Giove mai così vicino: Juno è nell’orbita del gigante

Juno orbita intorno a Giove: dopo 35 minuti di suspance, e un viaggio lungo 5 anni, la sonda della NASA ha raggiunto il suo obiettivo.
I primi dati scientifici saranno trasmessi ad agosto, quando la sonda raggiungerà il “perigiove”, il punto più vicino al pianeta.

E’ partita da Cape Canaveral il 5 agosto 2011 e finalmente Juno ha raggiunto il suo obiettivo.
La sonda della NASA è riuscita con una manovra da brividi ad entrare nell’orbita di Giove.
Juno impiegherà 53 giorni per completare la prima rivoluzione, fino ad avvicinarsi alla minima distanza dal pianeta gigante: in quel momento inizierà un’orbita più breve, durante la quale si tufferà fino a circa 4mila km sopra le dense nubi gioviane.
Un traguardo mai raggiunto da alcuna navicella spaziale.
In attesa delle prime osservazioni scientifiche, togliamoci qualche curiosità sul “Re dei Pianeti”.

Alla scoperta di Giove, il gigante del Sistema Solare

Escludendo il Sole, Giove contiene più di due volte la quantità di materiale all’interno di tutto il resto del nostro sistema solare – tutti i pianeti, lune, asteroidi e comete compresi.

E’ visibile dalla Terra senza binocoli o telescopi, necessari invece per vedere le sue grandi lune.

Giove è una gigantesca palla di gas 11 volte più grande della Terra, 300 volte più massiccia del nostro pianeta e cinque volte più lontano dal Sole.
Il mondo gigante impiega 12 anni per orbitare intorno al Sole, ma ruota così velocemente che il suo giorno è lungo solo 10 ore.

Sistema gioviano

Intorno a Giove orbitano quattro grandi lune e molti satelliti più piccoli, formando un proprio sistema solare in miniatura.
Effettivamente, per la sua composizione assomiglia ad una stella, e se fosse stato circa 80 volte più massiccio, lo sarebbe diventato.

Per questo è spesso considerato una “stella fallita”.

Dicevamo che Giove ha quattro grandi lune, Io, Europa, Ganimede e Callisto e più di 60 piccoli satelliti confermati.
Come gli altri tre pianeti giganti del nostro sistema solare (Saturno, Urano e Nettuno), Giove ha anche un sistema di anelli, anche se sono molto più deboli di quanto quelli celebri di Saturno.
A differenza di questi, che sono ghiacciati, quelli del gigante gassoso sono composti in gran parte delle particelle di polvere, probabilmente micrometeoriti.

La Grande Macchia Rossa

L’aspetto di Giove è un arazzo di bei colori e caratteristiche atmosferiche vorticose.
La maggior parte delle sue nuvole visibili sono composte di ammoniaca e solfuro di idrogeno.
Esistono nuvole d’acqua in profondità e possono a volte essere viste come macchie chiare negli strati nuvolosi superiori.
Le “strisce” di Giove sono create da forti venti che soffiano da est a ovest nell’atmosfera superiore del pianeta.
All’interno di queste cinture e zone ci sono sistemi di tempeste che possono infuriare per anni.
La più notevole di queste è la Grande Macchia Rossa, un gigante vortice cremisi due volte più largo della Terra.
Negli ultimi anni, la Grande Macchia Rossa sembra aver iniziato a rimpicciolirsi.

Composizione di Giove

Abbiamo detto che la composizione di Giove è simile a quella del Sole – principalmente idrogeno ed elio. Questa caratteristica, insieme alla sua grandezza, implica che è stato il primo pianeta formatosi nel Sistema Solare, incorporando la maggior parte del gas residuo del Sole.

Nella profondità dell’atmosfera, l’aumento di pressione e temperatura, comprimono il gas di idrogeno in un liquido.
A profondità di circa un terzo della discesa, l’idrogeno diventa un liquido che conduce elettricità come un metallo.
Gli scienziati pensano che il potente campo magnetico di Giove sia proprio generato dalle correnti elettriche di questo vorticoso oceano di idrogeno metallico liquido, guidato dalla rotazione veloce del pianeta.
Al centro, la temperatura è diverse volte più calda della superficie del Sole, e la pressione è decine di milioni di volte quella dell’aria sulla Terra.
Un nucleo denso di elementi pesanti, più grande della Terra, può esistere in questo ambiente estremo.

Il campo magnetico di Giove

L’enorme campo magnetico di Giove è circa 20.000 volte più potente di quello della Terra.
Il campo domina una vasta area di spazio chiamata magnetosfera, dove intrappola sciami di particelle cariche – elettroni e ioni.
Alcune di queste particelle rimangono intrappolate in una cintura di intensa radiazione vicino al pianeta, creando un pericolo per la visita delle sonde, e quindi di Juno.
La magnetosfera di Giove ha una forma a girino, gonfiandosi esternamente da 1 a 3 milioni di chilometri  verso il Sole e assottigliandosi in una lunga coda che si estende per oltre 1 miliardo di chilometri verso l’esterno, a tal punto da poter superare l’orbita di Saturno.

Se fosse visibile ad occhio nudo dalla Terra, apparirebbe ben più grande della Luna piena.

