Manca davvero poco: il 4 luglio la sonda Juno (Nasa) accenderà i motori per 35 minuti e si posizionerà in orbita attorno a Giove, il gigante gassoso del Sistema Solare.
«Esattamente un anno fa stavamo procedendo alle correzioni di rotta per sorvolare al meglio Plutone con la New Horizon, in questi giorni ci stiamo preparando per porre in orbita gioviana la sonda che sorvolerà Giove a una distanza mai raggiunta prima», dichiara Diane Brown, responsabile del progetto Juno. La sonda, lanciata nel 2011, è parte del programma New Frontiers della Nasa, per missioni che non devono costare più di 700 milioni di dollari.
Video: Che cosa studierà Juno su Giove. Intervista ad Alberto Adriani (INAF IAPS Roma), responsabile dello strumento JIRAM a bordo della sonda Juno (da INAF Multimedia): uno splendido video con dettagli e animazioni che illustrano la missione della sonda Juno. | Inaf.
Per contenere i costi, è stato deciso che Juno fosse alimentata da pannelli solari anziché da un generatore nucleare: sarà la sonda più lontana dal Sole alimentata da energia solare, con tre pannelli solari lunghi 9 metri ognuno e un totale di 18.698 celle.
Dieci strumenti, due italiani. Durante le 37 orbite previste attorno al pianeta, la sonda lo sorvolerà a distanza sempre più ravvicinata, ma ci sarà un prezzo da pagare. L'avvicinamento la porterà sempre più vicina all'atmosfera di Giove, dove inevitabilmente cadrà nel 2017: «Abbiamo però progettato la missione per poter raccogliere il maggior numero di informazioni in un periodo di tempo limitato», ha commentato Rick Nybakken, del Jet Propulsion Laboratory di Pasadena.
Video: il ruolo dell'Italia nell'esplorazione del Sistema Solare. Enrico Flamini (ASI) sulla missione Juno, la sonda che il 4 luglio entra in orbita attorno a Giove, il gigante gassoso del Sistema Solare, e il ruolo dell'Italia nell'esplorazione della nostra regione di Spazio. | Asi.
Juno darà il quadro più completo del pianeta che si sia mai riusciti a ottenere. A bordo ci sono 10 strumenti, tra i quali due sono italiani: il JIRAM (Jupiter InfreRed Auroral Mapper), che ha il compito di studiare le violente aurore polari di Giove e l'atmosfera più esterna del pianeta fino alla profondità di circa 1.000 chilometri, e uno strumento per studiare la forza di gravità di Giove, il cui responsabile è Alberto Adriani, dell'Inaf, che permetterà di ottenere importanti informazioni della struttura interna del gigante gassoso.
Divinità a bordo. La missione si propone anche di cercare l'origine del campo magnetico di Giove, di misurare la quantità di acqua presente nella sua atmosfera, di studiare l'andamento e la velocità dei venti e la composizione atmosferica in dettaglio.
A bordo della sonda c'è una placca dedicata a Galileo Galilei, con la riproduzione del manoscritto in cui lo scienziato pisano descrisse quattro lune di Giove mai osservate prima. E, in più, un tocco di originalità con tre "astronauti" fatti con i Lego: Galileo, Giove e la sua sposa Giunone.
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A cavallo dei mesi di novembre e dicembre del 1973, la sonda Pioneer 10 raggiunse Giove. Per la prima volta, una sonda terrestre si avvicinava al gigante gassoso.
Pioneer ha inviato oltre 500 immagini di Giove. La maggior parte di queste furono scattate da una certa distanza e dunque non coglievano i dettagli del pianeta. Erano molto simili a quelle scattate dai telescopi dalla Terra.
