I dati della missione Juno hanno rivelato che Giove è leggermente più piccolo e più schiacciato di quanto si pensasse in precedenza.
Analizzando i dati di occultazione radio provenienti da 13 sorvoli di Giove da parte della missione Juno, e incorporando gli effetti dei venti zonali, gli scienziati della missione hanno determinato che Giove è circa 8 chilometri più stretto all’equatore e 24 chilometri più piatto ai poli. Lo studio è stato pubblicato su Nature Astronomy con il titolo “The size and shape of Jupiter”. Per l’Università di Bologna hanno partecipato Matteo Fonsetti, Andrea Caruso, Paolo Tortora e Marco Zannoni del Dipartimento di Ingegneria Industriale e del CIRI Aerospace (Campus di Forlì).
Studi precedenti
In precedenza, le dimensioni fisiche di Giove si erano basate sui dati di sei esperimenti di occultazione radio condotti dalle missioni Pioneer e Voyager dell’agenzia negli anni ’70. Le dimensioni del pianeta sono quindi state aggiornate rispettivamente di 71.488 km al raggio equatoriale e 66.842 km al polare, la cui differenza dipende dalla forte rotazione del pianeta e ai venti che arrivano a soffiare sino a 540 km orari (c’è da sottolineare che la differenza tra raggio equatoriale e polare è dominata dalla rotazione, mentre i venti rappresentano una correzione più piccola ma misurabile, dell’ordine di pochi chilometri). Queste misurazioni hanno una conseguenza anche sulla forma perché, aggiustando questi dati, il pianeta risulta essere più schiacciato rispetto alle stime precedenti.
Occultazione radio
Le radio-occultazioni misurano principalmente la rifrattività e la struttura dell’atmosfera, e consentono di vincolare la shape del pianeta a uno specifico livello di pressione. Le implicazioni per l’interno emergono in modo indiretto, combinando forma, campo di gravità, rotazione e venti all’interno di modelli. Inoltre, queste osservazioni vengono utilizzate sia per lo studio della ionosfera sia dell’atmosfera neutra:
- Nella ionosfera l’effetto principale è legato alla densità elettronica;
- Temperatura e pressione si ricavano invece dalla parte neutra dell’atmosfera, tramite la rifrattività e i suoi gradienti, non dalla ionosfera in quanto tale.
Per la determinazione della forma di Giove, il team ha utlizzato le sole radio-occultazioni relative all’atmosfera neutra. Questi dati hanno enorme importanza perché il raggio esatto di Giove funge da standard di calibrazione per la modellazione di esopianeti giganti in altri sistemi stellari. Avere una forma più accurata aiuterà gli astronomi a interpretare meglio i dati dei pianeti individuati mentre transitano davanti alla loro stella madre ben oltre il nostro vicinato.
Alcune implicazioni scientifiche di questa scoperta
Un raggio equatoriale più piccolo ha conseguenze importanti per i modelli interni di Giove: consente, ad esempio, di ottenere un inviluppo esterno più ricco di elementi pesanti e una temperatura al livello di 1 bar inferiore di circa 1–2 K. Questo aiuta a risolvere un problema aperto da decenni, poiché i modelli teorici precedenti non riuscivano a riprodurre correttamente le temperature misurate dalle sonde Voyager. I risultati mostrano inoltre che la velocità dei venti al livello di 100 millibar differisce di appena ~10 m/s da quella osservata alle nubi, confermando il comportamento quasi barotropico dell’alta atmosfera gioviana.
Si ringrazia Matteo Fonsetti, tra i principali co-autori dello studio, per il prezioso contributo all’articolo.
Per saperne di più
- Leggi l’articolo originale su NASA
- Leggi il paper scientifico intitolato “The size and the shape of Jupier” pubblicato su Nature Astronomy
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