Le analisi della sonda hanno rilevato come i venti di Giove penetrino in modo cilindrico negli strati interni del gigante gassoso.
La natura violenta dell’atmosfera turbolenta di Giove è stata a lungo fonte di fascino per astronomi e scienziati planetari, e Juno ha avuto un posto in prima fila da quando è entrata in orbita nel 2016. Durante ciascuno dei 55 sorvoli della sonda effettuati sino ad oggi, una serie di strumenti scientifici ha sbirciato sotto il turbolento strato di nubi di Giove per scoprire come funziona il gigante gassoso dall’interno. Grazie a essi è stata fatta una nuova scoperta sui venti del gigante gassoso grazie ai dati sulla gravità raccolti dalla missione Juno: i venti atmosferici di Giove penetrano nel pianeta in modo cilindrico, parallelo al suo asse di rotazione.
Il modo in cui la missione Juno analizza l’interno del pianeta è tramite le onde radio. Utilizzando le antenne del Deep Space Network della NASA gli scienziati tracciano il segnale radio della sonda spaziale, mentre Juno sorvola Giove a velocità vicine a 209.000 km/h, misurando piccoli cambiamenti nella sua velocità – fino a 0,01 millimetri al secondo. Questi cambiamenti sono causati dalle variazioni del campo gravitazionale del pianeta e, misurandoli, la missione può essenzialmente “vedere” nell’atmosfera di Giove.
Analisi e modelli
Credits: NASA/JPL-Caltech/SSI/SWRI/MSSS/ASI/INAF/JIRAM/Björn Jónsson CC BY 3.0
Per determinare la posizione e la natura cilindrica dei venti, gli autori dello studio hanno applicato una tecnica matematica che modella le variazioni gravitazionali e le elevazioni superficiali dei pianeti rocciosi come la Terra. Su Giove, questa tecnica può essere utilizzata per mappare accuratamente i venti in profondità. Utilizzando i dati ad alta precisione di Juno, gli autori sono stati in grado di generare un aumento di quattro volte della risoluzione rispetto ai modelli precedenti creati con i dati dei pionieristici esploratori gioviani Voyager e Galileo della NASA.
Gli scienziati hanno applicato una tecnica sviluppata per set di dati su pianeti terrestri per elaborare i dati di Juno ed è stata la prima volta che veniva applicata a un pianeta esterno. Le misurazioni del campo gravitazionale sono risultate corrispondere a un modello vecchio di due decenni che determinava che i potenti flussi zonali est-ovest di Giove si estendevano dalle zone bianche e rosse a livello delle nuvole e dalle cinture verso l’interno.
Ma le misurazioni hanno anche rivelato che invece di estendersi in ogni direzione come una sfera radiante, i flussi zonali vanno verso l’interno, in modo cilindrico, e sono orientati lungo la direzione dell’asse di rotazione di Giove. Il modo in cui sono strutturati i venti atmosferici profondi di Giove è stato oggetto di dibattito fin dagli anni ’70 e, oggi, la missione Juno ha finalmente risolto la questione.
Una conferma sul campo
Tutti i 40 coefficienti di gravità misurati da Juno sono risultati corrispondere ai calcoli precedenti su quello che ci si aspettava fosse il campo gravitazionale se i venti penetrassero verso l’interno in modo cilindrico. Quando gli astronomi si sono resi conto che tutti i 40 numeri corrispondevano esattamente ai nostri calcoli, è stato come vincere alla lotteria. Oltre a migliorare l’attuale comprensione della struttura interna e dell’origine di Giove, la nuova applicazione del modello di gravità potrebbe avere ulteriori applicazioni in ambito di esopianeti, utilizzandola, per esempio, per ottenere maggiori informazioni su altre atmosfere planetarie.
Juno si trova attualmente nella fase estesa della missione. Insieme ai sorvoli di Giove, la sonda spaziale a energia solare ha completato una serie di sorvoli delle lune ghiacciate del pianeta Ganimede ed Europa e si trova nel mezzo di numerosi sorvoli ravvicinati di Io. Il sorvolo di Io del 30 dicembre sarà il più vicino fino ad oggi, arrivando a 1.500 chilometri dalla sua superficie ricoperta di vulcani.
Mentre il viaggio di Juno procede, stiamo ottenendo risultati scientifici che definiscono veramente un nuovo Giove e che probabilmente sono rilevanti per tutti i pianeti giganti, sia all’interno del nostro sistema solare che oltre. Tuttavia, la risoluzione del campo gravitazionale appena determinato è notevolmente simile alla precisione stimata 20 anni fa, ed è importante vedere un tale accordo tra le previsioni e i risultati strumentali.
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Fonte: NASA\JPL
