Webb svela nuovi segreti delle lune di Giove

Grazie al James Webb Space Telescope anche le lune di Giove si presentano sotto una nuova veste.
Il telescopio frutto della collaborazione tra Nasa, Esa e Csa ha, infatti, reso possibile la prima rilevazione di perossido di idrogeno su Ganimede, la luna gioviana più grande, e di fumi sulfurei su Io, la più attiva dal punto di vista vulcanico; entrambe le presenze sarebbero il frutto dell’influenza dominante di Giove sulle due lune.

La scoperta è stata realizzata dagli astronomi nell’ambito del programma Early Release Science del telescopio Jwst che esplora il sistema di Giove ed è stata presentata con due differenti articoli scientifici.

Il primo studio, pubblicato sulla rivista Science Advances, si basa sulle misurazioni effettuate dallo spettrometro nel vicino infrarosso NirSpec; grazie a queste, è stata scoperta la presenza del perossido di idrogeno (H2O2): la firma dell’elemento, ovvero l’assorbimento della luce da parte sua, è stata infatti rilevata dal team, rivelando così una presenza specificamente limitata alle alte latitudini, ossia esclusivamente intorno ai poli nord e sud di Ganimede.
Secondo gli esperti, le particelle cariche intorno a Giove e Ganimede colpiscono il ghiaccio d’acqua congelato intorno ai poli della luna gioviana, facendo così rompere le molecole d’acqua in frammenti, un processo chiamato radiolisi. Questi frantumi si ricombinano poi per formare H2O2.

Ganimede è l’unico satellite del sistema solare di cui si conosce il suo campo magnetico. La sua interazione con la magnetosfera gioviana convoglia verso le regioni polari della luna gioviana la maggior parte delle particelle cariche che sono situate intorno a Giove e Ganimede. Un processo del tutto simile a quando il campo magnetico della Terra dirige le particelle cariche dal Sole verso le latitudini più alte, causando così lo spettacolare fenomeno dell’aurora.

«Queste particelle non solo producono aurore anche su Ganimede, ma hanno anche un impatto sulla superficie ghiacciata – afferma Samantha Trumbo, prima autrice dello studio – Il Jwst mostra per la prima volta che le particelle cariche incanalate lungo il campo magnetico di Ganimede stanno alterando in modo preferenziale la chimica superficiale delle sue calotte polari»

Le particelle riescono quindi a penetrare il campo gravitazionale di Ganimede lungo alcune sue linee parzialmente aperte. L’osservazione delle conseguenze del loro impatto sulle calotte ghiacciate polari permetterà di capire come la radiolisi dell’acqua possa guidare la chimica sui corpi ghiacciati di tutto il sistema solare esterno, comprese le vicine Europa e Callisto, che, con Ganimede e Io, costituiscono le 4 lune galileiane di Giove.

In un secondo lavoro, ancora in fase di pubblicazione, vengono descritte le nuove osservazioni realizzate da Webb di Io, la luna vulcanica di giove. Grazie a queste, sono state rilevate diverse eruzioni in corso, tra cui un evento luminoso in un complesso vulcanico chiamato Loki Patera e un’eruzione eccezionalmente radiosa a Kanehekili Fluctus. Quest’ultima è stata collegata dai ricercatori a una specifica linea di emissione del gas monossido di zolfo (SO). Una connessione realizzata per la prima volta e resa possibile dal Webb.

Prodotto dall’attività vulcanica, il monossido di zolfo è molto più difficile da rilevare rispetto all’anidride solforosa (SO2), ossia il componente principale dell’atmosfera di Io. Secondo i ricercatori, infatti, l’elemento SO2 sarebbe prodotto dai cosiddetti vulcani invisibili, ossia che eruttano gas ma non polvere non facendosi così vedere.
Le nuove osservazioni di Webb mostrano ora, per la prima volta, che la SO proviene effettivamente da un vulcano.

 

 

Immagine in evidenza: rappresentazione artistica del Jwst al fianco del pianeta Giove