesso a grande velocità, basti pensare che un giorno là sopra dura appena 10 ore. Non è però chiaro se i cicloni si siano formati direttamente ai poli, o se invece abbiano avuto origine in altri punti dell’atmosfera e si siano poi spostati. Non è nemmeno chiaro come facciano a rimanere così separati, considerate le enormi forze che si generano al loro interno.

Campo gravitazionale
I dati raccolti da Juno hanno inoltre permesso di scoprire che Giove non produce un campo gravitazionale uniforme. Essendo un pianeta gassoso (una gigantesca palla di gas) i ricercatori pensavano che il campo gravitazionale fosse simmetrico, invece dalle rilevazioni è emerso che ci sono differenze tra l’emisfero nord e quello sud. La causa sono i venti che sferzano l’atmosfera: ce ne sono di diverso tipo e con varie intensità, suddivisi in ampie fasce intorno al pianeta, che spirano fino a 100 metri al secondo. Si pensava che questi flussi fossero superficiali, ora grazie a Juno sappiamo che vanno molto più in profondità, fino a 3mila chilometri. Questi venti hanno caratteristiche diverse tra emisfero nord e sud: andando così a fondo, condizionano la rotazione di parte del pianeta e di conseguenza spiegano il campo gravitazionale asimmetrico.

E adesso?
Juno continuerà a sorvegliare Giove per molto tempo, compiendo periodici passaggi ravvicinati per raccogliere nuovi dati, che potranno essere usati dai ricercatori non solo per scoprire nuove cose sul nostro pianeta più grande, ma anche per capire più in generale come si comportano i piani di enormi dimensioni e che si trovano all’esterno del nostro Sistema solare. Studiare Giove è inoltre come osservare una stella mancata e guardare oltre i confini delle classiche osservazioni planetarie. Giove fa da sempre parte della nostra storia: così grande e luminoso, era conosciuto già ai primordi dell’umanità e fu studiato a partire dalla civiltà assiro-babilonese, circa 4mila anni fa. All’epoca era inimmaginabile che un giorno ci saremmo andati così vicini, eppure eccoci qua.

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