Nuove immagini di Giove rivelano dettagli sorprendenti

Nuove straordinarie immagini di Giove, raccolte dal telescopio terrestre Gemini North e dal telescopio spaziale Hubble, mostrano il pianeta alle lunghezze d’onda della luce visibile, infrarossa e ultravioletta. Queste viste rivelano dettagli nelle caratteristiche atmosferiche, come la Grande Macchia Rossa, le supertempeste e i cicloni giganteschi che si estendono sul disco del pianeta.

Le viste nel visibile e nell’ultravioletto sono state catturate dalla Wide Field Camera 3 sul telescopio spaziale Hubble, mentre l’immagine a infrarossi proviene dallo strumento Near-InfraRed Imager (NIRI) del telescopio Gemini North, alle Hawaii, il membro settentrionale dell’Osservatorio internazionale Gemini, un Programma del NOIRLab di NSF. Tutte le osservazioni sono state effettuate contemporaneamente l’11 gennaio 2017.

Questi tre ritratti evidenziano il vantaggio chiave dell’astronomia a più lunghezze d’onda: la visualizzazione di pianeti e altri oggetti astronomici a diverse lunghezze d’onda della luce consente agli scienziati di raccogliere informazioni altrimenti non disponibili.

La Grande Macchia Rossa

Nel caso di Giove, il pianeta ha un aspetto molto diverso nelle osservazioni nell’infrarosso, nel visibile e nell’ultravioletto. La Grande Macchia Rossa del pianeta – il famoso sistema di tempeste persistenti abbastanza grande da inghiottire l’intera Terra – è una caratteristica importante delle immagini visibili e ultraviolette, ma è quasi invisibile alle lunghezze d’onda dell’infrarosso. Le bande di nuvole controrotanti di Giove, al contrario, sono chiaramente visibili in tutte e tre le viste.

Vista agli infrarossi di Giove dal telescopio Gemini North, alle Hawai. Nell’immagine le aree più calde appaiono luminose, inclusi quattro grandi punti caldi che appaiono in fila, appena a nord dell’equatore. A sud dell’equatore, la Grande Macchia Rossa di forma ovale e coperta di nuvole appare scura. Credit: International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA, M.H. Wong (UC Berkeley) et al. Acknowledgments: M. Zamani.

 

L’osservazione della Grande Macchia Rossa a più lunghezze d’onda offre altre sorprese. La regione scura nell’immagine a infrarossi è più grande del corrispondente ovale rosso nell’immagine visibile. Questa discrepanza sorge perché diverse strutture sono rivelate da diverse lunghezze d’onda; le osservazioni a infrarossi mostrano aree coperte da spesse nuvole, mentre le osservazioni visibili e ultraviolette mostrano le posizioni dei cromofori, le particelle che conferiscono alla Grande Macchia Rossa la sua caratteristica tonalità, assorbendo la luce blu e ultravioletta.

La Grande Macchia Rossa non è l’unico sistema temporalesco visibile in queste immagini. La regione a volte soprannominata Red Spot Jr. (nota agli scienziati gioviani come Oval BA) appare sia nelle osservazioni visibili che nell’ultravioletto. Questa tempesta – in basso a destra della sua controparte più grande – si è formata dalla fusione di tre tempeste di dimensioni simili nel 2000.

Nell’immagine a lunghezza d’onda visibile, ha un bordo esterno rosso chiaramente definito con un centro bianco. Nell’infrarosso, tuttavia, Red Spot Jr. è invisibile, perso nella banda più ampia di nuvole più fredde, che appaiono scure nella vista a infrarossi. Come la Grande Macchia Rossa, la Macchia Rossa Jr. è colorata da cromofori che assorbono la radiazione solare a lunghezze d’onda sia ultraviolette che blu, conferendogli un colore rosso nelle osservazioni visibili e un aspetto scuro alle lunghezze d’onda ultraviolette. Appena sopra Red Spot Jr. nelle osservazioni visibili, una supertempesta gioviana appare come una striscia bianca diagonale che si estende verso il lato destro del disco di Giove.

Quattro grandi “punti caldi”

Un fenomeno atmosferico che ha un ruolo di primo piano nelle lunghezze d’onda infrarosse è una striscia luminosa nell’emisfero settentrionale di Giove. Questa caratteristica – un vortice ciclonico o forse una serie di vortici – si estende per 72.000 chilometri in direzione est-ovest. A lunghezze d’onda visibili il ciclone appare marrone scuro, portando a questo tipo di caratteristiche chiamate “chiatte marroni” nelle immagini della navicella spaziale Voyager della NASA. Alle lunghezze d’onda dell’ultravioletto, tuttavia, la caratteristica è appena visibile sotto uno strato di foschia stratosferica, che diventa sempre più scura verso il polo nord.

Allo stesso modo, allineati sotto la chiatta marrone, quattro grandi “punti caldi” appaiono luminosi nell’immagine a infrarossi ma scuri sia nel visibile che nell’ultravioletto. Gli astronomi hanno scoperto tali caratteristiche quando hanno osservato per la prima volta Giove nelle lunghezze d’onda dell’infrarosso negli anni ’60.

Oltre a fornire un bellissimo tour panoramico di Giove, queste osservazioni forniscono approfondimenti sull’atmosfera del pianeta, con ogni lunghezza d’onda che sonda diversi strati di nuvole e particelle di foschia. Un team di astronomi ha utilizzato i dati del telescopio per analizzare la struttura delle nuvole all’interno delle aree di Giove, dove la sonda spaziale Juno della NASA ha rilevato segnali radio provenienti dall’attività dei fulmini.

“Le osservazioni di Gemini North sono state rese possibili dalla posizione del telescopio all’interno della Maunakea Science Reserve, adiacente alla vetta di Maunakea”,

riconosce il capo del team di osservazione, Mike Wong dell’Università della California, Berkeley.

“Siamo grati per il privilegio di osservare Ka’āwela (Giove) da un luogo unico sia per la sua qualità astronomica che per il suo significato culturale”.

 

 

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