Credito:NASA
Il tempismo è straordinariamente importante in molti aspetti dell'astronomia. Se un astronomo o il suo strumento guarda nella direzione sbagliata al momento sbagliato, potrebbero perdere qualcosa di spettacolare. In alternativa, ci sono momenti in cui i nostri strumenti catturano qualcosa di inaspettato in regioni dello spazio che stavamo cercando qualcos'altro. Questo è esattamente quello che è successo di recente quando un team di scienziati, guidato da Rohini Giles al Southwest Research Institute, ha visto un'immagine di quella che è probabilmente una meteora che colpisce l'atmosfera di Giove.
Il team raccoglie i dati dall'UVS, uno degli strumenti su Giunone, La missione della NASA ha il compito di studiare da vicino il più grande pianeta del sistema solare. UVS è lo spettrografo ultravioletto di Giunone, che raccoglie dati negli spettri ultravioletti da 68-210 nm. La sua missione principale è studiare l'atmosfera di Giove e osservare le sue aurore mozzafiato.
Recentemente, durante la revisione di una serie di immagini provenienti dal sensore, uno dei colleghi del Dr. Giles ha notato un enorme picco di luminosità in un'area al di fuori della normale zona aurorale. Come per molte altre scienze, questa scoperta è iniziata con qualcuno che ha trovato dati interessanti quando non si aspettava di vederli.
Il primo pensiero del team è stato quello di eliminare altre fonti che avrebbero potuto causare il picco. Per prima cosa hanno eliminato l'aurora che stavano cercando come parte della loro normale ricerca. Quest'area del pianeta in cui è apparso il picco era al di fuori dei normali limiti delle aurore che hanno studiato.
Successivamente hanno cercato di capire se potrebbe essere stato un evento luminoso transitorio (TLE) che era apparso nei loro dati in precedenza. Questi TLE, comunemente noto con i nomi stravaganti di "elfi" o "sprites, " si pensa siano casi di fulmini nell'atmosfera superiore di Giove. Sebbene siano stati visti nella stessa area generale dell'evento, I TLE sono simili alle aurore in termini di profilo spettrale, e nessuno era mai stato visto che fosse vicino alle dimensioni o alla scala dell'evento catturato dagli UVS questa volta.
Giove ha un'aurora spettacolare, come questa vista catturata dal telescopio spaziale Hubble. Le aurore si formano quando le particelle cariche nello spazio che circonda il pianeta vengono accelerate ad alte energie lungo il campo magnetico del pianeta. Credito:NASA, ESA, e J. Nichols (Università di Leicester)
Un controllo finale ha richiesto di capire se i dati fossero un artefatto della strumentazione stessa. Ma c'erano molti fotoni raggruppati insieme in una particolare area spaziale, rendendo altamente improbabile che fosse un artefatto. Se il segnale fosse, infatti, causato da un errore di strumentazione, sarebbe molto più probabile che sia casuale piuttosto che concentrata spazialmente nel modo in cui era.
Attraverso questo processo di eliminazione, e il rasoio di Occam, sembra che la squadra abbia avvistato un meteorite che ha colpito l'atmosfera di Giove. Questa non è la prima volta che gli astronomi notano un evento del genere:l'evento più famoso è stato la cometa Shoemaker-Levy 9 che ha avuto un impatto su Giove nel 1994. Tuttavia, questo è il primo rilevamento da parte di Giunone, che è in orbita intorno al pianeta dal 2016.
Un vantaggio che Giunone ha rispetto ai precedenti sforzi di osservazione è che a causa della sua vicinanza, è in grado di rilevare impatti molto più piccoli. Gli scienziati stimano che l'oggetto che hanno osservato pesasse tra 250 e 5, 000 chilogrammi. Si stima inoltre che ci siano circa 24, 000 impatti di dimensioni simili su Giove ogni anno.
Illustrazione di come potrebbe apparire un TLE (sprite o elfo) su Giove. Credito:NASA / JPL-Caltech / SwRI
Che tanti impatti sembrano tanti considerando che Giunone è in orbita da quasi quattro anni e mezzo, e ne ha trovata solo una. Però, in tutto quel tempo in orbita, il tempo di osservazione su ogni singola area del pianeta è inferiore a quanto si possa pensare. La meccanica orbitale e le tecniche di stabilizzazione dei veicoli spaziali hanno un enorme impatto sulla quantità di tempo in cui UVS è in grado di raccogliere dati.
Giunone è in un'orbita ellittica intorno a Giove, e passa il pianeta solo nel suo punto più vicino (noto come "perijove") una volta ogni 53 giorni. Durante ogni perigio, l'UVS è in grado di acquisire dati solo per circa 10 ore. Rendendo le cose ancora più complicate, le radiazioni devastano il sensore, quindi se l'astronave passa attraverso un'area di radiazione particolarmente elevata, non è in grado di raccogliere dati utili.
Esempio di un tipo di artefatto della strumentazione durante l'osservazione di Sirius A Credito:NASA / ESA / H Bond (STSci) / M Barstow (Università di Leicester)
Ma non è tutto:Giunone stessa sta ruotando, che è un modo per stabilizzare l'orbita del veicolo spaziale. Ruota circa una volta ogni trenta secondi, e poiché l'UVS è posizionato su un lato della navicella spaziale, è in grado di raccogliere dati solo per circa 7 secondi ogni rotazione del veicolo spaziale, se Giunone è al suo punto di massimo avvicinamento.
Tutto questo rotante, l'orbita e la navigazione radioattiva si sommano a una copertura molto ridotta durante la missione di quattro anni. Con questa piccola fetta di tempo di osservazione, la navicella è riuscita comunque a catturare questa spettacolare immagine di un rientro. E con un semplice po' di statistiche, il team ha calcolato che ce ne sono probabilmente altre migliaia da rilevare ogni anno, se Giunone o un'altra navicella spaziale o telescopio guardano nel modo giusto.
Catturare un altro evento del genere darebbe credito alla teoria che questo evento fosse in realtà un bolide (il nome tecnico di questi impattatori). Inoltre, consentirebbe al team di calcolare meglio il numero totale di impatti suggeriti, e quindi, una stima approssimativa della quantità totale di materiale aggiunto alla massa di Giove ogni anno.
Immagine dall'UVS di Giunone che mostra l'impattore indicato e dove appare sul pianeta. Credito:Giles et all
Non importa quanti impatti casuali cattura, l'UVS continuerà a scansionare l'aurora e a fornire ottimi dati su quello spettacolare spettacolo di luci. Se capita di prendere un altro impatto, anche, sarà un altro grande esempio di tempismo fortuito che gioca un ruolo nella grande scienza.