I dati sulla gravità raccolti dalla missione Juno della NASA indicano che i venti atmosferici di Giove penetrano nel pianeta in modo cilindrico, parallelo al suo asse di rotazione. Lo studio è stato recentemente pubblicato su Nature Astronomy. La natura violenta dell’atmosfera turbolenta di Giove è stata a lungo fonte di fascino per astronomi e scienziati planetari, e Juno ha avuto un posto in prima fila da quando è entrata in orbita nel 2016. Durante ciascuna delle 55 orbite della sonda fino ad oggi, una serie di strumenti scientifici ha sbirciato sotto il turbolento strato di nubi di Giove per scoprire come funziona il gigante gassoso.
Un modo in cui la missione Juno studia l’interno del pianeta è tramite le onde radio. Utilizzando le antenne del Deep Space Network della NASA, gli scienziati monitorano il segnale radio della sonda, mentre Juno vola vicino Giove a velocità sui 210mila km/h, misurando lievi cambiamenti nella sua velocità, fino a 0,01 mm al secondo. Questi cambiamenti sono causati dalle variazioni del campo gravitazionale del pianeta e, misurandoli, la missione può essenzialmente vedere cosa succede nell’atmosfera di Giove.
I calcoli
Per determinare la posizione e la natura cilindrica dei venti, gli autori dello studio hanno applicato una tecnica matematica che modella le variazioni gravitazionali e le elevazioni superficiali dei pianeti rocciosi come la Terra. Su Giove, la tecnica può essere utilizzata per mappare accuratamente i venti in profondità. Utilizzando i dati ad alta precisione di Juno, gli autori sono stati in grado di generare un aumento di 4 volte della risoluzione rispetto ai modelli precedenti creati con i dati dei pionieristici esploratori gioviani Voyager e Galileo della NASA.
Le misurazioni del campo gravitazionale corrispondevano a un modello vecchio di 2 decenni che stabiliva che i potenti flussi zonali Est-Ovest di Giove si estendevano dalle zone bianche e rosse a livello delle nuvole e dalle cinture di nubi verso l’interno. Le misurazioni hanno anche rivelato, però, che invece di estendersi in ogni direzione come una sfera radiante, i flussi zonali vanno verso l’interno, in modo cilindrico, e sono orientati lungo la direzione dell’asse di rotazione di Giove. Il modo in cui sono strutturati i venti atmosferici profondi del gigante gassoso è stato oggetto di dibattito fin dagli anni ’70, e la missione Juno ha svelato il mistero.
“Tutti i 40 coefficienti di gravità misurati da Juno corrispondevano ai nostri calcoli precedenti su quello che ci aspettiamo sia il campo gravitazionale se i venti penetrano verso l’interno sui cilindri,” ha affermato Yohai Kaspi del Weizmann Institute of Science, autore principale dello studio. “Quando ci siamo resi conto che tutti i 40 numeri corrispondevano esattamente ai nostri calcoli, è stato come vincere alla lotteria“.
Oltre a migliorare l’attuale comprensione della struttura interna e dell’origine di Giove, la nuova applicazione del modello di gravità potrebbe essere utilizzata per ottenere maggiori informazioni su altre atmosfere planetarie.
Juno è attualmente in una missione estesa. Insieme ai sorvoli di Giove, la sonda a energia solare ha completato una serie di sorvoli delle lune ghiacciate Ganimede ed Europa e sta effettuando sorvoli ravvicinati di Io. Il sorvolo di Io del 30 dicembre sarà il più vicino fino ad oggi, arrivando a circa 1.500 km dalla sua superficie ricoperta di vulcani.
