Forme strane e luminose nell’atmosfera di Giove

Saturno mostra il suo celebre esagono, mentre Giove recentemente ha manifestato strutture sorprendenti. In alto nell’atmosfera, gli astronomi hanno individuato nuove e luminose caratteristiche sopra la turbolenta Grande Macchia Rossa. Nella ionosfera, concentrazioni di idrogeno ionizzato producono brillii nel vicino infrarosso sotto forma di archi, bande e macchie, svelando un lato selvaggio del pianeta più estremo di quanto si pensasse.

Henrik Melin, esperto di scienze planetarie all’Università di Leicester, Regno Unito, commenta: “Pensavamo che questa zona fosse noiosa, ma è intrigante quanto le aurora boreali, se non di più. Giove continua a stupire.”

L’atmosfera giovaniana è un ambiente tempestoso, con cicloni e fenomeni meteorologici di una potenza impressionante. La Grande Macchia Rossa, grande quanto la Terra, è la tempesta più imponente del Sistema Solare, turbolenta da secoli.

Niente di simile esiste sulla Terra e gli scienziati sono ansiosi di comprendere le forze che la mantengono e la sua straordinaria longevità. Il JWST offre nuove opportunità per esplorarla, rivelando dettagli fino ad ora sconosciuti della ionosfera di Giove attraverso osservazioni ad alta risoluzione nel vicino e medio infrarosso.

Qui, processi come l’irradiazione solare ultravioletta ionizzano il gas idrogeno, generando ioni positivi noti come cationi triidrogeno (H3+). Questi ioni emettono luce infrarossa. Nelle regioni a latitudini medie e basse di Giove, questa emissione è debole e si mescola con altre più intense, ostacolando un’indagine dettagliata dell’H3+. Poiché Giove riceve solo circa il 4% della radiazione solare terrestre, si supponeva che l’emissione fosse uniformemente distribuita.

Dopo che JWST ha puntato il suo sguardo dorato verso il gigante gassoso, Melin e colleghi hanno analizzato i dati per studiare la Grande Macchia Rossa. Questo ha incluso l’osservazione della distribuzione di H3+ nella ionosfera inferiore. Hanno scoperto strutture complesse nel gas, con concentrazioni variabili di H3+, suggerendo che oltre alla luce solare, altri meccanismi giocano un ruolo nella formazione di queste peculiari strutture.

Melin spiega: “Le onde gravitazionali, simili a quelle sulla sabbia di una spiaggia, potrebbero modellare questa struttura. Si formano nella turbolenta atmosfera inferiore intorno alla Grande Macchia Rossa e possono alterare la struttura e le emissioni dell’atmosfera superiore.”

Questa interazione suggerisce che gli strati atmosferici di Giove si influenzino reciprocamente in modi intricati e inaspettati. I modelli atmosferici indicano che le onde gravitazionali potrebbero spiegare le variazioni osservate nella densità di H3+ nella ionosfera.

È necessario ulteriore studio per confermare questi meccanismi. Tuttavia, la scoperta indica che abbiamo sottovalutato un aspetto cruciale del clima di Giove, presumendo erroneamente la sua uniformità.

Gli studiosi concludono: “Le osservazioni del JWST dimostrano che la ionosfera a bassa latitudine di Giove è molto più complessa di quanto immaginassimo, con una varietà di caratteristiche mai osservate prima. Questo fenomeno potrebbe influenzare anche il clima degli altri giganti gassosi del Sistema Solare”.

I risultati sono stati pubblicati su Nature Astronomy.