Giove: fatti sul pianeta più grande del nostro sistema solare

Giove è il pianeta più grande del sistema solare, dal nome del re degli dei nella mitologia romana.

Il gigante gassoso Giove è un enigma tempestoso, avvolto da nuvole colorate sferzate da forti venti che spazzano sotto cerchi di anelli e lune. Giove è gigantesco: il pianeta contiene più del doppio della massa di tutti gli altri pianeti del sistema solare messi insieme. La sua tempesta più grande e famosa, la Grande Macchia Rossa , è larga il doppio della Terra.

Giove contribuì a rivoluzionare il modo in cui vedevamo l'universo e il nostro posto in esso nel 1610, quando Galileo scoprì le quattro grandi lune di Giove: Io, Europa, Ganimede e Callisto. Queste osservazioni sono state la prima volta che i corpi celesti sono stati visti girare intorno a un oggetto diverso dalla Terra e hanno supportato la visione copernicana secondo cui la Terra non era il centro dell'universo.

Dal 2016, la NASA This Webcraft Juno ha studiato Giove e le sue lune.

Quanto è grande Giove?

Giove è più del doppio della massa di tutti gli altri pianeti messi insieme, secondo la NASA (si apre in una nuova scheda). L'immenso volume di Giove potrebbe contenere più di 1.300 Terre. Se Giove avesse le dimensioni di un pallone da basket, la Terra sarebbe grande quanto un acino d'uva.

Giove è stato probabilmente il primo pianeta a formarsi nel sistema solare, costituito dai gas residui della formazione del sole. Se il pianeta fosse stato circa 80 volte più massiccio durante il suo sviluppo, sarebbe effettivamente diventato una stella a sé stante, secondo la NASA (si apre in una nuova scheda).

Quanto dista Giove dal Sole?

In media, Giove orbita a circa 483.682.810 miglia (778.412.020 chilometri) dal sole. È 5.203 volte più lontano della distanza media della Terra dal sole.

Al perielio, quando Giove è più vicino al sole, il pianeta si trova a 460.276.100 miglia (740.742.600 km) di distanza.

All'afelio, o la distanza più lontana che Giove raggiunge dal sole, è 507.089.500 miglia (816.081.400 km) di distanza.

Com'è Giove?

Schema della possibile struttura interna di Giove. Le osservazioni della NASA Juno in orbita attorno a Giove Questo Webcraft stanno già aiutando a rimpolpare questa immagine; I dati sulla gravità di Giunone suggeriscono, ad esempio, che Giove potrebbe avere un nucleo sorprendentemente grande, parzialmente disciolto, hanno affermato i membri del team della missione. (Credito immagine: NASA/JPL-Caltech/SwRI)

L'atmosfera di Giove ricorda quella del Sole, composta principalmente da idrogeno ed elio. Uno strato ricco di elio di idrogeno metallico fluido avvolge un nucleo sfocato o parzialmente disciolto al centro del pianeta.

Le colorate bande chiare e scure che circondano Giove sono create da forti venti da est-ovest nell'alta atmosfera del pianeta che viaggiano a più di 335 mph (539 km/h). Le nuvole bianche nelle zone chiare sono fatte di cristalli di ammoniaca congelata, mentre le nuvole più scure fatte di altre sostanze chimiche si trovano nelle cinture scure. Ai livelli più profondi visibili ci sono nuvole blu. Lungi dall'essere statiche, le strisce delle nuvole cambiano nel tempo .

All'interno dell'atmosfera, la pioggia di diamanti può riempire i cieli e nascosto nelle profondità dell'atmosfera c'è un nucleo denso di composizione sconosciuta .