Tuttavia, quelle immagini che furono ottenute nel momento di massima vicinanza (il 4 dicembre 1973) mostravano il pianeta con un dettaglio e una qualità mai raggiunta in precedenza. E non solo la migliore risoluzione permise di scoprire dettagli inediti del pianeta, ma anche il punto di vista, diverso da quello della Terra, ci permise di veder Giove da una prospettiva diversa. Da Terra su può vedere Giove solo come un disco completamente illuminato.
Pioneer 10 invece ci ha permesso per la prima volta di vedere Giove in varie condizioni di illuminazione, come in questa serie di foto (che sembrano a bassa risoluzione, ma per il periodo erano tra le migliori mai realizzate di Giove) dell’alba gioviana.
La sonda Pioneer 11 raggiunse Giove poco dopo la sua Gemella Pioneer 10. Grazie all'esperienza fatta, gli ingegneri della Nasa furono in grado di far passare Pioneer 11, quasi 10 volte più vicino al gigante gassoso rispetto al suo predecessore. Fecero passare la sonda sopra il polo del pianeta per evitare la fascia di radiazioni che in precedenza avevano fatto saltare un paio di strumenti della sonda gemella.
Rispetto alla 10, Pioneer 11 riuscì a scattare foto molto migliori di Giove, come questo ritratto del pianeta gassoso.
Pioneer 10 e 11 ci hanno svelato diversi segreti di Giove. Pioneer 10 ha provato che il pianeta è circondato da un fascia radioattiva molto potente e ha registrato che Giove produce più calore di quanto ne assorbe dal sole. Pioneer 11 ha mappato il pianeta in dettaglio fotografando la famosa Grande Macchia Rossa ed è stato in grado di calcolare la massa di una delle sue lune, Callisto.
Un collage di Giove e dei suoi satelliti osservati da Voyager 1.
Lanciata nell'estate del 1977, la sonda giunse nell'orbita di Giove il 5 marzo 1979 (ma le foto iniziarono ad arrivare a gennaio).
Le scoperte di Voyager 1 (confermate da Voyager 2 che arrivò nel luglio del '79) furono sorprendenti. In particolare osservò per la prima volta dei vulcani attivi su Io, uno dei quattro satelliti scoperti da Galileo Galilei, vulcani che emettono zolfo.
La più grande tempesta del sistema solare (guarda il multimedia per saperne di più), ripresa da Voyager 1.
La grande macchia rossa imperversa nell'emisfero meridionale di Giove da almeno 4 secoli, da quando fu osservata per la prima volta al telescopio.
Scoperti nel 1979, al passaggio della Voyager 1, la spiegazione per gli anelli di Giove ha dovuto attendere la sonda Galileo, in orbita attorno al pianeta gassoso dal '95 al 2003.
I dati raccolti hanno poi permesso di capire che gli anelli sono il residuo di impatti tra piccoli meteoriti e le lune più piccole del pianeta, come Adrastea: l'evento vaporizza i meteoriti ma polveri e detriti sfuggono all'attrazione della luna per entrare invece in orbita attorno a Giove. L'immagine mostra un'eclissi di Sole a opera di Giove, fotografata da Galileo: le polveri nell'alta atmosfera gioviana e nella fascia orbitale riflettono la luce del Sole.
I test di Focus.it
# Dieci domande curiose sul Sistema Solare: quante ne sai?
Foto: © © M. Belton (NOAO), J. Burns (Cornell) et al., Galileo Project, JPL/NASA
Elaborazione da una serie di scatti dalle fotocamere del telescopio spaziale Hubble. Tra il 16 e il 22 luglio 1994 ventuno frammenti identificabili come parti della cometa Shoemaker-Levy 9 sono precipitati su Giove: è stata la prima volta nella storia che si è potuto prevedere e poi osservare la collisione tra due corpi del Sistema Solare, un evento considerato molto raro. Per quanto riguarda il pianeta gassoso si ritiene infatti che comete di quella grandezza lo colpiscano una volta ogni millennio.
Dal telescopio spaziale Hubble: brillamenti solari, fotografie ravvicinate dei pianeti del Sistema Solare, multimedia e molto altro ancora su Focus.it.
