Sorprese da Juno


La sonda della NASA Juno sta rivoluzionando la nostra conoscenza di Giove… e siamo solo all’inizio!


Juno ha a bordo otto strumenti scientifici, più il dispositivo di imaging “citizen scienceJunoCam, che permettono di studiare l’ambiente attorno al pianeta, la sua atmosfera superiore e di scrutarne le profondità.

I risultati più sorprendenti sono arrivati dalle foto dei poli nord e sud del gigante gassoso ripresi dalla JunoCam, entrambi ricoperti da decine di cicloni grandi quanto la Terra, densamente raggruppati.

Siamo sconcertati, ci stiamo chiedendo come possono formarsi, come la loro configurazione riesce a rimanere stabile e perché il polo nord è diverso dal polo sud“, ha commentato Scott Bolton, ricercatore principale della missione.

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Ci stiamo anche chiedendo se si tratta di un sistema dinamico di cui stiamo osservando solo una fase e il prossimo anno li vedremo scomparire, oppure se si tratta di una struttura stabile“.

L’equatore del pianeta non ha riservato meno sorprese: le misure sulle microonde hanno rilevato un enorme pennacchio gassoso e caldo di ammoniaca le cui radici affondano all’interno del pianeta, almeno a 300 chilometri di profondità. In modo simile alle celle di Hadley sulla Terra, che alimentano gli uragani distribuendo umidità ai tropici, questa colonna sembra portare ammoniaca agli strati più esterni, dove si cristallizza in particelle di ghiaccio per ricadere sotto forma di pioggia a latitudini più alte, vicino ai poli.

Mentre gli strumenti sono impegnati nell’accaparrarsi quanti più dati possibili (mediamente sei megabyte durante un passaggio, che possono richiedere anche 1,5 giorni di download), è Juno stessa a fornire altri importanti indizi. Studiando attentamente le piccole variazioni orbitali alle quali è sottoposta la navicella, è possibile individuare i cambiamenti nel campo gravitazionale di Giove.

Da un’analisi preliminare sembrerebbe che, invece di essere composto da materiali distinti, il nucleo del pianeta sia grande ma piuttosto “nebuloso”, diluito e mescolato con gli altri strati. Capire se Giove ha un nucleo solido è uno dei misteri chiave nella formazione planetaria.

I ricercatori hanno studiato l’immenso campo magnetico, scoprendo che vicino al gigante gassoso è molto più potente del previsto (7.766 Gauss, circa dieci volte più potente di quello terrestre che è poco variabile da 0,3 a 0,7 Gauss). In alcuni punti si è dimostrato doppiamente forte ma non uniforme. Le variazioni, anche di 2 Gauss, dimostrano una struttura complessa, suggerendo che la dinamo che lo genera deve essere relativamente poco profonda, anziché provenire da un nucleo interno come sulla Terra.

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Una rotazione completa di Giove ripresa dallo strumento JIRAM a bordo di Juno.

Per una mappatura completa bisognerà attendere le altre orbite di Juno ma Jack Connerney, ricercatore principale della missione, ha dichiarato: “vediamo che il campo magnetico sembra grumoso: è più forte in alcuni punti e più debole in altri. Questa distribuzione irregolare suggerisce che potrebbe essere generato da un’azione dinamo più vicina alla superficie, sopra lo strato di idrogeno metallico“.

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Gli strumenti hanno anche analizzato cosa succede attorno al pianeta, dove le particelle cariche nell’ambiente e quelle in arrivo dal Sole, interagiscono con il potente campo magnetico creando spettacolari aurore.

Quando, la scorsa estate, Juno ha attraversato il cosiddetto “bow shock”, ossia quella sorta di confine dove il vento solare rallenta deviato dalla magnetosfera, “sembra che il confine si sia spostato verso l’esterno mentre la sonda passava“, dicono gli scienziati.

Durante l’avvicinamento, Juno ha misurato la densità delle particelle incontrate sulla traiettoria ed ha registrato i flussi di elettroni dai quali scaturiscono le aurore, mentre volava sopra i suoi poli. Questi si muovevano in modo diverso rispetto ai flussi di particelle ionizzate che creano le aurore terrestri. Mappare tali movimenti potrà aiutare a comprendere meglio il campo magnetico del gigante gassoso.

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Il campo magnetico di Giove da Nord a Sud.
(La linea nera rappresenta il passaggio di Juno durante il perigiove).

Finora Juno ha navigato praticamente indenne nell’immenso ambiente di radiazioni che circonda il pianeta con il suo robusto corpo di titanio.

La sonda è la prima ad operare nel Sistema Solare esterno con tre grandi pannelli solari invece di essere alimentata da un generatore termoelettrico al plutonio. Grazie alle immagini riprese dalle fotocamere di navigazione, gli ingegneri hanno notato “macchie di luce” attraversare il campo visivo, ricondotte poi ad impatti di micrometeoridi sui pannelli solari. Come con LISA Pathfinder, i ricercatori hanno intenzione di utilizzare Juno come un rivelatore micrometeorico, il più grande mai volato.

 

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