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Ciclone gigante delle dimensioni del Texas scoperto su Giove dalla sonda Juno

Giove ha un nuovo ciclone ed è enorme. La navicella spaziale Juno della NASA ha scoperto la tempesta durante un recente flyby di raccolta dati. Secondo la NASA , la sonda ha scoperto il ciclone durante il suo 22° sorvolo all’inizio di novembre per raccogliere dati sul gigante gassoso, sorvolando a 3500 km le nuvole Giove.

Oltre alla scoperta della tempesta, il team della NASA è riuscito a mantenere la navicella spaziale libera da un’eclissi, che avrebbe posto fine alla missione. Senza abbastanza luce solare, la sonda potrebbe subire la stessa sorte del rover Mars Opportunity, che perse la connessione dopo una tempesta di polvere che bloccò i raggi del sole sui pannelli solari. Il team è riuscito a “ad evitare l’ombra di Giove ” e scoprire la nuova tempesta.

“La combinazione di creatività e pensiero analitico ha ripagato la NASA”, ha affermato Scott Bolton, investigatore principale di Juno del Southwest Research Institute di San Antonio. “Ci siamo resi conto che l’orbita portava la sonda Juno all’ombra di Giove, con gravi cinseguenze. Niente luce solare significa niente energia, quindi c’era il rischio reale di perdere la sonda.”

Giove
Immagine nell’infrarosso della regione del polo sud di Giove. In basso a destra è visibile il nuovo vortice scoperto da Juno, il più piccolo tra tutti. Ma comunque con una superficie paragonabile a quella del Texas, la cui sagoma in scala (di colore celeste) è stata sovrapposta al vortice. Crediti: Nasa/Jiram

Juno ha scoperto per la prima volta nove cicloni a nord e sei a sud quando è arrivata a Giove nel luglio 2016. Ulteriori flybys hanno confermato che cinque tempeste di vento ruotano attorno a una tempesta centrale delle dimensioni degli Stati Uniti nel polo sud.

Ora un nuovo ciclone si è unito agli altri, modificando il modello da pentagono a esagono. Gli scienziati della NASA hanno affermato che la giovane tempesta ha le dimensioni del Texas.

I dati provenienti dal Jovian Infrared Auroral Mapper (JIRAM) di Juno suggeriscono che la velocità del vento del ciclone è in media 300 km/h, simile agli altri cicloni vicini. Gli scienziati valuteranno in futuro se la tempesta crescerà fino alle dimensioni di quelle vicine.

“Questi cicloni sono nuovi fenomeni meteorologici che non sono mai stati stati osservati o previsti”, ha detto Cheng Li, uno scienziato Juno dell’Università della California, Berkeley. “La natura sta rivelando una nuova fisica per quanto riguarda i movimenti fluidi e il modo in cui funzionano le atmosfere dei pianeti giganti. Stiamo iniziando a comprenderla attraverso osservazioni e simulazioni al computer. Nei futuri flybys Juno ci aiuterà a perfezionare la nostra comprensione su come i cicloni si evolvono nel tempo.” La sond Juno continuerà a orbitare e raccogliere dati su Giove fino alla fine della missione, nel luglio 2021.

Giove
I pastelli morbidi esaltano i colori intensi dei turbinii e dei temporali nelle nuvole di Giove. Questa immagine di un vortice su Giove, scattata dalla videocamera della missione Juno, JunoCam, cattura la straordinaria struttura interna della tempesta gigantesca.
NASA / JPL-CALTECH / SWRI / MSSS ELABORAZIONE DELLE IMMAGINI DI GERALD EICHSTÄDT / SEÁN DORAN

Cicloni sopra i poli di Giove

Grandi anche 6000 chilometri e con venti che superano i 300 chilometri orari. Ecco l’identikit dei giganteschi vortici atmosferici scoperti per la prima volta in prossimità dei poli del pianeta più grande del Sistema solare. Il risultato è stato ottenuto da un team guidato da Alberto Adriani dell’Inaf grazie alle spettacolari immagini raccolte dallo strumento Jiram.

Come un coreografico balletto, gruppi ben ordinati di enormi cicloni grandi migliaia di chilometri piroettano nell’atmosfera attorno ai poli del pianeta Giove. A scoprirli è stato un gruppo internazionale di ricercatori guidato da Alberto Adriani dell’Istituto Nazionale di Astrofisica, a cui hanno partecipato altri colleghi dell’Inaf, del Consiglio Nazionale delle Ricerche (Cnr) e dell’Agenzia Spaziale Italiana (Asi), grazie all’analisi delle immagini raccolte dallo strumento Jiram (Jovian InfraRed Auroral Mapper) a bordo della sonda Juno della Nasa.

