Recenti osservazioni indicano che i fulmini su Giove presentano intensità energetiche superiori di oltre due ordini di grandezza rispetto ai fulmini terrestri, con valori che potrebbero risultare persino maggiori.
Le recenti osservazioni ad alta risoluzione dei fulmini nell’atmosfera di Giove stanno fornendo nuove informazioni sui processi dinamici e convettivi che caratterizzano il pianeta, andando oltre la semplice descrizione delle sue imponenti tempeste. Tali dati evidenziano anche aspetti inattesi, suggerendo livelli energetici dei fenomeni elettrici superiori a quanto precedentemente stimato e aprendo nuovi interrogativi sulla fisica dell’atmosfera gioviana.
L’elevata attività tempestosa di Giove rende generalmente complessa l’identificazione precisa delle sorgenti dei fulmini. Tuttavia, tra il 2021 e il 2022, una temporanea riduzione dell’attività nella Cintura Equatoriale Nord ha offerto condizioni osservative favorevoli. In questo contesto, i ricercatori hanno potuto coordinare osservazioni mirate mediante il Telescopio Spaziale Hubble e reti di telescopi amatoriali, focalizzandosi sulla stessa regione monitorata dalla sonda Juno della NASA, in orbita attorno al pianeta dal 2016 per lo studio approfondito della sua atmosfera e struttura interna.
La sonda Juno
La sonda Juno non osserva direttamente i fulmini, ma rileva gli impulsi a microonde prodotti dalle scariche elettriche. Conoscendo la posizione delle tempeste nell’atmosfera di Giove, è stato possibile stimare la potenza dei fulmini e confrontarla con quella osservata sulla Terra. L’emissione di fulmini rappresenta quindi un indicatore diagnostico dei processi dinamici atmosferici.
Come evidenziato da Michael Wong, autore principale dello studio, i fulmini costituiscono una traccia diretta della convezione, ovvero del meccanismo attraverso cui l’atmosfera trasferisce energia termica dagli strati inferiori verso quelli superiori. Tuttavia, i processi convettivi su Giove differiscono da quelli terrestri: l’atmosfera gioviana, dominata dall’idrogeno, presenta una componente “umida” più densa, rendendo il sollevamento convettivo meno efficiente rispetto a quanto avviene sulla Terra.
Il valore di potenza dei fulmini gioviani
Wong evidenzia come permangano significative incertezze nella stima del reale valore di potenza dei fulmini. Le misurazioni effettuate sulla Terra si basano sull’analisi delle emissioni in diverse bande di lunghezze d’onda radio, il che implica che i valori ottenuti rappresentino stime indirette e potenzialmente soggette a variazioni. Di conseguenza, la potenza effettiva dei fulmini potrebbe differire sensibilmente da quella dedotta, risultando non solo inferiore, ma in alcuni casi anche compresa tra 500 e 10.000 volte superiore.
Un tale intervallo di potenza suggerisce la presenza di differenze sostanziali nel gradiente di potenziale elettrico tra le nubi temporalesche, in particolare nel caso di Giove. Su questo pianeta, le strutture convettive associate alle tempeste raggiungono altezze fino a un ordine di grandezza superiori rispetto a quelle terrestri. Tuttavia, la relazione di scala tra l’estensione verticale delle nubi e la potenza delle scariche elettriche non è ancora pienamente compresa. Tali discrepanze potrebbero essere attribuite alle marcate differenze nella composizione chimica delle nubi e, più in generale, dell’atmosfera gioviana, che influenzano i meccanismi di generazione, propagazione e dissipazione delle scariche elettriche.
Le hp alla base dello studio
L’analisi si concentra su aspetti più complessi del fenomeno, portando a ipotizzare diverse possibili spiegazioni. Tra queste, una differenza significativa nella composizione chimica — in particolare tra idrogeno e azoto — oppure l’influenza della maggiore estensione verticale delle tempeste su Giove, che implica scale spaziali più ampie. Un’ulteriore ipotesi riguarda il bilancio energetico: la convezione umida nell’atmosfera gioviana potrebbe richiedere un accumulo di energia termica più elevato prima dell’innesco dei sistemi convettivi in grado di generare fulmini. Tali questioni rappresentano attualmente un ambito di ricerca attivo nella fisica delle atmosfere planetarie.
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