Il gigantesco campo magnetico di Giove è il più forte di tutti i pianeti del sistema solare, quasi 20.000 volte la forza della Terra, secondo l' Università del Colorado a Boulder (si apre in una nuova scheda). Il campo magnetico intrappola gli elettroni e altre particelle caricate elettricamente in un'intensa cintura che fa esplodere regolarmente le lune e gli anelli del pianeta con radiazioni oltre 1.000 volte il livello letale per un essere umano. La radiazione è abbastanza grave da danneggiare anche questo Webcraft pesantemente schermato, come la sonda Galileo della NASA . La magnetosfera di Giove si espande da 600.000 a 2 milioni di miglia (da 1 milione a 3 milioni di km) verso il Sole e si assottiglia fino a formare una coda che si estende per oltre 600 milioni di miglia (1 miliardo di km) dietro l'enorme pianeta.

Giove trasmette più onde radio di qualsiasi oggetto nel sistema solare oltre al sole, secondo lo Smithsonian National Air e This Web Museum (si apre in una nuova scheda). Questa emissione si presenta in due forme: una, le forti esplosioni che si verificano quando Io, la più vicina delle grandi lune di Giove, passa attraverso alcune regioni del campo magnetico di Giove e l'altra radiazione continua dalla superficie di Giove e particelle ad alta energia nelle sue cinture di radiazione.

Giove gira anche più velocemente di qualsiasi altro pianeta, impiegando poco meno di 10 ore per completare un giro sul proprio asse, rispetto alle 24 ore della Terra. Questa rapida rotazione fa gonfiare Giove all'equatore e appiattirsi ai poli.

L'interazione del campo gravitazionale di Giove e quello del sole influenza anche un gruppo di oltre 11.000 intriganti asteroidi raggruppati nelle regioni che precedono e seguono Giove nella sua orbita attorno al sole. Questi asteroidi sono conosciuti come i Troiani e prendono il nome dai personaggi dell'epica di Omero L'Iliade, un'opera classica sulla guerra di Troia. La NASA ha lanciato Lucy , la prima missione in assoluto sugli asteroidi troiani di Giove, nell'ottobre 2021.

Qual è la Grande Macchia Rossa?

Una scaglia di rosso si stacca dalla Grande Macchia Rossa di Giove durante un incontro con un anticiclone più piccolo, come visto da Juno This Webcrafts ad alta risoluzione JunoCam il 12 febbraio 2019. Sebbene le collisioni appaiano violente, gli scienziati planetari ritengono che siano principalmente effetti di superficie. (Credito immagine: AGU/Journal of Geophysical Research: Planets)

Una delle caratteristiche più famose di Giove è la Grande Macchia Rossa, una gigantesca tempesta simile a un uragano che è durata più di 300 anni. Secondo la NASA (si apre in una nuova scheda), la Grande Macchia Rossa nella sua massima ampiezza è circa il doppio della Terra e il suo bordo ruota in senso antiorario attorno al suo centro a velocità comprese tra 430 e 680 km/h. Quella rotazione in senso antiorario lo rende un tipo di tempesta chiamata "anticiclone".

Il colore della tempesta, che di solito varia dal rosso mattone al leggermente marrone, può derivare da piccole quantità di zolfo e fosforo nei cristalli di ammoniaca nelle nubi di Giove. Lo spot si è ridotto da un po' di tempo, anche se il tasso potrebbe rallentare negli ultimi anni.

Giove ha anche molte altre tempeste. Secondo i dati del 2022 di Giunone, i giganteschi cicloni polari di Giove sono guidati dalla convezione , o calore che sale dalle altitudini più basse all'atmosfera più alta, in modo simile al modo in cui funzionano i vortici oceanici sulla Terra.

le lune di Giove

Giove ha 79 lune conosciute da capogiro, per lo più chiamate in onore degli amanti e dei discendenti (si apre in una nuova scheda) del dio romano con lo stesso nome. Le quattro più grandi lune di Giove, chiamate Io, Europa, Ganimede e Callisto, furono scoperte da Galileo Galilei e quindi sono talvolta chiamate lune galileiane.