Foto: © © JPL/NASA
Le macchie scure in questa immagine ripresa dal telescopio spaziale Hubble rappresentano aree d'impatto, o di penetrazione, nell'atmosfera di Giove di alcuni dei frammenti della cometa Shoemaker Levy 9. La fotografia è del 22 luglio 1994 ed è uno scatto di poco precedente alla conclusione dell'evento cosmico, ossia della collisione dell'ultimo frammento della cometa.
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# Il video della straordinaria impresa della sonda Dawn, che dopo aver studiato per un anno l'asteroide Vesta, il 4 settembre 2012 è partita in direzione del pianeta nano Cerere, dove arriverà nel 2015 dopo un viaggio di miliardi di chilometri.
# Una finestra sull'Universo, di Mario Di Martino, astronomo dell'Istituto Nazionale di Astrofisica.
Foto: © © JPL/NASA
Un'immagine dello strato esterno dell'atmosfera di Giove dopo l'impatto del "frammento A" della cometa Shoemaker-Levy 9, ripresa da una delle fotocamere del telescopio spaziale Hubble un'ora e mezza dopo l'impatto.
L'area dell'impatto, la striscia scura ingrandita e rielaborata nel riquadro, è ampia migliaia di chilometri. Il frammento della cometa è penetrato nell'atmosfera con un angolo di circa 45° e, secondo gli osservatori, l'area scura potrebbe essere ciò che resta dei gas della coda, espulsi all'indietro lungo il percorso di penetrazione del proiettile cosmico.
Per effetto della gravità di Giove, durante il passaggio ravvicinato del luglio del 1992 la cometa Shoemaker-Levy 9 si è spezzata in diversi frammenti identificabili, almeno 21 con un diametro stimato in oltre 2 chilometri, tutti precipitati sul pianeta gassoso - l'ultimo il 22 luglio 1994. L'energia liberata dall'impatto del 16 luglio (questa foto) è stata stimata nell'ordine del milione di megatoni (o di bombe all'idrogeno).
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Foto: © © JPL/NASA
Un lampo, un'esplosione: è quello che hanno osservato nelle ultime ore astronomi e astrofili osservando Giove al telescopio, in attesa del passaggio di due asteroidi in prossimità della Terra... [ leggi su Focus.it la notizia dell'avvistamento di questo nuovo impatto di un asteroide col gigante gassoso del Sistema Solare ]
Partendo da una serie di osservazioni e disegni, l'astronomo Frédéric Burgeot ha elaborato il primo planisfero del pianeta gassoso (foto), una mappa di 40x20 cm. Dai suoi bozzetti, Pascal Chauvet, specialista in animazione digitale, ha poi elaborato il video qui sotto, che propone una animazione precisa dei moti del pianeta e dei satelliti galileiani, Ganimede, Io, Europa, Callisto.
Giove e i suoi satelliti di fred-burgeot on Vimeo.
Foto: © © Frédéric Burgeot, Pascal Chauvet
Molto piccolo e molto vicino, ma è tutto relativo. Io, uno dei satelliti di Giove, in realtà proprio piccolo non è: con i suoi 3.600 chilometri di diametro, misura pressapoco come la nostra Luna e dista dalle turbolenti nuvole gioviane ben 420.000 chilometri, l'equivalente della distanza tra la Terra e la Luna.
Rispetto alle altre lune galileiane Europa, Ganimede e Callisto, Io è la più “movimentata”: dalle osservazioni effettuate, si stima che sulla sua superficie possano esserci circa 400 vulcani attivi che scagliano zolfo, gas e materiale piroclastico fino a 500 chilometri nello spazio, creando spettacolari pennacchi a forma di ombrello. Le sue eruzioni sono state immortalate a più riprese dalle sonde che studiano Giove e i suoi satelliti (entrambe le Voyager, la Galileo, la Cassini-Huygens e la New Horizons). Tutta questa attività vulcanica la rende uno dei cinque corpi celesti geologicamente attivi nel sistema solare, insieme alla Terra, Venere, il satellite di Saturno Encelado e il satellite di Nettuno Tritone.