Questa serie di immagini raffigura la formazione e il movimento dei cicloni nel polo sud di Giove catturati dalla termocamera ad infrarossi JIRAM della navicella spaziale Juno. I dati sono stati raccolti durante diversi passaggi scientifici del gigante gassoso dal 2 febbraio 2017 al 3 novembre 2019. Credito immagine: NASA / JPL-Caltech / SwRI / ASI / INAF / JIRAM

«Con le accuratissime riprese nell’infrarosso inviateci da Jiram abbiamo scoperto, per la prima volta, la complessa danza dei vortici atmosferici in prossimità del polo nord e del polo sud di Giove» commenta Adriani, responsabile scientifico di Jiram e primo autore dell’articolo appena pubblicato sulla rivista Nature che descrive la scoperta. «In particolare, esistono due cicloni che stazionano in corrispondenza di ciascun polo, circondati da strutture vorticose che fanno loro da corona».

In prossimità del ciclone sul polo nord stazionano altri otto cicloni di uguali dimensioni, mentre cinque sono quelli dislocati intorno al ciclone situato sopra il polo sud. Le dimensioni di questi cicloni sono enormi, paragonabili a quelle del raggio del nostro pianeta: al nord possono raggiungere un diametro di 4 mila chilometri e al sud addirittura superare i 6 mila chilometri da un estremo all’altro. Anche le velocità dei venti all’interno di queste strutture atmosferiche sono notevoli e oscillano tra i 150 e i 350 chilometri orari.

«Nelle osservazioni ripetute, compiute in questi mesi da Jiram, abbiamo notato una sostanziale stabilità della configurazione dei vortici polari su Giove – aggiunge Adriani –, tanto stabile da bloccare il movimento di quelle strutture cicloniche che si formano a latitudini più basse e tentano di muoversi verso i poli».

Mai prima d’ora era stato possibile osservare le regioni polari del pianeta più grande del Sistema solare. La sonda Juno è riuscita in questo compito grazie al suo inserimento in un’orbita polare attorno a Giove e agli avanzati strumenti scientifici che porta a bordo, tra cui Jiram, una sorta di “macchina fotografica” nell’infrarosso in grado di osservare sia le emissioni aurorali che quelle termiche del pianeta. «La realizzazione di questo strumento costituisce un importante successo tecnologico e scientifico per la comunità italiana ed è frutto dell’importante e determinante sforzo di coordinamento effettuato dall’ASI per consentire alla Leonardo S.p.A, industria che ha realizzato lo strumento, di lavorare in perfetta sinergia con l’Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali (Iaps) dell’Inaf, a cui appartiene il responsabile scientifico», aggiunge Angelo Olivieri, Responsabile di Programma Asi per Jiram.

In questa simulazione al computer, un nuovo ciclone (“intruso”) è posto in prossimità di sei cicloni polari gioviani (uno al centro e cinque che lo circonda in una configurazione pentagonale). Nessuno dei cicloni ha zone cuscinetto (venti di schermatura che circondano il nucleo e turbinano nella direzione opposta del ciclone). Senza zone cuscinetto che forniscono baluardo contro altri cicloni, diventano instabili e alla fine si fondono in un grande ciclone polare. Credito immagine: NASA / JPL-Caltech / SwRI / Li

L’analisi dei dati dello strumento Jiram è frutto anche di una collaborazione con ricercatori dell’Istituto di Scienze dell’atmosfera e del clima del Consiglio Nazionale delle Ricerche (Isac-Cnr), che hanno messo a disposizione del team di Adriani le loro competenze sull’atmosfera. «Lo sfruttamento delle conoscenze acquisite sull’atmosfera terrestre hanno permesso l’interpretazione dei dati acquisiti sulle regioni polari di Giove», commenta Bianca Maria Dinelli, responsabile del team Isac-Cnr che partecipa a questo progetto.

 

Riferimenti e approfondimenti

  1. NASA’s Juno Navigators Enable Jupiter Cyclone Discovery, Dec. 12, 2019 – https://www.nasa.gov/juno
  2. Clusters of cyclones encircling Jupiter’s poles di A. Adriani, A. Mura, G. Orton, C. Hansen, F. Altieri.
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