Polo Sud di Giove, come visto dalla navicella spaziale Juno della NASA il 27 agosto 2016. Credito:NASA/SwRI/MSSS, elaborato da R. Tkachenko
C'era molta eccitazione quando la navicella spaziale Juno è arrivata con successo su Giove a luglio, dopo un viaggio di cinque anni attraverso il sistema solare. L'accensione perfetta del motore ha posizionato la navicella spaziale a energia solare nell'orbita giusta attorno al gigante gassoso, con la promessa di grandi scoperte a venire.
Ora, 150 giorni di missione, Giunone dovrebbe hanno fatto sei o sette sorvoli ravvicinati di Giove, il che significa volare attraverso il punto della sua orbita più vicino al pianeta gigante. È a questo punto che l'astronave compie la maggior parte delle sue importanti osservazioni scientifiche. Ma in realtà, abbiamo avuto solo un fly-by ad alta intensità scientifica finora (in agosto), con un altro in programma questo mese (11 dicembre). Allora, cos'è successo?
Giunone è stata originariamente iniettata in un'orbita di 53 giorni attorno a Giove. Il piano era completare due di queste lunghe orbite mentre tutti gli strumenti venivano controllati, prima di accendere nuovamente il motore in ottobre per avvicinare la navicella al pianeta in un'orbita di 14 giorni. Però, poco prima dell'ustione, il team Juno ha riferito che due valvole dell'elio, che svolgono un ruolo fondamentale nell'accensione del motore principale, non funzionavano correttamente. Quindi, invece di rischiare l'astronave accendendo il motore, il team ha deciso di attendere e analizzare la questione in modo più approfondito. È sempre meglio avere un sano, un veicolo spaziale funzionante che uno incontrollabile.
Questo non vuol dire che Giunone non raggiungerà mai l'orbita di 14 giorni, ma ora prevediamo di rimanere in questa orbita di 53 giorni almeno per la prima metà del 2017. Ma se non riusciamo a capire cosa sta succedendo con le valvole, potremmo restare in questa orbita indefinitamente, poiché Juno non ottiene alcuna esposizione alle radiazioni extra facendo questo.
Dal punto di vista scientifico, questo cambiamento significa solo che prenderemo i dati più lentamente, con 53 giorni tra ogni passaggio ravvicinato anziché 14. Giunone raggiungerà comunque il suo pieno potenziale scientifico, ma noi scienziati dovremo essere più pazienti di quanto inizialmente previsto, oltre a rielaborare tutti i nostri piani attentamente elaborati per il supporto basato sulla Terra.
Con la combustione del motore rinviata, Gli strumenti scientifici di Giunone dovevano fornire una copertura completa durante il sorvolo ravvicinato del 19 ottobre. Ma Giunone è entrata inaspettatamente in "modalità sicura" appena 13 ore prima del sorvolo.
Immagini JunoCAM delle regioni polari settentrionali e meridionali di Giove. Credito:NASA/SwRI/MSSS, elaborato da R. Tkachenko
Le modalità provvisorie sono progettate nel software nel caso in cui il computer riscontri problemi. Se questo accade, tutto ciò che non è essenziale è spento, il computer si riavvia, la navicella si assicura che i suoi pannelli solari siano puntati verso il sole per massimizzare la sua potenza, e attende ulteriori istruzioni dalla Terra. Sfortunatamente, questo significava che non sono stati ottenuti dati scientifici. È uscito dalla modalità provvisoria cinque giorni dopo, e i responsabili delle missioni sono ora cauti sui prossimi approcci ravvicinati per evitare che accada di nuovo.
La scienza finora
Nonostante queste battute d'arresto, Giunone ha già fornito viste senza precedenti di Giove che sono servite solo a stuzzicare il nostro appetito per ciò che deve ancora venire quando la navicella spaziale entrerà nel suo solco.
Polo sud di Giove con caratteristiche di tempesta individuali. Credito:NASA/SwRI/MSSS, elaborato da R. Tkachenko
Durante la prima orbita, Giunone stava raccogliendo un'intera serie di immagini a colori che gli scienziati cittadini hanno assemblato in un "film di marmo" di tre mesi, permettendoci di guidare insieme a questo esploratore robotico, guardando la danza delle lune galileiane e la rotazione del globo dinamico di Giove. Per me, la cosa incredibile di queste immagini è il punto di osservazione:dalla Terra, vediamo sempre e solo Giove in piena illuminazione, ma Giunone può fornire una visione che attualmente solo questo robot può:una mezzaluna di Giove.
Quindi, il 27 agosto Giunone piombò a meno di 2, 500 miglia dalle cime delle nuvole di Giove, rivelando le migliori viste mai viste dall'umanità sui poli nord e sud di Giove. Piuttosto che l'aspetto a strisce che tutti conosciamo, i poli hanno un aspetto completamente diverso. Non ci sono cinture e zone quassù, ma una moltitudine di sistemi di tempeste su piccola scala:giganteschi cicloni vorticosi con strutture a girandola che presumibilmente vagano per l'atmosfera polare nel tempo.
Questo è piuttosto diverso da Saturno, dove vediamo bande fino ai poli e quel bizzarro esagono settentrionale. È abbastanza chiaro da queste prime immagini che non esiste un tale esagono in nessuno dei poli di Giove. Le immagini hanno anche mostrato nuvole notturne che torreggiano alte sull'orizzonte nelle regioni del terminatore, un po' come le nuvole che catturano gli ultimi raggi di sole prima della notte.
JIRAM infrared image of Jupiter, showing emission from Jupiter’s aurora (blue) and Jupiter’s internal glow with clouds in silhouette (red). Credit:NASA/JPL-Caltech/SwRI/ASI/INAF/JIRAM
But Juno can do much more than take visible images. The JIRAM instrument from Italy has mapped the entire planet in the infrared, allowing us to see Jupiter's glowing internal heat and silhouetted clouds in more detail than we've ever been able to from Earth. The unique vantage point allows JIRAM to see Jupiter's aurora, glowing hot due to emissions from excited hydrogen ions in the upper atmosphere as they're bombarded by electrons moving along the magnetic field lines.
Not only can Juno see the aurora, but it can also listen to it. A radio wave detector can hear the emissions of the energetic particles that form the aurora, some of the strongest emissions in the solar system – giving us an impression of the structure of the plasma environment as Juno hurtles through the Jovian system.
Incredible structures in Jupiter’s southern aurora. Credit:NASA/JPL-Caltech/SwRI/ASI/INAF/JIRAM
Among the most hotly-anticipated results are those from the Microwave Radiometer, which is able to peer deeper inside Jupiter than ever before, probing hundreds of miles below the topmost cloud decks to reveal the inner workings of the giant planet's atmosphere. Even from a single fly-by in August, Juno has discovered that Jupiter continues to exhibit some kind of banded structure all the way down to these deep levels, and that its structure changes as we probe further down.
Like seeing only the tips of icebergs, Jupiter's stripey clouds are just the very top of a fascinating, variable layer that we'll explore in great depth as Juno continues its mission in 2017.
Comparing the striped appearance of Jupiter (right) to slices at ever increasing depth into the gas giant (left). Credit:NASA/JPL-Caltech/SwRI/GSFC
Questo articolo è stato originariamente pubblicato su The Conversation. Read the original article.