Un nuovo studio afferma che potrebbero esserci 600 piccole lune e irregolari in orbita attorno a Giove. Ma cos’è una luna? Facciamo chiarezza

Migliori sono le nostre tecnologie, migliori saranno le capacità di trovare oggetti nello spazio. Questo è certamente vero per Giove e le sue lune. Prima di Galileo, nessuno sapeva che gli altri pianeti avessero lune. Poi, nel 1609, mentre apportava miglioramenti al suo telescopio, lo puntò verso il gigante gassoso e alla fine trovò quattro lune: Io, Europa, Ganimede e Callisto. Ora anche quei quattro satelliti naturali portano il suo nome: le lune galileiane.

Io e Europa
Io ed Europa ripresi dalla sonda Cassini. Credit: NASA

Nel corso dei secoli, e in particolare nella nostra era digitale, strumenti e metodi astronomici hanno continuato a migliorare. In particolare, i CCD (Charge Coupled Devices) ad ampio campo hanno portato a un’esplosione di scoperte astronomiche. Negli ultimi anni, il numero confermato di lune gioviane è salito a 79. Ora, un nuovo studio afferma che potrebbero esserci 600 piccole lune irregolari in orbita attorno a Giove. L’autore principale è Edward Ashton del Dipartimento di Fisica e Astronomia dell’Università della British Columbia.

Giove
Questa vista a colori di Giove e delle sue quattro lune più grandi, Io, Europa, Ganimede e Callisto, è stata scattata dalla fotocamera JunoCam sulla sonda Juno della NASA il 21 giugno 2016, a una distanza di 10,9 milioni di chilometri da Giove.
Credit: immagine: NASA / JPL-Caltech / MSSS

Il Canada–France–Hawaii Telescope

Per essere chiari, il team di astronomi non ha effettivamente visto 600 lune. Invece, hanno analizzato i dati di archivio del 2010 dal “Canada–France–Hawaii Telescope”. Hanno cercato una piccola area del cielo in quei dati, circa un grado quadrato, e hanno trovato quattro dozzine di piccole lune irregolari. Sulla base di ciò, hanno estrapolato il numero di piccole lune che dovrebbero orbitare attorno a Giove, arrivando al numero 600.

Esistono due categorie di lune: regolari e irregolari. Mentre le lune regolari si formano per accumulo di materiale in un disco, allo stesso modo dei pianeti, gli irregolari sono oggetti catturati. In questo studio, il team di ricercatori ha trovato un’abbondanza di piccole lune irregolari, oggetti catturati dalla potente gravità di Giove. Nel 2017, i ricercatori hanno pubblicato uno studio che annunciava la scoperta di altre 12 lune irregolari in orbita attorno a Giove. Prima di questa nuova ricerca, il numero di irregolari gioviani conosciuti era 71. E gli scienziati hanno ipotizzato per anni che Giove avesse una popolazione sconosciuta di lune più piccole. Alcuni astronomi hanno affermato che i grandi giganti hanno tutti lo stesso numero di satelliti, nonostante le differenze di massa. È solo che sono difficili da vedere.

Canada–France–Hawaii Telescope
Il Canada-France Telescope. Credit: Robert Linsdell

Il Canada–France–Hawaii Telescope sul Mauna Kea ha svolto un ruolo centrale in questo lavoro. Quel telescopio ha una potente fotocamera digitale chiamata MegaCam. È un imager a campo largo da 340 megapixel che vede nell’ottico e nel vicino infrarosso. In questo studio, gli astronomi si sono concentrati su 60 esposizioni di 140 secondi ciascuna di una regione vicino a Giove. Il loro metodo prevedeva quello che il team chiama uno “spazio dei parametri shift-and-stack per il set di dati“. Questo metodo può rivelare lune più piccole e più deboli nascoste nei dati. Fondamentalmente, ci sono 126 modi per combinare queste immagini, spostandole e impilandole digitalmente, per simulare tutte le possibili velocità e direzioni che queste nuove potenziali lune gioviane potrebbero avere.

Lune di Giove
Le lune esterne di Giove tendono ad essere retrograde a differenza di quelle interne.
Credit: Roberto Molar-Candanosa / Carnegie Institution for Science.

600 potenziali lune

Il team di astronomi ha trovato 52 oggetti nelle loro immagini che hanno identificato come lune irregolari. Gli oggetti avevano magnitudini fino a 25,7, e ciò corrisponde a oggetti con un diametro di circa 800 metri. Di questi 52, sette delle più luminose erano già note. 45 sono molto probabilmente lune retrograde, il che significa che orbitano nel senso opposto alla direzione di rotazione di Giove. Da questi dati, il team ha estrapolato la cifra potenziale di 600 lune irregolari. Queste non sono ancora scoperte confermate. La conferma richiede l’osservazione con grandi telescopi terrestri. Considerando le piccole dimensioni e il tempo impiegato da ciascuna luna per completare un’orbita, il è compito enorme. 

In un’intervista con Sky and Telescope , l’autore principale Edward Ashton ha affermato che non ci sono piani per osservazioni future per confermare questi risultati. “Sarebbe bello confermarli“, ha detto Ashton, “ma non c’è modo di rintracciarli senza ricominciare da capo”.

Vista 3D di Giove

Le lune irregolari

A differenza delle lune più grandi di Giove, come Io, Europa e Ganimede, queste lune irregolari non si sono formate accumulando materiale in un disco. Invece, probabilmente si sono formate come oggetti autonomi del Sistema Solare in orbite eliocentriche. Attraverso un meccanismo incerto, alla fine furono catturate nelle loro orbite attorno a Giove. La loro cattura potrebbe essere stata dovuta alla “resistenza del gas, abbattimento dovuto all’improvvisa crescita di massa e alle interazioni tra tre corpi“, scrivono gli autori nel loro articolo.

Luna
La Luna. Credit: LRO

Cos’è una luna?

Questo studio solleva anche una domanda interessante: cos’è esattamente una luna? A che punto un oggetto è abbastanza piccolo da non essere più considerato una luna? Qualcosa che ha un diametro di soli 100 metri è davvero una luna? L’Unione Astronomica Internazionale non da un nome ad oggetti di diametro inferiore a un km, quindi nessuno di questi oggetti avrà nomi riconoscibili. E la loro conferma dovrà essere accertata. È possibile che l’Osservatorio di Vera Rubin, che avrà il potere di rilevare oggetti deboli e transitori nel Sistema Solare, possa confermare l’esistenza di queste lune e tanto altro ancora.

Lune di Giove
I 4 satelliti galileiani di Giove. Da sinistra a destra: Io, Europa, Ganimede e Callisto.
Credit: NASA
Nuove scoperte ci aspettano

Questi risultati sono un nuovo capitolo interessante nella nostra comprensione di Giove. Siamo passati dall’osservazione di Galileo del 1610 di quattro lune in orbita attorno al pianeta, a questo nuovo studio, che coinvolge potenti telescopi con fotocamere digitali avanzate e complessi metodi computerizzati per esaminare i dati. Ora, sappiamo che le lune di Giove includono il più grande satellite naturale del Sistema Solare (Ganimede), una luna vulcanica (Io) e lune con oceani sotto uno strato di ghiaccio (Europa). Una navicella spaziale, Europa Clipper della NASA, studierà proprio Europa alla ricerca di segni di vita.

Riferimenti:

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