La missione Juno della NASA ha già superato tutte le possibili aspettative. Quando è arrivata su Giove lo scorso luglio dopo un viaggio di cinque anni, la sonda è diventata l'oggetto a energia solare più lontano dalla Terra e ha anche volato più velocemente di qualsiasi altro oggetto creato dagli umani. La traiettoria di volo della sonda è più vicina al fragoroso gigante gassoso di qualsiasi altro velivolo che sia stato lì prima. E questa è la prima navicella spaziale che supererà i misteriosi poli di Giove e scoprirà, contrariamente alla maggior parte delle ipotesi, che sono blu e non hanno le strisce caratteristiche del pianeta.
Lo scorso agosto, Juno ha sorvolato Giove e ha raccolto dati che gli scienziati hanno decifrato da allora. Oggi sono stati pubblicati due articoli sul tema delle aurore di Giove, l'atmosfera, i campi magnetici e gravitazionali. Le dinamiche atmosferiche di Giove non solo sono meno di quanto si pensi per assomigliare a quelle della Terra, sono molto più complesse e mutevoli. Per comprendere appieno Giove, una singola sonda potrebbe non essere sufficiente. Fortunatamente, Juno sta facendo un buon lavoro.
Vale la pena iniziare con l'alta atmosfera e le aurore di Giove. Gli scienziati sapevano già che l'aurora boreale di Giove rende la solita aurora boreale uno sfarfallio opaco: sono centinaia di volte più energiche e coprono un'area più ampia dell'intero pianeta Terra. Juno utilizza diversi strumenti per studiare le particelle energetiche di queste aurore e la fisica che ne governa la dinamica. E se i dati del primo approccio ci permettono di trarre alcune conclusioni, le aurore di Giove sono molto diverse da quelle sulla Terra.
"Voglio davvero interpretare ciò che ho visto su un altro pianeta basato sulla Terra", dice Jack Connerney, astrofisico allo Space Flight Center. Goddard alla NASA. "Fino alla scorsa settimana, nei nostri modelli di aurore di Giove, gli elettroni stavano andando nella direzione sbagliata".
Sulla Terra, gli elettroni del campo magnetico del pianeta vengono eccitati dal vento solare e quindi inviati ai poli, dove volano in altri atomi e molecole, emettendo un bagliore caratteristico. Su Giove, gli strumenti di Juno hanno scoperto che gli elettroni sono effettivamente eccitati mentre lasciano le regioni polari.
Inoltre, tutte le indicazioni indicano che gli scienziati planetari generalmente hanno valutato male le dinamiche atmosferiche di Giove.
"Gli scienziati credevano che il sole sarebbe stata la principale fonte di energia nell'atmosfera", afferma Scott Bolton, ricercatore principale di Juno e autore principale di un altro articolo. "Quindi presumevano che una volta raggiunta la luce del sole, le particelle sarebbero state semplici e facili da vedere".
Ma tutto si è rivelato non così: le particelle dell'atmosfera di Giove sono varie e allineate come il famoso aspetto a strisce del pianeta. Di particolare interesse è la cintura equatoriale dell'ammoniaca, che si estende per centinaia di chilometri fino al nucleo del pianeta, per quanto lo strumento Juno potesse vedere. Sulla base dei modelli più attuali dell'atmosfera di Giove, non dovrebbe essere affatto così.
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Gli strati profondi dell'atmosfera di Giove erano particolarmente attivi: i campi magnetici e gravitazionali che la sonda intende mappare.
"Se Giove fosse solo una grande palla di gas rotante, non dovrebbero esserci strane armoniche nel suo campo gravitazionale", afferma Connerney. Ma la gravità di Giove non è uniforme, il che può indicare una convezione profonda: le cadute in profondità in Giove possono portare a fluttuazioni gravitazionali nello stesso modo in cui le cadute di pressione atmosferica cambiano il tempo sulla Terra. Anche il campo magnetico di Giove si è rivelato geograficamente più mutevole di quanto si aspettassero gli scienziati.
Il team di Juno ancora non capisce perché l'atmosfera di Giove sia così disorganizzata, anche se Connerney osa suggerire che tutte le fluttuazioni possono essere associate alla convezione profonda espressa nel campo gravitazionale, che porta anche a un campo magnetico irregolare. "Col senno di poi, ci chiediamo perché abbiamo pensato che sarebbe stato semplice e noioso", dice Bolton.
Una comprensione dettagliata dell'atmosfera di Giove potrebbe aiutare gli scienziati a comprendere alcune delle caratteristiche più strane della Terra. Bolton confronta l'ammoniaca equatoriale di Giove con la zona tropicale intorno all'equatore terrestre. "Il concetto che abbiamo sulla Terra è che la serie si evolve perché l'aria ha un oceano su cui rimbalzare", dice Bolton. “Ma Giove no, quindi perché sembra tutto uguale lì? Forse non capiamo qualcosa di fondamentale sull'atmosfera. Forse le nostre supposizioni sulla Terra erano sbagliate ".
Lo stesso trasferimento di informazioni può essere applicato al campo magnetico terrestre, che è difficile da studiare perché è generato in profondità sotto la crosta terrestre ed è parzialmente oscurato da depositi casuali di ferro. Giove non ha crosta né magneti aggiuntivi per raccogliere dati. Questa è la prima volta che abbiamo l'opportunità di guardare una vera dinamo magnetica. Forse avremmo dovuto iniziare con Giove.
Tutte queste scoperte mettono alla prova la nostra comprensione dello spazio, e non solo per i risultati. In genere, gli scienziati inviano prima una sonda al pianeta, seguita da un orbiter dotato di tutti i gadget di dati che la sonda raccoglierà. La nostra idea di come funzionano Giove e i pianeti giganti, emersa negli ultimi decenni, era troppo semplice.
E questo significa che abbiamo bisogno di più missioni nello stile di "Juno" - con più orbite, che ci consentiranno di creare una mappa completa del pianeta. Fortunatamente questa sonda ha fatto il suo lavoro. È solo l'inizio.
ILYA KHEL