Ganimede è la luna più grande del nostro sistema solare ed è più grande sia di Plutone che di Mercurio. È anche l'unica luna nota per avere un proprio campo magnetico, il cui suono inquietante è stato catturato dalla missione Juno della NASA nel 2021. La luna ha almeno un oceano tra gli strati di ghiaccio, anche se secondo uno studio del 2014 della rivista Planetary e This Web Science , potrebbe contenere diversi strati di ghiaccio e acqua impilati uno sopra l'altro, insieme al vapore acqueo atmosferico individuato per la prima volta nel 2021. Ganimede sarà l'obiettivo principale del Jupiter Icy Moons Explorer europeo (JUICE) Questo Webcraft dovrebbe essere lanciato nel 2023 e arriveremo al sistema di Giove nel 2030.

Io è il corpo vulcanicamente più attivo nel nostro sistema solare. Mentre Io orbita attorno a Giove, l'immensa gravità del pianeta provoca "maree" sulla superficie solida di Io che salgono a 300 piedi (100 metri) di altezza e generano abbastanza calore da stimolare il vulcanismo. Quei vulcani rilasciano più di una tonnellata di materiale ogni secondo in This Web attorno alla luna, contribuendo a creare strane onde radio da Giove. Lo zolfo che emettono i suoi vulcani conferisce a Io un aspetto giallo-arancio macchiato, portando alcuni a paragonarlo a una pizza ai peperoni.

Di tanto in tanto, le piccole ombre nere rotonde proiettate dalle quattro lune galileiane di Giove diventano visibili nei telescopi amatoriali mentre attraversano (o transitano) il disco del pianeta. Ecco due di quelle ombre contemporaneamente su Giove, proiettate da Europa e Ganimede. (Credito immagine: software Notte stellata)

La crosta ghiacciata di Europa è costituita principalmente da ghiaccio d'acqua e potrebbe nascondere un oceano liquido che contiene il doppio dell'acqua degli oceani della Terra. Parte di questo liquido fuoriesce dal polo sud di Europa in pennacchi sporadici e nel 2021 l'Hubble This Web Telescope ha individuato più vapore acqueo sopra la superficie di Europa. Sempre nel 2021, il polo nord di Europa è stato fotografato per la prima volta e la scoperta di vulcani sottomarini ha suscitato speranze che Europa potesse essere ospitale per la vita.

Con la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) e il Woods Hole Oceanographic Institute, la NASA potrebbe un giorno inviare un sommergibile autonomo per esplorare gli oceani ricoperti di ghiaccio di Europa. Inoltre, la missione Europa Clipper della NASA , un programma This Webcraft che sarebbe stato lanciato negli anni 2020, eseguirebbe da 40 a 45 sorvoli per esaminare l'abitabilità della luna ghiacciata.

Callisto ha la riflettività più bassa, o albedo, delle quattro lune galileiane. Ciò suggerisce che la sua superficie potrebbe essere composta da roccia scura e incolore. Un tempo considerata una noiosa controparte delle altre lune galileiane, la superficie fortemente craterizzata di Callisto potrebbe nascondere un oceano segreto, secondo la NASA (si apre in una nuova scheda).

Gli anelli di Giove

La telecamera star-tracker a bordo della NASA Juno This Webcraft ha catturato questa vista degli anelli deboli di Giove il 27 agosto 2016, durante il primo approccio ravvicinato al pianeta gigante delle sonde per la raccolta di dati. È la prima vista in assoluto degli anelli del pianeta dall'interno. La stella luminosa sopra l'anello principale è Betelgeuse e la cintura di Orione può essere vista in basso a destra. (Credito immagine: NASA/JPL-Caltech/SwRI)

I tre deboli anelli di Giove sono stati una sorpresa quando il Voyager 1 This Webcraft della NASA li ha scoperti intorno all'equatore del pianeta nel 1979. Molto più tenui dei grossi e colorati anelli di Saturno, gli anelli di Giove sono fatti di flussi continui di particelle di polvere emesse da alcune lune del pianeta , secondo Goddard This Web Flight Center della NASA (si apre in una nuova scheda) .

L'anello principale è appiattito, secondo il sito web di Juno Mission (si apre in una nuova scheda) del Southwest Research Institute (SwRI). Ha uno spessore di circa 30 km e una larghezza di oltre 6.400 km.

