L’atmosfera di Giove come non l’abbiamo mai vista prima

(CNN) – Le immagini scattate da due diversi telescopi mostrano Giove, il pianeta più grande del nostro sistema solare, sotto una nuova luce.

Il telescopio Northern Gemini alle Hawaii e il telescopio spaziale Hubble hanno catturato Giove nella luce visibile, infrarossa e ultravioletta, rivelando in dettaglio le sorprendenti caratteristiche atmosferiche gigantesche. Questi includono tempeste di stelle, enormi uragani e, naturalmente, la Grande Macchia Rossa, una tempesta che dura da secoli nell’atmosfera di Giove di tale portata da poter inghiottire la Terra.

Questa è l’astronomia multi-lunghezza d’onda al lavoro. Osservare un pianeta attraverso diverse lunghezze d’onda della luce può rivelare aspetti e caratteristiche che altrimenti sarebbero invisibili. Il loro confronto consente una migliore comprensione del gigante gassoso, della sua atmosfera, particelle e nebbia.

“Le osservazioni a nord di Gemini sono rese possibili dalla posizione del telescopio all’interno della Monnaki Science Reserve, situata vicino alla vetta del Monnaki”, ha detto Mike Wong, team leader e scienziato planetario presso l’Università della California, Berkeley. “Siamo grati per il privilegio di osservare Ka’awela (Giove) da un luogo unico sia per la sua qualità astronomica che per il significato culturale”.

Il fotografo a infrarossi ravvicinati Gemini North ha fornito l’immagine a infrarossi della lunghezza d’onda di Giove, mentre Hubble ha svolto una doppia missione utilizzando la Wide Field Camera 3 per l’imaging nella luce visibile e nei raggi ultravioletti.

Le tre foto sono state scattate contemporaneamente l’11 gennaio 2017 per confronto.

In tutte e tre le immagini, Giove sembra molto diverso. La grande macchia rossa scompare quasi alle lunghezze d’onda dell’infrarosso, ma la regione scura all’interno di una tempesta appare più grande dell’immagine della luce visibile. Questo perché le diverse lunghezze d’onda della luce mostrano varie strutture all’interno di una tempesta.

La combinazione di immagini di luce visibile della tempesta ottenute da Hubble con osservazioni a infrarossi di Gemini ha mostrato che le caratteristiche scure sono buchi nello strato di nuvole. Alla luce visibile, questi sembrano scuri. Ma nell’infrarosso termico, i ricercatori sono stati in grado di osservare che il calore di Giove filtra nello spazio attraverso i fori. Di solito, questo processo è bloccato dalle enormi nuvole di Giove.

Guarda il nostro confronto tra l’immagine a infrarossi luminosa di Giove con l’immagine a luce visibile più morbida nel cursore in basso.

Crediti: AURA / NSF / NOIRLAB / ESA / NASA / GEMINI INTERNATIONAL OBSERVATORY

Nell’infrarosso, gli strati caldi di Giove sotto le nuvole sembrano brillare attraverso le fessure tra le nuvole.

Wong ha paragonato l’immagine a infrarossi di Giove alla lanterna di zucca che sta decorando con se stesso questo Halloween.

Nel frattempo, le famose bande di nubi del pianeta Terra sono visibili a tutte e tre le lunghezze d’onda.

Red Spot Jr. Soprannominato Oval BA, gli scienziati sono una tempesta appena sotto la Grande Macchia Rossa vista nelle immagini visibili e ultraviolette. È stato formato dalla fusione di Three Storms nel 2000.

Quali differenze noti nell’immagine della luce UV e visibile?

La Mancha Roja Jr. Al bianco negli ultimi anni. Questo è il colore originale della macchia prima che diventasse rossa nel 2006. Ma il cuore di questa tempesta è rosso scuro, il che potrebbe indicare che la macchia rossa junior diventerà di nuovo rossa in futuro, come la grande macchia rossa.

Sopra questa regione turbolenta nell’immagine visiva, c’è anche una super tempesta che sembra una striscia bianca circolare.

Un’altra immagine appare nell’emisfero settentrionale di Giove in un’immagine a infrarossi. Si pensa che questa particolare linea sia un vortice ciclonico, o una serie di vortici, che si estende per circa 45.000 miglia da est a ovest. Alla luce visibile, appare marrone scuro. Quando la sonda spaziale Voyager 1 della NASA fotografò Giove nel 1979, gli scienziati chiamarono queste caratteristiche “sandali marroni”. Questi vortici quasi scompaiono alla luce ultravioletta.

Sotto ci sono grandi punti caldi visibili nell’immagine a infrarossi.

Giove è tempestoso

Prese insieme, le tre diverse prospettive aiutano gli scienziati a comprendere le interessanti nubi di Giove negli strati della sua atmosfera.

Le immagini possono anche essere paragonate alle osservazioni effettuate dalla missione Juno, che orbita attorno a Giove dal 2016.

Il pianeta è noto per le sue imponenti tempeste, ma cercare di guardare nell’entroterra richiede l’azione collettiva della sonda Juno, Hubble e Jimene North. Le osservazioni collettive di questo dream team hanno prodotto immagini meravigliose e hanno rivelato cosa sta accadendo all’interno delle gigantesche e continue tempeste di Giove.

Le tempeste di Giove sono brutali. Le nuvole temporalesche possono estendersi per 40 miglia dalla base alla vetta, che è equivalente a cinque volte l’altezza delle nuvole temporalesche sulla Terra. I fulmini di Giove sono anche molto potenti, perché triplicano l’energia dei cosiddetti “super raggi”, i più forti sulla Terra.

Wong e il suo team hanno utilizzato i dati raccolti per capire come si formano i temporali su Giove, per esplorare i buchi nelle nuvole della Grande Macchia Rossa e per osservare gli strati profondi dell’atmosfera del pianeta che normalmente non si vedono.

“Juno ha rilevato molti fulmini alle lunghezze d’onda radio associate ai tornado”, ha detto Wong. “Interpretiamo i dati per mostrare che quando c’è una convezione attiva, che genera fulmini, questa situazione specifica si verifica dove ci sono tre tipi di nuvole mescolate nello stesso posto: le costellazioni convesse molto alte e le lacune in cui Gemini rileva emissione luminosa e nuvole nelle profondità Mari.

È più probabile che si verifichino fulmini nelle nuvole di acque profonde, a causa della convezione umida. I fulmini di Giove e le grandi tempeste si formano dentro e intorno alle grandi celle di convezione sopra le nuvole profonde.

Sebbene diverse missioni spaziali robotiche abbiano visitato Giove, i ricercatori hanno ancora molte domande su come si è formato questo gas gigante e sui processi che si verificano sul pianeta.

Il supporto di Hubble e Gemini durante la missione Juno fornisce anche ai ricercatori una finestra sul clima di Giove in generale, come i modelli di vento, le onde atmosferiche e gli uragani, nonché i suoi gas e le temperature.

Questo set di dati è anche la base per la ricerca futura su cui Wong sta lavorando per determinare come e perché la Grande Macchia Rossa Sembra che si stia restringendo.

Sebbene gli scienziati non conoscano la causa, questa riduzione delle dimensioni della tempesta si è verificata da quando gli astronomi hanno iniziato a monitorarla e registrare le misurazioni già nel 1930.

Il gigante gassoso ha un’atmosfera in costante movimento, quindi l’osservazione a lungo termine ci consente di seguire i cambiamenti di Giove nel tempo. Gli scienziati sono ansiosi di sapere quali sorprese ha in serbo Giove per il futuro.