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L’Italia nella scoperta della profondità della Grande Macchia Rossa di Giove

La Grande Macchia Rossa di Giove, il più grande vortice atmosferico del sistema solare, largo 16.000 chilometri e in grado di contenere la Terra, è più profonda di quanto previsto fino a oggi. Questo è il risultato a cui sono giunti contemporaneamente due distinti lavori, entrambi pubblicati oggi su Science, con un importante contributo italiano.

Le ricerche hanno presentato nuovi dati dalla sonda Juno, missione della Nasa finalizzata all’osservazione profonda dell’atmosfera di Giove per determinarne composizione e i movimenti delle nuvole. Le due ricerche hanno interessato tre vortici atmosferici, tra cui la Grande Macchia Rossa, rivelando nuove intuizioni nella meteorologia di Giove e i suoi legami con l’interno più profondo del pianeta, risultati assai importanti data la sfida che le osservaziani dei pianeti gassosi implicano:

«Le condizioni qui sono molto sfavorevoli per lanciare sonde a causa delle elevate temperature e le forti pressioni, – afferma Marzia Parisi del Jpl di Nasa e prima autrice di una delle due ricerche – risulta così difficile comprendere cosa ci sia sotto sotto le nuvole».

Nel primo studio, il team guidato da Scott Bolton, Principal Investigor della missione Juno di Nasa, ha utilizzato il radiometro a microonde (MWR) di Juno per indagare la struttura verticale della Grande Macchia Rossa e di altre due tempeste. Il complesso di sei antenne, in grado di analizzare radiazioni fino a una profondità di 550 chilometri sotto la copertura nuvolosa di Giove, ha mostrato che tutti e tre i vortici studiati si estendono al di sotto del livello delle nuvole del pianeta.

In particolare, la Grande Macchia Rossa di Giove si estenderebbe almeno fino a una profondità di circa 240 km. Tuttavia, le osservazioni MWR forniscono solo un valore minimo per l’estensione verticale del vortice che potrebbe essere molto più profondo del valore individuato dal team di Bolton.

Ed è proprio qui che subentra il secondo lavoro, che ha utilizzato, invece, le misure di gravità di Juno, complementari alle osservazioni MWR. Il team internazionale di ricercatori di questo secondo studio, guidato dall’italiana Marzia Parisi del Jet Propulsion Laboratory (JPL) di Nasa, ha utilizzato le osservazioni ottenute da Juno in dodici incontri con il pianeta, compresi due sorvoli diretti del vortice ad altitudini sotto i 20.000 km.

Questi incontri ravvicinati hanno permesso di studiare la Grande Macchia Rossa deducendo la profondità dei venti che lo compongono.

«Lo strumento di gravità da noi utilizzato ha il vantaggio che senza mettere a repentaglio la stabilità e lo stato di salute della sonda si può vedere molto in profondità – afferma Marzia Parisi – Noi facciamo delle misure indirette della gravità, attraverso l’analisi dell’effetto doppler dei segnali radio che la sonda emette e vengono ricevuti a Terra.».

Il team guidato dall’italiana Parisi ha così ulteriormente circoscritto la profondità del vortice, scoprendo che esso è contenuto entro i 500 km superiori dell’atmosfera di Giove. Un risultato importante che risolve un lungo dilemma: «Alcuni scienziati ipotizzavano che la tempesta fosse molto sottile, appena decine di chilometri, mentre altri sostenevano che andasse molto più in profondità – continua Marzia Parisi – quello che abbiamo ora è una misura sandwich per cui sappiamo che la Grande Macchia Rossa si estende tre i 350 e i 500 km».

Un riscontro che non solo risolve vecchi dilemmi, ma apre anche la possibilità di nuove scoperte sull’atmosfera di un pianeta difficilmente indagabile. «Aver determinato la profondità della tempesta permetterà il calcolo dell’energia, sia dal Sole che dall’interno di Giove, che alimenta la tempesta, un contributo fondamentale per comprendere più in generale come le dinamiche atmosferiche si sostengono».

I risultati del team di Marzia Parisi sono stati ottenuti grazie a un altro contributo italiano, questa volta tecnologico. La missione di Juno si basa, infatti, su due strumenti forniti dal nostro Paese: uno è Jiram, lo spettrometro ad immagine infrarosso; l’altro è lo strumento di radioscienza KaT, realizzato da Thales Alenia Space-I, che rappresenta la porzione nella banda Ka dell’esperimento di gravità e rilevatosi per questo fondamentale per lo studio guidato da Parisi.

«I segnali radio vanno dalla Terra fino a Juno e viceversa. Su questa strada, particelle cariche del vento solare o della ionosfera terrestre potrebbere creare un ritardo sul segnale radio quindi potenziali errori sull’analisi scientifica – conclude Marzia Parisi – questo trasponder ha permesso di cancellare il 75% di questi errori. Senza di esso avremmo avuto osservazioni della Grande Macchia Rossa molto meno precise».

 

Crediti immagine: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Björn Jónsson

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