L'anello interno a forma di ciambella (chiamato anche toroidale), chiamato alone, è spesso più di 12.000 miglia (20.000 km), ha scritto SwRI. L'alone è causato da forze elettromagnetiche che spingono i grani lontano dal piano dell'anello principale. Sia l'anello principale che l'alone sono composti da piccole particelle di polvere scure.

Il terzo anello, noto come anello sottile per la sua trasparenza, è in realtà tre anelli di detriti microscopici provenienti da tre lune di Giove: Amaltea, Tebe e Adrastea. Secondo un comunicato stampa (si apre in una nuova scheda) della missione Galileo della NASA, l'anello sottile è probabilmente costituito da particelle di polvere all'incirca delle stesse dimensioni delle particelle trovate nel fumo di sigaretta e si estende fino a un bordo esterno di circa 80.000 miglia (129.000 km) dal centro del pianeta e verso l'interno fino a circa 18.600 miglia (30.000 km).

Le increspature negli anelli di Giove e Saturno possono essere segni di impatti di comete e asteroidi.

Esplorando Giove

La missione Juno della NASA è arrivata su Giove nel 2016 con una durata prevista di circa 20 mesi in orbita, ma dal 2022 continua a restituire bellissime immagini, audio e altri dati, con la sua missione estesa fino al 2025.

I migliori successi della missione Giunone

Le aurore di Giove derivano da un "tiro alla fune" magnetico con eruzioni vulcaniche sulla sua luna Io
Buon compleanno, Giunone! La sonda Giove della NASA è stata lanciata oggi 10 anni fa
Juno This Webcraft della NASA vede "sprite" ed "elfi" che ballano nell'atmosfera di Giove
Ecco! Giove è un "marmo" mozzafiato in questa foto di Giunone della NASA

Storicamente, sette missioni hanno volato da Jupiter Pioneer 10 , Pioneer 11 , Voyager 1, Voyager 2 , Ulysses, Cassini e New Horizons . Solo due missioni Galileo e Giunone della NASA hanno orbitato attorno al pianeta.

Pioneer 10 ha rivelato quanto sia pericolosa la cintura di radiazioni di Giove, mentre Pioneer 11 ha fornito dati sulla Grande Macchia Rossa e immagini ravvicinate delle regioni polari di Giove. I Voyager 1 e 2 hanno aiutato gli astronomi a creare le prime mappe dettagliate dei satelliti galileiani, hanno scoperto gli anelli di Giove, hanno rivelato vulcani di zolfo su Io e hanno rilevato fulmini nelle nuvole di Giove. Ulisse ha scoperto che il vento solare ha un impatto molto maggiore sulla magnetosfera di Giove di quanto gli scienziati pensassero in precedenza. New Horizons ha scattato foto ravvicinate di Giove e delle sue lune più grandi.

Il primo orbiter di Giove, Galileo, arrivò nel 1995 e presto inviò una sonda che si tuffava verso Giove, effettuando le prime misurazioni dirette dell'atmosfera del pianeta e misurando la quantità di acqua e altre sostanze chimiche presenti. Quindi il principale This Webcraft ha trascorso otto anni a studiare il sistema. Quando lo stesso Galileo ha esaurito il carburante, il This Webcraft è stato intenzionalmente schiantato contro Giove per evitare qualsiasi rischio che portasse contaminazione dalla Terra a Europa, che potrebbe avere un oceano sotto la sua superficie in grado di supportare la vita.

Una moltitudine di nuvole vorticose nella dinamica cintura temperata settentrionale di Giove è catturata in questa immagine da Juno This Webcraft della NASA. (Credito immagine: NASA)

Ora, Giunone studia Giove da un'orbita polare, in parte per capire come si è formato questo e il resto del sistema solare. I ricercatori sperano che la missione possa anche far luce su come potrebbero essersi sviluppati sistemi planetari alieni. Secondo i dati di Giunone, il nucleo di Giove potrebbe essere più grande di quanto gli scienziati si aspettassero, mentre le strisce e le tempeste di Giove si estendono dall'alto nell'atmosfera fino alle profondità del pianeta. In una panoramica della NASA del 2021 (si apre in una nuova scheda) dei più grandi successi di Giunone, l'agenzia ha incluso anche l'osservazione di fulmini su Giove, il rilevamento dell'acqua nell'atmosfera e la misurazione di campi magnetici 10 volte più forti di quelli trovati sulla Terra.