L'immagine del gigante del sistema solare e della sua luna vulcanica è realizzata tramite il montaggio di fotografie scattate dalla sonda New Horizons nei primi mesi del 2007. In particolare, le lunghezze d'onda infrarosse utilizzate per immortalare Giove permettono di evidenziare le diverse quote delle sue nubi, con in blu le nuvole d'alta quota e le nebbie e in rosso le nuvole più profonde. L'ovale bianco-bluastro indica invece la Grande Macchia Rossa.
Io invece è ritratta in true-color e l'immagine mostra una grande eruzione in corso del vulcano Tvashtar, sul lato notturno della luna. La lava incandescente colora di rosso la sua superficie buia sotto un alto pennacchio vulcanico, la cui cima viene illuminata dai raggi solari.
Tutte le lune del sistema solare: scoprile qui.
Alla ricerca della vita sulla luna di Giove.
Foto: © NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute/GSPC
Che cosa sta succedendo sotto la superficie di Io? Il pennacchio di gas solforosi visibile nella parte alta di quest'immagine composita registrata dalla sonda Galileo (in orbita intorno al corpo celeste fino al 2003) parla chiaro: in quanto ad attività geologica la luna di Giove è tra i satelliti più irrequieti di tutto il Sistema Solare e le cause di questa vivacità sono ancora da approfondire. Recenti studi dei ricercatori dell'Università della California hanno rivelato che sotto alla crosta superficiale di Io è presente un oceano di lava profondo 50 chilometri. Si calcola che attraverso le bocche presenti sul suolo del satellite gioviano erutti ogni anno una quantità di lava 100 volte superiore a quella emessa nello stesso periodo da tutti vulcani terrestri messi insieme.
Altre foto e curiosità su Giove e le sue lune
[E. I.]
Foto: © Galileo Project, JPL, NASA
Io, satellite galileiano di Giove, fluttua sul pianeta in questa immagine catturata il 1° gennaio 2001 dalla strumentazione della sonda Cassini, due giorni dopo il suo avvicinamento al gigante gassoso del Sistema Solare.
L'immagine è fuorviante: la sonda si trova a 10 milioni di chilometri dal pianeta e ci sono circa 350.000 chilometri tra Io e la parte più esterna dell'atmosfera di Giove, due volte e mezza il diametro di Giove stesso.
Rispetto a Giove, Io si trova dunque più o meno alla stessa distanza che ci separa dalla Luna, di cui condivide approssimativamente anche le dimensioni, circa 3.600 chilometri di diametro: bastano queste due misure a dare un'idea dell'immensità del pianeta gassoso e di come apparirebbe a un ipotetico visitatore dalla superficie del suo satellite.
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Foto: © © JPL/NASA/University of Arizona
Come il più prolifico dei turisti giapponesi, anche la sonda New Horizons approfitta di ogni occasione per scattare fotografie durante le tappe intermedie del suo lungo viaggio che la porterà alla periferia del Sistema Solare. Ecco infatti Giove e la sua luna Io. La foto è un montaggio di immagini scattate in varie bande dell’infrarosso. Per questo motivo la Grande Macchia Rossa del pianeta è bianca.
La luna, invece, è stata ripresa alla luce naturale in un momento particolarmente fortunato: il vulcano Tvashtar stava eruttando e si può notare – nell’ingrandimento – il fiume di lava rossa.
La sonda New Horizons si sta dirigendo verso Plutone che incontrerà nel luglio del 2015. Continuerà poi la sua esplorazione verso la fascia di Kuiper.
