Che tempo fa su Giove? Ce lo svela il telescopio spaziale Hubble

Meglio osservarlo da lontano, considerata la presenza di venti superiori ai 600 km/h e alla continua formazione di strutture cicloniche grandi quanto la Terra. Le recenti osservazioni di Hubble confermano un’atmosfera per il pianeta gassoso estremamente dinamica e in continua evoluzione.

Giove
Recenti immagini di Giove prese dal telescopio Hubble. Nell'immagine di sinistra si notano la "grande macchia rossa" e più in basso a destra la "macchia rossa Jr.". Nell'immagine di destra si notano le due nuove strutture ciclonica e anti-ciclonica in contatto. Credit: NASA, ESA, STScI, Amy Simon (NASA-GSFC)

Con l’atmosfera di Giove non ci si annoia mai! Difficile osservarla senza trovarvi nuove sorprese. E’ proprio per questa ragione che periodicamente il telescopio spaziale Hubble osserva il nostro gigante gassoso. Le ultime osservazioni, risalenti al gennaio di quest’anno, non hanno smentito le attese: nuovi cicloni sono stati scoperti e nuovi colori sono stati osservati per i vecchi cicloni già noti.

Caratteristiche del gigante gassoso

Sebbene sia comunemente chiamato il gigante gassoso del sistema solare, Giove possiede probabilmente un piccolo nucleo roccioso, immerso in un nucleo di idrogeno liquido. Questo nucleo liquido occupa i 3/4 del volume dell’intero pianeta.

A sua volta il nucleo liquido è circondato da una spessa atmosfera gassosa costituita prevalentemente di idrogeno gassoso, elio e metano.

Quella di Giove è un’atmosfera molto densa ed impenetrabile alle osservazioni.

La caratteristica degli strati visibili dell’atmosfera di Giove è la presenza di bande, cioè di fasce orizzontali che si alternano tra colori brillanti e colori più scuri. Queste bande atmosferiche sono composte prevalentemente di cristalli di ammoniaca ghiacciata, di composti del carbonio e dello zolfo (nulla di idoneo alla presenza di forme di vita).

Inoltre, ciascuna banda ruota in direzione opposta a quella delle bande limitrofe con velocità anche superiori ai 600 km/h. Proprio questa caratteristica del moto è all’origine dei cicloni ed anticicloni che si formano in corrispondenza dei bordi di queste bande.

I cicloni nell'atmosfera di Giove si formano a causa dell'attrito tra fasce limitrofe che ruotano in senso opposto.

Il ciclone più grande e famoso è la “grande macchia rossa”, un vortice delle dimensioni di 25.000 per 12.000 km! Questa struttura ciclonica è costantemente presente da quando per la prima volta (circa 3 secoli fa) Giove è stato osservato con i primi cannocchiali.

Giove
Sequenza completa delle immagini di recentemente prese dal telescopio Hubble tra il 5 e il 6 gennaio 2024. Credits: Amy Simon (NASA-GSFC) Image NASA, ESA, Joseph DePasquale (STScI)

Recentemente, il telescopio spaziale James Webb, utilizzando la sua camera infrarossa NIRCam, è riuscito ad effettuare una sorta di “tomografia” dell’atmosfera del pianeta, permettendo di vederne, per la prima volta, la struttura verticale, dagli strati più alti a quelli più bassi.

Perché riosservare Giove

L’atmosfera di Giove, come anche quella degli altri pianeti gassosi del nostro sistema solare, è molto dinamica. I forti venti causano un caleidoscopio di fenomeni meteorologici in continua evoluzione. Lo studio di questi fenomeni è interessante di per sé, ma molto utile anche per capire fenomeni atmosferici che avvengono sulla Terra, ma in condizioni fisiche molto diverse.

Solo recentemente, ad esempio, è stata scoperta l’esistenza di una “corrente a getto”, mai prima osservata. Questa scoperta è rilevante poiché fornisce preziose informazioni per capire meglio la complessa dinamica dell’atmosfera turbolenta del gigante gassoso, ma anche il funzionamento delle correnti a getto terrestri.

Esiste un programma osservativo chiamato OPAL “The Outer Planets: Hubble Continuing Legacy” che consiste in un monitoraggio delle atmosfere dei pianeti gassosi. Questo programma prevede che il telescopio Hubble con cadenza annuale dedichi un po’ del suo tempo alla riosservazione dei pianeti gassosi in modo da cogliere l’evoluzione, di anno in anno, delle loro strutture atmosferiche.

Che tempo tira su Giove?

Bene, la grande macchia rossa è sempre presente, ben piazzata al suo posto. Le recenti osservazioni del telescopio Hubble hanno messo in evidenza, a latitudini più meridionali, la presenza di quella che viene chiamata “la macchia rossa Junior”. Si tratta di un vortice ciclonico formatosi tra il 1998 e il 2000 e il cui colore si alterna tra il rosso (per la prima volta nel 2006) ed il beige.

Quest’anno la macchia Jr. è diventata nuovamente rossa.

Giove
La stessa immagine di copertina ma con indicazione della posizione delle strutture cicloniche. Credits: NASA, ESA, STScI, Amy Simon (NASA-GSFC)

Curiosità! La macchia rossa Jr. ha un periodo di rotazione (attorno all’asse del pianeta) più breve rispetto alla macchia rossa per cui la supera ogni due anni.

La distanza relativa tra la grande e la piccola macchia rossa varia, diventando minima ogni due anni.

Nelle ultime immagini di Hubble, appositamente effettuate a distanza di un giorno, in modo da osservare emisferi opposti del pianeta (il periodo di rotazione del pianeta è di 9 ore), sono stati osservati due nuovi cicloni in contatto (uno di colore rosso e l’altro sul rossiccio) e con rotazione in verso opposto l’uno rispetto all’altro.

La rotazione in senso opposto farà si che i due cicloni rimbalzeranno l’uno sull’altro respingendosi a vicenda.

Il colore rosso è di origine sconosciuta, anche se sicuramente legato alla chimica dei composti in essa presenti.

Con le osservazioni che verranno effettuate il prossimo anno vedremo come si saranno evoluti questi cicloni e quali nuovi cicloni si saranno formati.