Un mistero è stato se i getti esistono solo nell'atmosfera superiore del pianeta, proprio come le correnti a getto della Terra, o se si tuffano nell'interno gassoso di Giove. Se quest'ultimo è vero, potrebbe rivelare indizi sulla struttura interna del pianeta e sulle dinamiche interne.

Ora, Il geofisico dell'UCLA Jonathan Aurnou e collaboratori a Marsiglia, Francia, hanno simulato per la prima volta i getti di Giove in laboratorio. Il loro lavoro dimostra che i venti probabilmente si estendono per migliaia di miglia al di sotto dell'atmosfera visibile di Giove.

Questa ricerca è pubblicata online oggi in Fisica della natura .

"Possiamo rendere queste funzionalità in un computer, ma non siamo riusciti a farli accadere in un laboratorio, " disse Aurnou, un professore di terra dell'UCLA, scienze planetarie e spaziali, che ha passato l'ultimo decennio a studiare modelli computerizzati di venti vorticosi. "Se abbiamo una comprensione teorica di un sistema, dovremmo essere in grado di creare un modello analogico".

La sfida per ricreare i venti vorticosi in laboratorio era costruire un modello di un pianeta con tre attributi chiave ritenuti necessari per la formazione dei getti:rotazione rapida, turbolenza e un "effetto curvatura" che imita la forma sferica di un pianeta. I precedenti tentativi di creare jet in un laboratorio spesso fallivano perché i ricercatori non potevano far girare i loro modelli abbastanza velocemente o creare abbastanza turbolenza, disse Aurno.

La svolta per il team di Aurnou è stata una nuova attrezzatura da laboratorio. I ricercatori hanno utilizzato un tavolo costruito su cuscinetti ad aria che può ruotare a 120 giri al minuto e supportare un carico fino a 1, 000 chilogrammi (circa 2, 200 libbre), il che significa che potrebbe far girare un grande serbatoio di fluido ad alta velocità in un modo che imita la rapida rotazione di Giove.

Gli scienziati hanno riempito una spazzatura di dimensioni industriali con 400 litri (circa 105 galloni) di acqua e l'hanno messa sul tavolo. Quando il contenitore ha girato, l'acqua fu gettata contro i suoi fianchi, formando una parabola che si avvicinava alla superficie curva di Giove.

"Più veloce andava, meglio abbiamo imitato gli effetti massicciamente forti di rotazione e curvatura che esistono sui pianeti, " Ha detto Aurnou. Ma il team ha scoperto che 75 giri al minuto erano un limite pratico:abbastanza veloce da forzare il liquido in una forma fortemente curva ma abbastanza lento da impedire all'acqua di fuoriuscire.

Mentre la lattina girava, gli scienziati hanno usato una pompa sotto il suo falso pavimento per far circolare l'acqua attraverso una serie di fori di ingresso e uscita, che ha creato turbolenza, una delle tre condizioni critiche per l'esperimento. Quell'energia turbolenta è stata incanalata nella creazione di getti, e in pochi minuti il ​​flusso dell'acqua era cambiato in sei flussi concentrici che si muovevano in direzioni alternate.

"Questa è la prima volta che qualcuno ha dimostrato che forti getti simili a quelli di Giove possono svilupparsi in un vero fluido, " disse Aurno.

I ricercatori hanno dedotto che i getti erano profondi perché potevano vederli sulla superficie dell'acqua, anche se avevano iniettato turbolenza sul fondo.

I ricercatori non vedono l'ora di testare le loro previsioni con dati reali da Giove, e non dovranno aspettare molto:la sonda spaziale Juno della NASA è in orbita attorno a Giove proprio ora, raccogliere dati sulla sua atmosfera, campo magnetico e interno. I primi risultati della missione Juno sono stati presentati all'incontro dell'American Geophysical Union a dicembre a San Francisco, e Aurnou era lì.

"I dati di Giunone dal primissimo sorvolo di Giove hanno mostrato che le strutture di gas di ammoniaca si estendevano per oltre 60 miglia all'interno di Giove, che è stato un grande shock per il team scientifico di Juno, " Ha detto Aurnou. "I ricercatori dell'UCLA giocheranno un ruolo importante nello spiegare i dati".

Quest'anno, Aurnou e il suo team utilizzeranno i supercomputer presso l'Argonne National Laboratory ad Argonne, Illinois, per simulare la dinamica dell'interno e dell'atmosfera di Giove. Proseguiranno inoltre il loro lavoro presso il laboratorio di Marsiglia per rendere più complessa e realistica la simulazione della tavola rotante.

Un obiettivo è aggiungere un sottile, strato stabile di fluido sopra l'acqua rotante, che funzionerebbe come il sottile strato esterno dell'atmosfera di Giove responsabile del clima del pianeta. I ricercatori ritengono che questo li aiuterà a simulare caratteristiche come la famosa Grande Macchia Rossa di Giove.