I nuovi dati provenienti dalla sonda Juno fanno luce sui forti venti, sui cicloni delle zone settentrionali di Giove e sull’attività vulcanica delle sue lune

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La sonda Juno della NASA ha raccolto nuove scoperte dopo aver scrutato sotto l’atmosfera coperta di nubi di Giove e la superficie della sua luna infuocata, Io. I dati non solo hanno contribuito a sviluppare ancora un nuovo modello per comprendere meglio la rapida corrente a getto che circonda il polo nord di Giove, costellato di cicloni, ma hanno anche rivelato per la prima volta il profilo della temperatura del sottosuolo di Io, fornendo uno sguardo sulla struttura interna della luna e sull’attività vulcanica. I membri del team hanno presentato i risultati durante una conferenza stampa tenutasi a Vienna martedì 29 aprile, in occasione dell’Assemblea generale dell’Unione europea di geoscienze.

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Un radiatore lunare

Giove cicloni
Questa immagine composita, derivata dai dati raccolti nel 2017 dallo strumento JIRAM a bordo della sonda Juno della NASA, mostra il ciclone centrale al polo nord di Giove e gli otto cicloni che lo circondano. I dati della missione indicano che queste tempeste sono caratteristiche persistenti.Crediti: NASA/JPL-Caltech/SwRI/ASI/INAF/JIRAM

Sebbene il radiometro a microonde (MWR) di Juno sia stato progettato per scrutare sotto la sommità delle nubi di Giove, il team ha puntato lo strumento anche su Io, combinando i suoi dati con quelli del Jovian Infrared Auroral Mapper (JIRAM) per ottenere informazioni più approfondite.

Il team scientifico di Juno ama combinare set di dati molto diversi, provenienti da strumenti molto diversi, e vedere cosa possiamo imparare“, ha affermato Shannon Brown, scienziata di Juno presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA nella California meridionale. “Quando abbiamo integrato i dati MWR con le immagini a infrarossi di JIRAM, siamo rimasti sorpresi da ciò che abbiamo visto: prove di magma ancora caldo che non si è ancora solidificato sotto la crosta raffreddata di Io. A ogni latitudine e longitudine, si sono osservate colate laviche in raffreddamento“.

I dati di Juno

I dati suggeriscono che circa il 10% della superficie lunare di Io presenti questi resti di lava in lento raffreddamento appena sotto la superficie. Il risultato potrebbe aiutare a comprendere come la luna rinnovi la sua superficie così rapidamente e come il calore si sposti dalle sue profondità interne verso la superficie.

Esaminando solo i dati JIRAM, il team ha anche determinato che l’eruzione più energetica nella storia di Io (identificata per la prima volta dalla sonda a infrarossi durante il sorvolo di Io da parte di Juno del 27 dicembre 2024) stava ancora eruttando lava e cenere fino al 2 marzo. Gli scienziati della missione Juno ritengono che sia ancora attiva oggi e si aspettano ulteriori osservazioni il 6 maggio, quando la sonda spaziale alimentata a energia solare sorvolerà la luna infuocata a una distanza di circa 89.000 chilometri.

Climi più freddi

Io
La regione polare nord della luna vulcanica di Giove, Io, è stata catturata dalla sonda Juno della NASA durante il 57° passaggio ravvicinato della sonda al gigante gassoso, il 30 dicembre 2023. I dati dei recenti sorvoli stanno aiutando gli scienziati a comprendere l’interno di Io. Crediti: Dati immagine: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS Elaborazione immagine di Gerald Eichstädt

Durante la sua 53^ orbita (18 febbraio 2023), Juno ha avviato esperimenti di occultazione radio per esplorare la struttura della temperatura atmosferica del gigante gassoso. Con questa tecnica, un segnale radio viene trasmesso dalla Terra a Juno e ritorno, attraversando l’atmosfera di Giove in entrambe le tratte del viaggio. Poiché gli strati atmosferici del pianeta piegano le onde radio, gli scienziati possono misurare con precisione gli effetti di questa rifrazione per ricavare informazioni dettagliate sulla temperatura e la densità dell’atmosfera.

26 test

Finora, Juno ha completato 26 test di occultazione radio. Tra le scoperte più interessanti: la prima misurazione della temperatura della calotta stratosferica del polo nord di Giove rivela che la regione è di circa 11° C più fredda rispetto ai suoi dintorni ed è circondata da venti che superano i 161 km/h.

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Cicloni polari

Giove Juno
JunoCam, il sensore di immagini a luce visibile a bordo della sonda Juno della NASA, ha catturato questa vista a colori migliorati delle alte latitudini settentrionali di Giove da un’altitudine di circa 58.000 chilometri sopra la sommità delle nubi del pianeta gigante durante il 69° sorvolo della sonda spaziale, il 28 gennaio 2025. Crediti: Dati NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS, Jackie Bran

Le recenti scoperte del team si concentrano anche sui cicloni che infestano il nord di Giove. Anni di dati raccolti dal sensore di immagini in luce visibile JunoCam e da JIRAM hanno permesso agli scienziati di Juno di osservare il movimento a lungo termine dell’imponente ciclone polare settentrionale di Giove e degli otto cicloni che lo circondano. A differenza degli uragani sulla Terra, che in genere si verificano in modo isolato e a latitudini inferiori, quelli di Giove sono confinati alla regione polare.

Analisi delle tempeste grazie a Juno

Tracciando i movimenti dei cicloni su più orbite, gli scienziati hanno osservato che ogni tempesta si sposta gradualmente verso il polo a causa di un processo chiamato “deriva beta” (l’interazione tra la forza di Coriolis e il modello circolare del vento del ciclone). Questo è simile al modo in cui migrano gli uragani sul nostro pianeta, ma i cicloni terrestri si frammentano prima di raggiungere il polo a causa della mancanza di aria calda e umida necessaria per alimentarli, nonché dell’indebolimento della forza di Coriolis in prossimità dei poli. Inoltre, i cicloni di Giove si raggruppano mentre si avvicinano al polo e il loro movimento rallenta quando iniziano a interagire con i cicloni vicini.

Queste forze contrastanti fanno sì che i cicloni ‘rimbalzino’ l’uno sull’altro in un modo che ricorda le molle in un sistema meccanico“, ha affermato Yohai Kaspi, co-ricercatore di Juno presso il Weizmann Institute of Science in Israele. “Questa interazione non solo stabilizza l’intera configurazione, ma fa anche oscillare i cicloni attorno alle loro posizioni centrali, mentre si spostano lentamente verso ovest, in senso orario, attorno al polo.” Il nuovo modello atmosferico aiuterà a spiegare il moto dei cicloni non solo su Giove, ma potenzialmente anche su altri pianeti, tra cui la Terra.

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