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    La sonda Juno aggiorna il mistero di Giove di un quarto di secolo

    In questa GIF animata, le nuvole alla periferia di alcuni cicloni polari di Giove ruotano in senso antiorario, mentre il nucleo dei cicloni ruota in senso orario. Le immagini JunoCam utilizzate per questa animazione sono state prese da un'altitudine di circa 18, 000 miglia (28, 567 chilometri) sopra le cime delle nuvole di Giove. Lo scienziato cittadino Gerald Eichstädt ha elaborato le immagini per migliorare il colore e il contrasto. Credito:NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS. Elaborazione delle immagini:Gerald Eichstädt © CC BY

    Venticinque anni fa, La NASA ha inviato la prima sonda della storia nell'atmosfera del pianeta più grande del sistema solare. Ma le informazioni restituite dalla sonda Galileo durante la sua discesa su Giove hanno causato graffi alla testa:l'atmosfera in cui si stava immergendo era molto più densa e calda di quanto gli scienziati si aspettassero. Nuovi dati dalla sonda spaziale Juno della NASA suggeriscono che questi "punti caldi" sono molto più ampi e profondi del previsto. I risultati sui punti caldi di Giove, insieme a un aggiornamento sui cicloni polari di Giove, sono stati rivelati l'11 dicembre durante un briefing virtuale per i media alla conferenza autunnale dell'American Geophysical Union.

    "I pianeti giganti hanno atmosfere profonde senza una base solida o liquida come la Terra, " ha detto Scott Bolton, ricercatore principale di Juno presso il Southwest Research Institute di San Antonio. "Per capire meglio cosa sta succedendo nel profondo di uno di questi mondi, devi guardare sotto lo strato di nuvole. Giunone, che ha recentemente completato il suo 29° passo scientifico ravvicinato di Giove, fa proprio questo. Le osservazioni della navicella stanno facendo luce su vecchi misteri e pongono nuove domande, non solo su Giove, ma su tutti i mondi dei giganti gassosi."

    L'ultimo mistero di vecchia data che Giunone ha affrontato deriva da 57 minuti, 36 secondi di dati trasmessi da Galileo il 7 dicembre 1995. Quando la sonda ha comunicato via radio che i dintorni erano asciutti e ventosi, scienziati sorpresi hanno attribuito la scoperta al fatto che la sonda da 75 libbre (34 chilogrammi) era scesa nell'atmosfera all'interno di uno dei punti caldi relativamente rari di Giove, i "deserti" atmosferici localizzati che attraversano la regione equatoriale settentrionale del gigante gassoso. Ma i risultati dello strumento a microonde di Giunone indicano che l'intera fascia equatoriale settentrionale, un'ampia, Marrone, fascia ciclonica che avvolge il pianeta appena sopra l'equatore del gigante gassoso, è generalmente una regione molto secca.

    Questo video clip time-lapse mostra il movimento dei cicloni al polo sud di Giove da febbraio 2017 a novembre 2020. I dati sono stati raccolti dallo strumento Jovian Infrared Auroral Mapper (JIRAM) a bordo della navicella spaziale Juno della NASA. Credito:NASA/JPL-Caltech/SwRI/ASI/INAF/JIRAM

    L'implicazione è che i punti caldi non possono essere isolati "deserti, " ma piuttosto, finestre in una vasta regione dell'atmosfera di Giove che potrebbe essere più calda e più secca di altre aree. I dati ad alta risoluzione di Giunone mostrano che questi punti caldi gioviani sono associati a rotture nel ponte di nuvole del pianeta, fornendo uno sguardo nella profonda atmosfera di Giove. Mostrano anche i punti caldi, fiancheggiata da nuvole e tempeste attive, stanno alimentando scariche elettriche ad alta quota recentemente scoperte da Giunone e conosciute come "fulmini superficiali". Questi scarichi, che si verificano nei freddi tratti superiori dell'atmosfera di Giove quando l'ammoniaca si mescola con l'acqua, sono un pezzo di questo puzzle.

    "In alto nell'atmosfera, dove si vedono fulmini poco profondi, acqua e ammoniaca si combinano e diventano invisibili allo strumento a microonde di Giunone. È qui che si sta formando un tipo speciale di chicco di grandine che chiamiamo "polpette di funghi", " disse Tristan Guillot, un co-investigatore Juno presso l'Université Côte d'Azur di Nizza, Francia. "Queste polpette diventano pesanti e cadono in profondità nell'atmosfera, creando una vasta regione che è impoverita sia di ammoniaca che di acqua. Una volta che le polpette si sciolgono ed evaporano, l'ammoniaca e l'acqua tornano allo stato gassoso e sono di nuovo visibili a Giunone."

    Questa animazione porta lo spettatore in alto in una grande tempesta nell'atmosfera di Giove, dove una particella molle di acqua-ammoniaca (rappresentata in verde) scende attraverso l'atmosfera, raccogliere ghiaccio d'acqua. Il processo crea una "palla di funghi" - uno speciale chicco di grandine formato da una poltiglia di acqua e ammoniaca parzialmente liquida e una crosta di ghiaccio d'acqua solida all'esterno. Entro circa 10-60 minuti (a seconda delle loro dimensioni), queste polpette raggiungono gli strati più profondi di Giove, sotto le nuvole d'acqua, dove si sciolgono ed evaporano rapidamente. I modelli teorici prevedono che queste polpette potrebbero crescere fino a circa 4 pollici (10 centimetri) di diametro, pesare fino a 2 libbre (1 chilogrammo), e raggiungono velocità fino a 450 mph (700 km/h) durante la loro discesa. Credito:NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/CNRS

    Bollettino meteorologico di Giove

    L'anno scorso il team Juno ha riferito sui cicloni del polo sud. A quel tempo, Lo strumento Jovian Infrared Auroral Mapper di Juno ha catturato le immagini di un nuovo ciclone che sembrava tentare di unirsi ai cinque cicloni stabiliti che ruotano attorno al massiccio ciclone centrale al polo sud.

    "Quel sesto ciclone, il bambino del gruppo, sembrava cambiare la configurazione geometrica al polo, da un pentagono a un esagono, " disse Bolton. "Ma, ahimè, il tentativo è fallito; il ciclone bambino è stato cacciato via, allontanata, e alla fine scomparve".

    Attualmente, il team non ha una teoria concordata su come si formano questi giganteschi vortici polari o perché alcuni sembrano stabili mentre altri nascono, crescere, e poi muoiono in tempi relativamente brevi. Proseguono i lavori sui modelli atmosferici, ma al momento nessun modello sembra spiegare tutto. Come appaiono nuove tempeste, evolvere, e vengono accettati o rifiutati è la chiave per comprendere i cicloni circumpolari, il che potrebbe aiutare a spiegare come funzionano in generale le atmosfere di questi pianeti giganti.


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