Il polo sud di Giove ha un nuovo ciclone. La scoperta dell'imponente tempesta gioviana è avvenuta il 3 novembre, 2019, durante il più recente sorvolo di Giove per la raccolta di dati da parte della sonda spaziale Juno della NASA. È stato il 22° sorvolo durante il quale la navicella spaziale a energia solare ha raccolto dati scientifici sul gigante gassoso, impennata solo 2, 175 miglia (3, 500 chilometri) sopra le sue cime di nuvole. Il flyby ha segnato anche una vittoria per la squadra della missione, le cui misure innovative hanno tenuto la navicella spaziale a energia solare lontana da quella che avrebbe potuto essere un'eclissi di fine missione.

"La combinazione di creatività e pensiero analitico ha ancora una volta ripagato alla grande la NASA, " ha detto Scott Bolton, Investigatore principale Juno del Southwest Research Institute di San Antonio. "Ci siamo resi conto che l'orbita avrebbe portato Giunone nell'ombra di Giove, che potrebbe avere gravi conseguenze perché siamo alimentati a energia solare. Nessuna luce solare significa nessun potere, quindi c'era il rischio reale di morire congelati. Mentre il team stava cercando di capire come risparmiare energia e mantenere il nostro nucleo riscaldato, gli ingegneri hanno escogitato una soluzione completamente nuova al problema:saltare l'ombra di Giove. Non è stato altro che un colpo di genio della navigazione. guarda ed ecco, prima cosa fuori dal cancello dall'altra parte, facciamo un'altra fondamentale scoperta".

Quando Giunone arrivò per la prima volta su Giove nel luglio 2016, le sue telecamere a infrarossi ea luce visibile hanno scoperto cicloni giganti che circondano i poli del pianeta:nove a nord e sei a sud. Erano, come i loro fratelli terreni, un fenomeno transitorio, impiegando solo settimane per svilupparsi e poi diminuire? O potrebbero questi cicloni, ciascuno grande quasi quanto gli Stati Uniti continentali, essere infissi più permanenti?

Ad ogni sorvolo, i dati hanno rafforzato l'idea che cinque tempeste di vento stavano turbinando in uno schema pentagonale attorno a una tempesta centrale al polo sud e che il sistema sembrava stabile. Nessuna delle sei tempeste ha mostrato segni di cedimento per consentire ad altri cicloni di unirsi.

"Sembrava quasi che i cicloni polari facessero parte di un club privato che sembrava resistere ai nuovi membri, " ha detto Bolton.

Quindi, durante il 22esimo passaggio di scienze di Giunone, una nuova, ciclone più piccolo prese vita e si unì alla mischia.

La vita di un giovane ciclone

"I dati dello strumento Jovian Infrared Auroral Mapper [JIRAM] di Juno indicano che siamo passati da un pentagono di cicloni che ne circondano uno al centro a una disposizione esagonale, " ha detto Alessandro Mura, un Juno co-investigatore presso l'Istituto Nazionale di Astrofisica di Roma. "Questa nuova aggiunta è più piccola di statura rispetto ai suoi sei fratelli ciclonici più affermati:ha le dimensioni del Texas. Forse i dati JIRAM dei futuri sorvoli mostreranno che il ciclone cresce fino alle stesse dimensioni dei suoi vicini".

Sondando lo strato meteorologico fino a 30-45 miglia (50-70 chilometri) sotto le cime delle nuvole di Giove, JIRAM cattura la luce infrarossa che emerge dal profondo di Giove. I suoi dati indicano la velocità del vento del nuovo ciclone in media di 225 mph (362 km/h) - paragonabile alla velocità trovata nei suoi sei colleghi polari più affermati.

La JunoCam della navicella ha anche ottenuto immagini in luce visibile del nuovo ciclone. I due set di dati fanno luce sui processi atmosferici non solo di Giove, ma anche di altri giganti gassosi Saturno, Urano e Nettuno così come quelli di esopianeti giganti ora in fase di scoperta; hanno anche fatto luce sui processi atmosferici dei cicloni terrestri.

