Scientificamente

Il James Webb Telescope della Nasa punta la Grande macchia rossa di Giove

Su Giove c’è una tempesta anticiclonica che dura da 300 anni, talmente grande da contenere tre pianeti delle stesse dimensioni della Terra, misura 24-40mila chilometri da ovest a est e 12-14mila da sud a nord. Si muove a 22° sotto l’equatore del grande pianeta gassoso ed è talmente grande da essere visibile dalla Terra anche con telescopi amatoriali.

La prima immagine dettagliata della Grande Macchia Rossa fu scattata il 25 febbraio del 1979 dalla Voyager 1 che si trovava a 9,2 chilometri da Giove, erano riconoscibili dettagli nuvolosi delle dimensioni minime di 160 chilometri. In realtà la macchia gioviana è nota sin dal 1711 come dimostra un dipinto di Donato Creti esposto nella Pinacoteca vaticana nella serie di pannelli dal titolo ‘Osservazioni astronomiche’; fu vista solo dopo il 1830 e ben studiata solo dopo un’apparizione di rilievo del 1879.

La Grande Macchia Rossa, all’inizio del 2004, aveva approssimativamente la metà dell’estensione longitudinale che aveva un secolo prima, quando misurava 40mila chilometri di diametro. Diametro che è diminuito nel corso del XX secolo, dall’inizio del XXI secolo pare infatti ridursi ad un ritmo più elevato, di quasi 1000 km all’anno, e la forma sta cambiando da quella di un ovale a quella di un cerchio.

Da qualche tempo la Grande Macchia di Giove è sulla lista di obiettivi del telescopio Webb della Nasa che ha iniziato a puntare i suoi ‘occhi’ verso il gigante gassoso coordinato da Leigh Fletcher, ricercatore senior in Scienze planetarie all’Università di Leicester nel Regno Unito.

La squadra di ricercatori è guidata dall’astronomo Heidi Hammel, vicepresidente esecutivo dell’Associazione delle università per la ricerca in astronomia (AURA). “La sensibilità all’infrarosso di Webb fornisce un meraviglioso complemento agli studi Hubble sulla lunghezza d’onda visibile della Grande Macchia Rossa”, ha spiegato Hammel. “Le immagini di Hubble hanno rivelato notevoli cambiamenti nelle dimensioni della Grande Macchia Rossa nel corso della vita decennale della missione.”

Gli scienziati saranno in grado di osservare le lunghezze d’onda dell’infrarosso che potrebbero far luce su ciò che causa il colore iconico della macchia, che è spesso attribuito alle radiazioni ultraviolette del Sole che interagiscono con azoto, zolfo e fosforo che vengono sollevate dall’atmosfera più profonda di Giove da potenti correnti all’interno della tempesta. 

Fletcher ha spiegato che l’utilizzo di MIRI per osservare nell’intervallo da 5 a 7 micrometri potrebbe rivelarsi particolarmente significativo per la Grande macchia rossa, poiché nessun’altra missione è stata in grado di osservare Giove in quella parte dello spettro elettromagnetico, e le osservazioni in tali lunghezze d’onda non sono possibili dalla Terra.

Quelle lunghezze d’onda della luce potrebbero consentire agli scienziati di vedere i sottoprodotti chimici unici della tempesta, che darebbero un’idea della sua composizione. “Cercheremo le firme di tutti i composti chimici che sono unici per il [Grande Punto Rosso] … che potrebbero essere responsabili dei cromofori rossi”, ha detto Fletcher. I cromofori sono le parti delle molecole responsabili del loro colore.

Le osservazioni di Webb possono anche aiutare a determinare se la Grande Macchia Rossa sta generando calore, rilasciandolo nell’atmosfera superiore di Giove, un fenomeno che potrebbe spiegare le alte temperature in quella regione.

La recente ricerca finanziata dalla NASA ha dimostrato che la collisione tra onde gravitazionali e onde sonore, prodotta dalla tempesta, potrebbe generare il calore osservato, e Fletcher ha detto che Webb potrebbe essere in grado di raccogliere dati a supporto di questo. “Qualsiasi onda prodotta dalla vigorosa attività convettiva all’interno della tempesta deve passare attraverso la stratosfera prima che raggiungano la ionosfera e la termosfera”, ha spiegato.

“Quindi se realmente esistono e sono responsabili del riscaldamento degli strati superiori di Giove, speriamo di vedere le prove del loro passaggio nei nostri dati”.

La ragione della longevità della tempesta rimane in gran parte un mistero, e Fletcher ha spiegato che la chiave per comprendere la formazione delle tempeste su Giove è quella di testimoniare il loro intero ciclo vitale: crescere, restringersi e infine morire.

Non abbiamo visto la nascita della Grande Macchia Rossa, e, sebbene si sia ridotta, non vedremo presto la sua fine. Quindi gli scienziati devono fare affidamento sull’osservazione di tempeste “più piccole e più fresche” sul pianeta per vedere come iniziano ed evolvere, qualcosa che Webb potrebbe fare in futuro, ha detto Fletcher.

“Queste particolari osservazioni riveleranno la struttura verticale della tempesta, che sarà un vincolo importante per le simulazioni numeriche della meteorologia gioviana [Giove]”, ha spiegato. “Se quelle simulazioni possono aiutare a spiegare ciò che Webb osserva nell’infrarosso, allora saremo un passo avanti nella comprensione di come questi giganteschi maelstroms vivono così a lungo.”

2 luglio 2018
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