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Guardando Giove

Guardando Giove

#SistemaSolare mercoledì 9 febbraio 2022

Ultimo aggiornamento:2022-04-19T11:55:04Z
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Giove ripreso nello stesso istante nell'infrarosso dal International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA/NASA/ESA, M.H. Wong and I. de Pater (UC Berkeley), e nel visibile dall'Hubble Space telescope Le immagini di Giove ormai spopolano su internet da anni, ma cosa vediamo quando le guardiamo? quali sono le formazioni atmosferiche che distinguono l'aspetto di Giove? In questa immagine vediamo un ritratto di Giove ripreso sia nella luce visibile che nell’infrarosso.
Quella nell’infrarosso è stata ripresa dal Near-InfraRed Imager dell’osservatorio internazionale Gemini ed è particolarmente sensibile alle temperature. Quella nel visibile invece è stata ripresa contemporaneamente dal telescopio spaziale Hubble.


Cosa vediamo su Giove?
Zone e Cinture:Fasce che circondano Giove, separate da forti correnti a getto, in cui i gas stanno salendo (zone), per poi scendere (Cinture)
Grande Macchia Rossa:Anticiclone bicentenario della dimensione di una volta e mezza la Terra
Piccola Macchia Rossa:Tempesta simile alla Grande Macchia Rossa, formatasi negli anni 2.000 dall'unione di tre piccole tempeste
Grande Chiatta Marrone:Sistema di vortici ciclonici collegati tra di loro, largo 72.000 km, 5 volte la Terra
Punti CaldiZone dell'atmosfera di Giove senza nuvole, che lasciano vedere gli strati più bassi e più caldi
Stringa di perle:Allineamento di cinque tempeste, la più grande misura 6.000 km, la metà della Terra


Fasce e Bande


La prima cosa che salta all’occhio, e che contraddistingue Giove dagli altri pianeti del Sistema Solare, è sicuramente l’alternarsi di strisce chiare e scure lungo tutte le latitudini del pianeta. In gergo queste strisce vengono chiamate “zone” e “cinture”.

Le strisce più chiare sono le zone, e rappresentano regioni dell’atmosfera di Giove in cui i gas hanno un movimento ascendente e stanno quindi emergendo verso l’alto dagli strati più profondi dell’atmosfera.
Come si può notare dall’immagine nell’infrarosso, nelle zone la temperatura è più alta rispetto a quella nelle cinture, ed è per questo che nell’infrarosso sono molto luminose.

Le cinture al contrario rimangono molto più scure nell’infrarosso, perché sono regioni in cui la temperatura è più bassa, e i gas diventati pesanti stanno affondando negli strati più profondi.

Ma in profondità tutto cambia. La sonda Juno in orbita attorno a Giove ha scoperto che un centinaio di chilometri sotto a ciò che vediamo in superficie, la temperatura delle zone si abbassa mentre quella delle cinture si alza.
Un fenomeno simile avviene anche sulla Terra negli oceani, dove l’acqua passa bruscamente dall’essere relativamente calda a essere relativamente fredda (e viceversa).

Le zone e le cinture sono separate da correnti a getto fortissime, simili a quelle terrestri, ma molto più forti.
Su Giove queste correnti raggiungono i 1.500 km/h, sono ben 6 volte più veloci di quelle terrestri.

Le correnti a getto e le cinture, penetrano nell’atmosfera fino ad una profondità di circa 3.000 km, ben 12 volte l’altezza dell’orbita della Stazione Spaziale Internazionale. Pensate che le nuvole terrestri possono raggiungere al massimo i 10.000 metri di altezza.

La Grande macchia rossa


La seconda cosa che salta all’occhio è senz’altro la Grande Macchia Rossa, che ruota in senso antiorario, da sinistra verso destra, in 14 giorni terrestri.
La Grande Macchia Rossa si nota appena nell’infrarosso, rivelando quanto sia più fredda della cintura che la contiene: -160° centigradi.
Un occhio attento nota anche che negli infrarossi la Grande Macchia Rossa appare più grande che nel visibile, questo succede perché gli infrarossi mostrano una parte fredda di macchia che rimane coperta nel visibile da nuvole alte di confine.

Quando guardiamo la Grande Macchia Rossa, stiamo guardando un anticiclone, una zona di alta pressione larga una volta e mezza la Terra.
Nel centro ci sono moti convettivi che portano verso l’alto il gas presente negli strati più bassi percorrendo dai 300 km ai 500 km di dislivello.
Questo vuol dire che se la Grande Macchia Rossa fosse appoggiata sulla Terra, sarebbe alta 3 volte l’atmosfera. La ISS, che viaggia ad una altezza che va dai 270 km ai 420 km, ci passerebbe in mezzo, e alla sua velocità la attraverserebbe in circa mezz’ora. Sulla Terra, la ISS in mezzora compie ⅓ del suo percorso attorno al pianeta.
Una una volta raggiunti gli strati più alti, i gas si raffreddano, scomparendo negli infrarossi, e precipitano come in una fontana nelle zone più basse nei bordi della macchia.

Ma la cosa più straordinaria della Grande Macchia Rossa è che si hanno sue notizie osservative da circa 300 anni, 27 anni Gioviani.
La sua dimensione è in continua evoluzione: oggi misura 16.000 km, ma quando la sorvolò la sonda Voyager nel 1979 ne misurava ben 25.000: Due volte la dimensione della Terra.
Pensate, ai nostri giorni, se Giove fosse al posto della Luna, la Grande Macchia Rossa apparirebbe grande quasi 5 volte la Luna.

