Giove pianeta gassoso: la crisi energetica

Giove pianeta gassoso: la crisi energetica

Giove il pianeta gassoso evidenzia una crisi energetica. Oggi spiegato il suo  riscaldamento atmosferico.

Dopo decenni di attesa, uno degli enigmi che si lega al 5°Pianeta del sistema solare, è stato finalmente chiarito. Gli astronomi hanno creato la mappa dettagliata e globale dell’atmosfera superiore di Giove riuscendo a capire che il meccanismo di riscaldamento atmosferico di tutto il pianeta, è causato dalle potenti aurore del pianeta.

Gli autori dello studio, hanno dichiarato che il punto di partenza è stato il creare una mappa termica globale dell’atmosfera più alta del Pianeta. All’epoca dei fatti il segnale non era abbastanza luminoso e non è stato possibile rivelare qualcosa al di fuori delle regioni polari di Giove.

Tuttavia, le nozioni acquisite in itinere, hanno permesso di guadagnare tempo. e sfruttare il più possibile uno dei più grandi e potenti telescopi sulla terra, il Keck. A questo punto, utilizzando i dati dell’Osservatorio Keck alle Hawaii,. gli astronomi sono riusciti a riprodurre mappe di temperature minuziosamente dettagliate che hanno evidenziato come, all’interno dell’aurora ci siano temperature molto alte,. fatto emerso anche nelle precedenti osservazioni. L’analisi ha prodotto un focus di osservazione sull’aurora di Giove che, nonostante occupi poco meno del 10% dell’area del pianeta, riesce a riscaldarlo tutto.

Quest’integrazione arriva dal dottor James O’Donoghue, ricercatore della JAXA che ha completato il suo dottorato di ricerca a Leicester, ed è autore principale del documento.

Giove pianeta gassoso
Giove pianeta gassoso – immagine di Giove, scattata dal telescopio spaziale Hubble della NASA/ESA il 25 agosto 2020

Giove pianeta gassoso: cosa suggeriscono i dati  

Un passo indietro. La testimonianza dell’indagine arriva dagli scienziati spaziali dell’Università di Leicester che hanno lavorato con i colleghi dell’Agenzia Spaziale Giapponese (JAXA), della Boston University, del Goddard Space Flight Center della NASA e del National Institute of Information and Communications Technology (NICT) per rivelare il processo a ridosso del riscaldamento atmosferico di Giove.

Da Leicester in poi, la ricerca ha visto un’enorme collaborazione tra astronomi col fine di rendere questo studio un autentico successo e con l’obiettivo finale, di trovare il nucleo e la risoluzione a quest’enigma che per decenni ha atteso risposta.

Sono stati combinati i dati della missione Juno della NASA in orbita attorno a Giove con la funzione di studiare il campo magnetico del pianeta, e del telescopio spaziale giapponese Hisaki, gestito dall’agenzia spaziale JAXA.

Il dottor Tom Stallard e il dottor Henrik Melin fanno entrambi parte della Scuola di Fisica e Astronomia dell’Università di Leicester. Il dottor Stallard ha dichiarato a Nature:

Questa “crisi energetica di Giove” è stata una questione di lunga data. Con ogni missione spaziale di Giove, insieme alle osservazioni a terra, negli ultimi 50 anni, abbiamo costantemente misurato le temperature equatoriali come troppo calde. Ciononostante, i modelli non riescono a plasmare correttamente come la temperatura elevata scorra dall’aurora. C’è forse qualche altra fonte di energia sconosciuta vicino all’equatore? Quest’articolo descrive come abbiamo mappato la regione con un dettaglio senza precedenti; e abbiamo dimostrato che, su Giove, il riscaldamento equatoriale è direttamente associato al riscaldamento aurorale”.

Le Aurore

Le aurore si verificano quando le particelle cariche vengono catturate nel campo magnetico di un pianeta. Queste spiraleggiano lungo le linee di campo verso i poli magnetici del pianeta, colpendo atomi e molecole nell’atmosfera per rilasciare luce ed energia.

Sulla Terra, questo porta al caratteristico spettacolo di luce che forma l’Aurora Boreale e Australe. Su Giove, il materiale che fuoriesce dalla sua luna vulcanica, Io porta all’aurora più potente del sistema solare e all’enorme riscaldamento delle regioni polari del pianeta.

Anche se le aurore gioviane sono state a lungo un candidato ideale per il riscaldamento dell’atmosfera del pianeta, le osservazioni non sono state in grado di confermare o negare questo fino ad ora.

Le mappe precedenti della temperatura atmosferica superiore sono state formate usando immagini composte solo da alcuni pixel. Questa non è una risposta sufficiente per vedere come la temperatura potrebbe essere cambiata in tutto il pianeta, fornendo pochi indizi sull’origine del calore extra.

I ricercatori hanno creato cinque mappe della temperatura atmosferica a diverse risoluzioni spaziali, con la mappa a più alta risoluzione che mostra una misurazione della temperatura media per quadrati di due gradi di longitudine “alta” per due gradi di latitudine “larga”.

Il team ha setacciato più di 10.000 punti di dati individuali, mappando solo i punti con un’incertezza inferiore al 5%.

La prova del processo che guida il trasferimento di calore

I modelli delle atmosfere dei giganti gassosi suggeriscono che funzionano come un gigantesco frigorifero,. con l’energia termica prelevata dall’equatore verso il polo,. e depositata nella bassa atmosfera in queste regioni.

Queste nuove scoperte indicano che le aurore in rapida evoluzione possono guidare onde di energia contro questo flusso verso il punto focale, permettendo al calore di raggiungere l’equatore.

Le osservazioni hanno anche mostrato una regione di riscaldamento localizzato nel sito sub-aurorale. che potrebbe essere interpretata come un’onda limitata di calore che si propaga verso l’equatore, che si può considerare una prova del processo che guida il trasferimento di energia.

La ricerca planetaria all’Università di Leicester abbraccia l’ampiezza del sistema gioviano, dalla magnetosfera e l’atmosfera del pianeta, fino alla sua diversa collezione di satelliti.

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