Giove, il gigante: introduzione

Il prossimo 4 luglio la sonda JUNO arriverà in orbita attorno a Giove. Durante l’attesa di questo avvenimento verranno pubblicati su questo blog una serie di approfondimenti riguardo il gigante gassoso ed il suo sistema di satelliti. Partiamo da un’introduzione che ripercorra le principali tappe delle scoperte legate al pianeta più grande del Sistema Solare.

Giove è il pianeta più grande e più massiccio del Sistema Solare.
Quinto pianeta in quanto a distanza dal Sole, è il primo pianeta del Sistema Solare esterno alla fascia principale di asteroidi.
È classificato come gigante gassoso in quanto la maggior parte della sua materia si presenta allo stato fluido e possiede una massa maggiore di 300 masse terrestri (sarebbe sufficiente una massa superiore alle 10 masse terrestri per essere classificati come giganti).

L’interesse scientifico nei suoi confronti nasce, come per tutti i pianeti visibili ad occhio nudo, in età assiro-babilonese in cui ne fu calcolato periodo sinodico ed orbitale*. Di seguito le principali tappe dello studio del pianeta negli ultimi secoli:

• Le prime osservazioni con l’utilizzo di strumentazione ottica risalgono tuttavia a Galileo Galilei che nel 1610 scoprì l’esistenza di quattro dei 67 satelliti naturali attualmente confermati: Io, Europa, Ganimede e Callisto.
• Nel 1639 Francesco Fontana ne scoprì le caratteristiche bande atmosferiche mentre negli anni 60 dello stesso secolo Gian Domenico Cassini studiò il periodo di rotazione del pianeta, scoprì la Grande Macchia Rossa e la rotazione differenziale della sua atmosfera.
  Segue un periodo senza significative scoperte finché nel corso dell’800 non si notò che la tempesta nella grande macchia rossa variava di intensità nel corso del tempo.
• Nel 1892 Edward Barnard scoprì l’esistenza di un quinto satellite (Amaltea).
• Nel 1932 Rupert Wildt identificò nello spettro del pianeta le bande del metano e dell’ammoniaca, che risultano essere infatti i principali coponenti dell’atmosfera gioviana.
• Nel 1955 Bernard Burke e Kenneth Franklin rilevarono dei lampi radio provenienti da Giove, provando l’esistenza di una magnetosfera gioviana.
• Con il lancio della Pioneer 10 della NASA nel 1973 si è dato inizio all’esplorazione di Giove per mezzo di fly-by di sonde automatiche.
  Pioneer 10 e Pioneer 11 hanno raccolto dati sull’atmosfera del pianeta, sul suo campo magnetico e sui satelliti medicei. Le sonde Voyager 1 e 2 nel 1979 hanno proseguito queste analisi, fornendo importanti immagini e dati dell’atmosfera gioviana e scoprendone gli anelli (sì, anche Giove ha degli anelli, anche se molto meno evidenti di quelli di Saturno). Ulteriori dati sono stati forniti dalla sonda Ulysses nel 1992 e dalla Cassini-Huygens nel 2000. In particolare quest’ultima ha fornito fondamentali dati per lo studio della circolazione atmosferica e dei moti delle nubi.
• L’unica sonda ad essere entrata effettivamente nell’atmosfera di Giove è la sonda Galileo, sempre della NASA, che vi è entrata nel 1995. Ha orbitato intorno al pianeta per 7 anni per poi eseguire un impatto controllato sul pianeta nel 2003, ricavando un’ingente mole di dati riguardanti i primi strati interni dell’atmosfera gioviana, soprattutto per quanto riguarda l’intensità dei venti e i profili della pressione e della temperatura.

La sonda Juno (che sta per Giunone, la moglie di Giove) è stata lanciata da Cape Canaveral il 5 agosto 2011 ed giungerà, come detto il pianeta il 4 luglio 2016. Ha come obiettivi principali:

1. Determinare quanta acqua e ammoniaca si trovano nell’atmosfera gioviana
2. Osservare approfonditamente nell’atmosfera gioviana per misurare composizione chimica, temperatura, moti delle nubi ed altre proprietà, tra cui l’esistenza di un nucleo roccioso
3. Creare una mappa del campo magnetico e gravitazionale, rivelando la struttura interna del pianeta
4. Esplorare e studiare la magnetosfera vicino i poli del pianeta, con particolare riguardo alle aurore.

*Il periodo sinodico è il tempo che impiega un oggetto a tornare nella stessa posizione della volta celeste, mentre il periodo orbitale è la durata dell’anno di un pianeta, ossia il tempo che impiega a percorrere la sua intera orbita.