Il campo magnetico di Giove ha anche particelle cariche nell’atmosfera superiore vicino ai poli, creando brillanti aurore.
A differenza di quelle terrestri, che sono prodotte in gran parte attraverso l’interazione del campo magnetico del nostro pianeta con il vento solare, le aurore di Giove sono dominate dalla propria rotazione del pianeta.

Il figlio maggiore del Sistema Solare

La motivazione principale per la missione Juno è quella di migliorare la nostra comprensione della storia del nostro Sistema Solare.

Giove é il primo dei pianeti a essersi formato intorno al nostro Sole perché contiene molti degli stessi gas leggeri di cui la nostra stella è fatta.
Dopo i primi milioni di anni della vita del Sole, si generò un intenso vento solare che spazzò via la maggior parte dei gas leggeri rimanenti dal vivaio stellare originale.
Poiché Giove è composto principalmente da idrogeno ed elio, deve essersi formato mentre c’erano ancora molti di quei gas leggeri intorno, ossia quando il sistema solare era giovane.

Dal momento che Giove è principalmente fatto dello stesso materiale della nebulosa solare originaria, il gigante gassoso potrebbe contenere indizi sulla storia remota del sistema solare.
Anche se gli scienziati hanno studiato il pianeta per secolii, molte domande fondamentali rimangono irrisolte.

Perché Juno?

Come ha fatto a formarsi?

Quanta acqua o ossigeno sono presenti?

Qual è la struttura interna?

C’è un nucleo solido, e se sì, quanto è grande?

Come si genera il suo vasto campo magnetico?

Quali sono i processi fisici che alimentano le aurore?

Queste e altre domande potrebbero trovare una risposta grazie alla missione Juno.

Giunone e Giove

Nella mitologia romana, Giove – re degli dei – ha un velo di nubi intorno a sé per nascondere la sua malizia. La moglie, la dea Giunone (Juno), poteva scrutare attraverso quelle nubi e rivelare la vera natura del padre degli dei.
La sonda Juno penetrerà le nubi di Giove per vedere ciò che il mondo nasconde.

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Juno nell’orbita di Giove

Di lì JUNO inizierà il programma esplorativo. Sono previste 37 ‘incursioni’, flyby che lo porteranno più vicino a Giove di quanto abbia mai fatto qualsiasi altro veicolo spaziale, scenderà al di sotto della coltre di nubi, sì immergerà nella magnetosfera e nelle sue aurore polari. Ciò per consentire alla sonda di misurare l’abbondanza di acqua nell’atmosfera, di studiare il movimento dei fluidi, mappare i campi gravitazionale e magnetico del pianeta, indagare sulla sua struttura interna.

Durante i passaggi ravvicinati, che dureranno circa un giorno terrestre, la sonda si avvicinerà a Giove all’altezza del polo nord per scendere poi rapidamente attraverso le fasce cariche di radiazioni e spingersi verso il polo sud e infine al di sotto di esso, al di là della portata dei raggi nocivi.

I pericoli di Giove

La fonte di potenziali problemi per la sonda potrebbe trovarsi al di sotto delle nubi gioviane dove uno strato di idrogeno ad altissima pressione agisce come conduttore elettrico. Gli scienziati ritengono che la rotazione veloce di Giove – un giorno sul pianeta dura appena 10 ore – combinata con gli effetti prodotti dall’idrogeno metallico, generi un potente campo magnetico attorno il pianeta con elettroni, protoni e ioni che viaggiano quasi alla velocità della luce.

Il risultato per un veicolo spaziale che entri in questo campo a forma di ciambella fatto di particelle ad alta energia è un incontro con l’ambiente più estremo del sistema solare. E’ stato calcolato che nel corso della vita della missione, JUNO sarà esposto all’equivalente di oltre 100 milioni di radiografie dentali.

La schermature della sonda e la particolare orbita a ovale schiacciato sono state studiate dal team proprio per ridurre al minimo l’esposizione alle radiazioni e permettere al veicolo di sopravvivere il più a lungo possibile all’inospitale ambiente giovano e quindi raccogliere quante più informazioni durante la missione, la cui durata nominale è di 20 mesi.

PER APPROFONDIRE, VISITA IL SITO DELL’AGENZIA SPAZIALE ITALIANA

JUNO e i misteri di Giove

Dal 1970, veicoli spaziali sono passati vicino Giove, rimandando foto mozzafiato della sua Grande Macchia Rossa e le sue numerose lune. Il più ampio studio è venuto dalla sonda Galileo, che ha esplorato Giove e le sue lune per 14 anni.

A differenza della Terra, che è un pianeta roccioso, Giove è un gigante gassoso costituito principalmente da idrogeno ed elio. Gli scienziati non sanno se il pianeta ha un nucleo solido o la quantità di ossigeno e acqua. Queste informazioni potrebbero contribuire a svelare come la Terra e il sistema solare hanno avuto origine.

Precedenti missioni a Giove hanno fatto affidamento su fonti di energia nucleare a causa della distanza dal Sole.
JUNO, in viaggio verso il pianeta gigante da quasi 5 anni, si alimenta grazie all’energia solare, con tre pannelli enormi progettati per affrontare il Sole durante la maggior parte della missione.

Il 4 luglio la sonda della NASA sarà circa 800 milioni di km dal Sole.

Una volta conclusa la sua missione nel 2018, JUNO si immergerà nell’atmosfera di Giove disintegrandosi.