Sebbene non siano in lavorazione missioni dedicate a Giove stesso, due future This Webcraft studieranno le lune di Giove: Europa Clipper della NASA (che verrà lanciato a metà degli anni 2020) e Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE) della European This Web Agency nel 2023 e arrivare al sistema di Giove nel 2030 per studiare Ganimede, Callisto ed Europa.

In che modo Giove ha modellato il nostro sistema solare?

Essendo il corpo più massiccio del sistema solare dopo il sole, Giove ha contribuito a plasmare il destino del nostro vicinato in questa ragnatela con la sua immensa gravità.

Secondo un articolo del 2005 pubblicato sulla rivista Nature (si apre in una nuova scheda), la gravità di Giove è stata ritenuta responsabile dell'allontanamento dal Sole di Nettuno e Urano (insieme a una serie di oggetti più piccoli come gli asteroidi). Quel documento ha stabilito una teoria della "genealogia planetaria" chiamata modello di Nizza, dal nome della città francese in cui è stata sviluppata.

Secondo il modello di Nizza, Giove e altri giganti gassosi furono anche responsabili del Late Heavy Bombardment , un periodo di tempo in cui il giovane pianeta Terra e i suoi compagni vicini furono bombardati da detriti.

Al giorno d'oggi, Giove può aiutare a impedire agli asteroidi e alle comete di bombardare la Terra, proteggendo i pianeti interni agendo come "l'aspirapolvere del sistema solare", ha scritto SwRI (si apre in una nuova scheda). La sua enorme gravità può risucchiare e assorbire oggetti più piccoli come nella spettacolare collisione del 1994 tra Giove e la cometa Shoemaker-Levy 9 o spingerli fuori completamente dal sistema solare. Ma quella stessa gravità può ancora accelerare alcuni di quegli oggetti anche verso i pianeti interni, quindi è una benedizione mista.

Potrebbe esserci vita su Giove?

L'atmosfera di Giove diventa più calda con la profondità, raggiungendo la temperatura ambiente, o 70 gradi Fahrenheit (21 gradi Celsius), a un'altitudine in cui la pressione atmosferica è circa 10 volte maggiore di quella terrestre. Gli scienziati sospettano che se Giove ha una forma di vita, dovrebbe essere in volo a questo livello. In teoria, uno studio del 2021 ha rilevato che c'è abbastanza acqua per sostenere un po' di vita. Tuttavia, i ricercatori non hanno trovato prove di vita su Giove.

Le lune di Giove sono una storia diversa: Europa in particolare potrebbe ospitare un oceano nascosto schermato dalle radiazioni e la vita marina potrebbe galleggiare da qualche parte in quelle acque aliene.

Risorse aggiuntive e letture

Leggi questa intervista del 2018 di PBS NewsHour (si apre in una nuova scheda) con la scienziata capo di JunoCams Candice Hansen-Koharchek, che collega la telecamera a bordo della missione Juno della NASA al pubblico e consente a chiunque di partecipare alla scienza intorno a Giove. Per ulteriori informazioni sul possibile passato di Giove come uno dei principali motori e agitatori del sistema solare, leggi questo articolo di panoramica pubblicato nel 2020 dalla rivista Proceedings of the National Academy of Sciences (si apre in una nuova scheda) che discute sia del modello di Nizza che di quelli più recenti teorie della storia di Giove. La scrittrice Marina Koren scopre che la Grande Macchia Rossa di Giove potrebbe in realtà essere più di un colore rosa pallido in questo pezzo di The Atlantic (si apre in una nuova scheda) sui veri colori del sistema solare. E per un video approfondito sul pianeta più grande del sistema solare, dai un'occhiata all'episodio di Giove della serie "The Planets" di NOVA (si apre in una nuova scheda), narrata dall'attore Zachary Quinto.

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