"Questi cicloni sono nuovi fenomeni meteorologici che non sono stati visti o previsti prima, " disse Cheng Li, uno scienziato Juno dell'Università della California, Berkeley. "La natura sta rivelando una nuova fisica per quanto riguarda i movimenti dei fluidi e il funzionamento delle atmosfere dei pianeti giganti. Stiamo iniziando a capirlo attraverso osservazioni e simulazioni al computer. I futuri sorvoli di Juno ci aiuteranno a perfezionare ulteriormente la nostra comprensione rivelando come i cicloni si evolvono nel tempo".

Salto dell'ombra

Certo, il nuovo ciclone non sarebbe mai stato scoperto se Giunone fosse morta congelata durante l'eclissi quando Giove si è messo tra la navicella e il calore e i raggi di luce del Sole.

Giunone naviga nello spazio profondo dal 2011. Il 4 luglio è entrata in un'orbita iniziale di 53 giorni attorno a Giove. 2016. In origine, la missione prevedeva di ridurre le dimensioni della sua orbita pochi mesi dopo per ridurre il periodo tra i sorvoli scientifici del gigante gassoso a ogni 14 giorni. Ma il team del progetto ha raccomandato alla NASA di rinunciare all'ustione del motore principale a causa delle preoccupazioni sul sistema di erogazione del carburante del veicolo spaziale. L'orbita di 53 giorni di Giunone fornisce tutta la scienza come originariamente previsto; ci vuole solo più tempo per farlo. La vita più lunga di Giunone su Giove è ciò che ha portato alla necessità di evitare l'ombra di Giove.

"Fin dal giorno in cui siamo entrati in orbita attorno a Giove, ci siamo assicurati che rimanesse inondato di luce solare 24 ore su 24, 7 giorni su 7, " ha detto Steve Levin, Scienziato del progetto Juno presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA a Pasadena, California. "I nostri navigatori e ingegneri ci hanno detto che stava arrivando il giorno della resa dei conti, quando saremmo entrati nell'ombra di Giove per circa 12 ore. Sapevamo che per un periodo così lungo senza potere, la nostra navicella subirebbe un destino simile a quello del rover Opportunity, quando i cieli di Marte si riempirono di polvere e impedirono ai raggi del Sole di raggiungere i suoi pannelli solari".

Senza i raggi del sole che forniscono energia, Giunone sarebbe raffreddata al di sotto dei livelli testati, alla fine scaricando le celle della batteria oltre il recupero. Quindi il set del team di navigazione ha ideato un piano per "saltare l'ombra, " manovrare la navicella quanto basta perché la sua traiettoria manchi l'eclissi.

"Nello spazio profondo, o sei alla luce del sole o sei fuori dalla luce del sole; non c'è davvero una via di mezzo, " disse Levi.

I navigatori hanno calcolato che se Giunone avesse eseguito un razzo con settimane di anticipo rispetto al 3 novembre, mentre l'astronave era il più lontano possibile da Giove nella sua orbita, potevano modificare la sua traiettoria abbastanza da far scivolare l'eclissi. La manovra utilizzerebbe il sistema di controllo della reazione del veicolo spaziale, che inizialmente non era destinato ad essere utilizzato per una manovra di queste dimensioni e durata.

Il 30 settembre, alle 19:46 EDT (16:46 PDT), l'ustione del sistema di controllo della reazione è iniziata. È finita 10 ore e mezza dopo. La manovra propulsiva, cinque volte più lunga di qualsiasi precedente utilizzo di quel sistema, ha cambiato la velocità orbitale di Giunone di 126 mph (203 km/h) e ha consumato circa 160 libbre (73 chilogrammi) di carburante. Trentaquattro giorni dopo, i pannelli solari della navicella hanno continuato a convertire la luce solare in elettroni senza sosta mentre Giunone si preparava a urlare ancora una volta sopra le cime delle nuvole di Giove.

"Grazie ai nostri navigatori e ingegneri, abbiamo ancora una missione, "ha detto Bolton. "Quello che hanno fatto è più che rendere possibile la nostra scoperta del ciclone; hanno reso possibili le nuove intuizioni e rivelazioni su Giove che ci aspettano."