Giove così non l'avete visto mai. Questa mappa del pianeta infatti è la più dettagliata mai ottenuta. Al centro è visibile il polo sud, mentre i bordi sono disegnati dall'equatore. Grazie all'accuratezza dell'immagine, ottenuta dalla sonda Cassini, sono visibili le bande parallele rosso-marrone e bianche, il Grande Punto Rosso (in alto a sinistra) e regioni particolarmente caotiche con ovali bianchi e molti piccoli vortici. Appaiono anche molte nuvole che sono sagomate a onde a causa dei venti e turbolenze che spazzano il pianeta ad altissime velocità (oltre i 180 chilometri all'ora).
Foto: © Foto: © NASA/JPL/Space Science Institute
Quando gli astronomi hanno osservato il pianeta Giove così "maculato", hanno capito di trovarsi di fronte ad un evento abbastanza raro, che capita una o due volte ogni decennio. Si tratta infatti di una tripla eclisse delle tre grandi lune del pianeta, Io, Ganimede e Callisto, la cui ombra si è proiettata sulla superficie colorata di Giove, le cui sfumature pastello sono dovute all'acquisizione della foto in luce quasi infrarossa, vale a dire NIR (Near Infrared), cioè nella regione dello spettro elettromagnetico compresa tra i 700 nm e i 2500 nm.
Nell'immagine ingrandita sono chiaramente visibili le due lune, Io (al centro) e Ganimede (a destra, in alto), mentre Callisto è fuori campo. L'evento è stato colto dal telescopio Hubble il 28 marzo scorso.
Foto: © Foto: © Nasa/Hubble
Ha fatto il suo lavoro per tanti anni ed ora ha chiuso definitivamente l'occhio indagatore laddove la sua avventura era "cominciata". Parliamo della sonda spaziale Galileo lanciata il 20 ottobre 1989 e arrivata nel sistema di Giove nel dicembre del 1995. Obiettivo: studiare e raccogliere dati sul pianeta Giove e le sue lune.
Il 21 settembre 2003 è stato il suo ultimo giorno di attività: la sonda infatti è precipitata sul pianeta gassoso. Il sacrificio di Galileo, programmato dallo stesso ente spaziale statunitense che l'ha progettato, è stato necessario a causa della probabile collisione con Europa, uno dei principali satelliti del pianeta Giove. Dal lancio all'impatto finale Galileo ha percorso 4,631,778,000 chilometri.
Nell'illustrazione (© Nasa), l'incontro della sonda col satellite Io.
Così appariva Giove nella lunghezza dell'infrarosso la notte del 17 agosto 2008. L'immagine in falsi colori è il risultato della combinazione di una serie di foto scattate nell'arco di 20 minuti con tre diversi filtri.
La grande macchia rossa del pianeta non è visibile in questa immagine perché si trovava sull'altra faccia durante le osservazioni.
Gli insoliti colori, diversi da quelli che siamo abituati ad osservare su Giove sono dati appunto dalla scelta della banda degli infrarossi. Il bagliore bluastro visibile vicino ai poli del pianeta è generato dall'interazione di particelle elettricamente cariche con il campo magnetico di Giove.
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Foto: © ESO
Ruotando, Giove strappa, con il suo campo magnetico, circa una tonnellata di materiale gassoso dall'atmosfera di Io ogni secondo: questo materiale, ionizzato dal campo magnetico del pianeta, forma intorno a Giove una nube di intense radiazioni, chiamata toroide di plasma.
Alcuni ioni di questo "anello" sono spinti nell'atmosfera gioviana lungo le linee di forza del suo campo magnetico, e originano spettacolari aurore intorno ai poli del pianeta.
Nella foto, Io vicino all'emisfero sud di Giove.