La piccola macchia Rossa


Sotto alla Grande Macchia Rossa, sulla destra del pianeta, vediamo quella che i planetologi chiamano Piccola Macchia Rossa, o Macchia Rossa Junior o Oval BA, che sta ruotando sul pianeta in senso opposto rispetto alla sorella più grande.

Nel visibile la Piccola Macchia Rossa appare come un anello rosso con un nucleo biancastro, mentre negli infrarossi non appare affatto e si confonde con il resto delle nuvole.
Questo ci dice che ha una temperatura paragonabile alla sua sorella più grande.

La Macchia Rossa Junior è molto interessante per i planetologi perché ha permesso loro di vederne le prime fasi di formazione, e per paragone permette loro di fare ipotesi sulla formazione della
Grande macchia Rossa.
La Piccola Macchia Rossa si è formata tra il 1998 e il 2000 dalla fusione di tre piccole tempeste bianche preesistenti, ed è diventata rossa solo nel 2005.
Due delle tempeste progenitrici erano presenti già dal 1915, mentre la terza è apparsa nel 1939.
Al momento della loro fusione erano tempeste che duravano da più di 60 anni. Riuscite ad immaginare una tempesta di questa durata sulla Terra?

La grande chiatta marrone


La striscia presente vicino al bordo destro nella zona nord del pianeta, che nell’immagine a lunghezza d’onda visibile appare marrone scuro, è un sistema di vortici ciclonici collegati tra di loro, lungo la bellezza di 72.000 km.
Questa lunghezza è circa 5 volte il diametro della terra, 18 volte la larghezza degli Stati Uniti. Se Giove fosse al posto della Luna, vedremmo la Grande Chiatta Marrone lunga 20 volte la dimensione della Luna!

La sua forma allungata e il suo colore le danno il nome di Grande Chiatta Marrone.
Nell’immagine a infrarossi appare molto chiara sullo sfondo scuro, ad indicare che questa zona ciclonica è molto più calda dell’ambiente circostante.

Al contrario delle macchie rosse, questa è una zona di bassa pressione e sulla Terra corrisponderebbe a una di quelle formazioni nuvolose che portano pioggia per giorni.
Queste perturbazioni durano molto poco se paragonate alle macchie rosse, e spesso si trovano immerse nelle fasce equatoriali nord e sud (quelle strisce marroni che si vedono sopra e sotto la striscia bianca sull’equatore del pianeta) invece che alle latitudini dove la stiamo vedendo in queste immagini, quindi questi scatti godono di una particolare fortuna.

Punti caldi


Nella foto a lunghezza d’onda visibile, subito sopra alla Grande Macchia Rossa ci sono delle zone con uno strano colore verdastro, immerse nella chiara banda equatoriale: sono i cosiddetti “punti caldi”.
Non a caso nell’immagine a infrarossi appaiono estremamente luminosi.

I punti caldi sono dei veri e propri buchi nell’atmosfera di Giove, zone prive di nuvole che ci permettono di scorgere gli strati più bassi e via via più caldi del pianeta.
E’ come se dalla ISS stessimo vedendo la Terra attraverso il cielo limpido senza nuvole.

I Punti Caldi si formano a causa delle distorsione dell’atmosfera provocate da importanti oscillazioni chiamate onde di Rossby.
Spiegato in parole semplici, queste onde si muovono verticalmente nell’atmosfera, dal basso verso l’alto e poi dall’alto verso il basso.
Quest'ultimo movimento spinge i gas dell’atmosfera in basso, negli strati più caldi del pianeta, asciugando e facendo evaporare le nuvole che lasciano “il cielo sereno”.

Questo fenomeno, che avviene anche sulla Terra, è ripetitivo e si stima che su GIove ci siano una decina di onde di Rossby che portano alla formazione di circa otto/dieci punti caldi contemporaneamente lungo tutta la banda equatoriale.

Stringa di perle


E ora il particolare preferito da Magnitudine Assoluta: La Stringa Di Perle.
Si trova sotto alla Piccola Macchia Rossa ed è costituita dalle cinque macchia bianche all’interno di una fascia marrone, allineate appunto come una collana di perle.
Nell’immagine all’infrarosso queste macchie appaiono più scure, perché si tratta di enormi celle fredde e tempestose che ruotano in senso antiorario.

La Stringa Di Perle è presente nell’emisfero meridionale di Giove da svariate decine di anni, ma fino al 1996 ne erano presenti soltanto sei, e poi sono diventate nove.
Quella più grande, visibile sotto alla macchia rossa sulla sinistra, è larga circa 6.000 Km: la metà della Terra. Da questa tempesta a quella più vicina sulla sinistra, c’è uno spazio circa tre volte la Terra.

Molti pensano erroneamente che questi vortici siano dei buchi nell’atmosfera lasciati dai frammenti del catastrofico impatto della cometa Shoemaker-Levy 9 avvenuta nel 1993, ma vi assicuriamo che l’impatto della cometa e la Stringa di Perle non sono assolutamente collegati.
Puoi approfondire l'impatto della cometa qui: Cometa Shoemaker-Levy 9, Impatto su Giove!


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