Ganimede, uno dei satelliti di Giove con i suoi 5270 km di diametro è il più grande satellite del nostro sistema solare. Osservato per la prima volta da Galileo nel 1610 con il cannocchiale confermò in maniera definitiva le teorie eliocentriche dell'astronomo fiorentino. Più grande di Mercurio e tre volte più grande della nostra Luna, ha un campo magnetico così intenso da far ritenere che abbia al suo interno un cuore di metallo liquido. Secondo le più recenti osservazioni potrebbe ospitare un oceano di acqua allo stato liquido chiuso sotto due strati di ghiaccio a circa 200 km di profondità.
Foto: © foto © NASA
Dal 22 marzo 2004 e per le successive due settimane, tutti e cinque i pianeti visibili dalla Terra (Mercurio, Venere, Marte, Giove e Saturno) e la Luna sono rimasti allineati e visibili in cielo uno sopra l'altro, un'ora dopo il tramonto del sole. Questa foto è stata scattata il 23 marzo 2004 alle 20.05.
Foto: © Foto: © Wojtek Rychlik
L'artista e scrittore americano Ron Miller si è divertito a far scomparire il nostro satellite per sostituirlo con i vari pianeti del Sistema Solare, mantenendo intatte proporzioni, colori e caratteristiche atmosferiche di ogni corpo celeste. Ecco che effetto farebbe se ci fosse Giove.
Qui altri scambi planetari
Foto: © Ron Miller
Affascinanti sulla Terra, straordinarie dallo spazio. Sono le aurore, spettacoli di luci e colori visibili nei cieli polari innescati dal contatto tra le particelle cariche provenienti dal Sole e le molecole di ossigeno della ionosfera, la parte più alta della nostra atmosfera. L’interazione tra questi elementi eccita le molecole di O2 che assorbono energia. Quando, in seguito, cominciano a cederla all’ambiente circostante, emettono luce a varie lunghezze d'onda, dando così vita a questa magia elettromagnetica.
Ma le aurore non sono un'esclusiva della Terra: possono manifestarsi anche su altri pianeti e nel corso degli anni le missioni condotte nel Sistema Solare sono riuscite a immortalarne alcune in modo più o meno nitido.
Nella foto: un'aurora boreale vista dalla Stazione Spaziale Internazionale.
Foto: © NASA
Ecco come appare un'aurora su Giove. La foto è stata scattata dal telescopio spaziale Hubble e mostra grandi scie luminose sopra il polo nord del pianeta.
Secondo gli astronomi sono generate dall'interazione tra il campo magnetico di Giove e quello delle sue tre lune, visibili anche nell'immagine: Io a sinistra, Ganimede al centro, Europa sulla destra. Per avere informazioni più precise su questo fenomeno dovremo attendere il 2016, quando su arriverà vicino a Giove la navicella spaziale Juno con il suo carico di strumenti.
Fenomeni simili alle aurore sono stati osservati dalla sonda Galileo sulle lune stesse del pianeta, in particolare su Io. Sarebbero generate dalle interazioni tra particelle cariche e l'atmosfera del satellite.
Foto: © CREDIT: JOHN CLARKE (UNIVERSITY OF MICHIGAN) AND NASA
Di Nettuno sappiamo ancora molto poco: le foto più ravvicinate del pianeta risalgono a un flyby, cioè un sorvolo, della sonda Voyager 2 del 1989.
Il campo magnetico di questo pianeta è molto più complesso rispetto a quello terrestre: per questo motivo le aurore di Nettuno, anche se più deboli rispetto alle nostre visto la distanza maggiore dal Sole, coinvolgono zone molto ampie del pianeta e non solo i poli magnetici.
Foto: © NASA
Tra le aurore più spettacolari del Sistema Solare ci sono sicuramente quelle di Saturno. Quella immortalata nella foto qui sopra è stata ripresa dalla sonda Cassini, in orbita attorno al pianeta dal 2004.
Secondo la NASA questi fenomeni possono essere messi in relazione con l'attività solare e con gli sciami di particelle cariche che investono Saturno.
Foto: © NASA
Urano è un altro pianeta del nostro Sistema Solare di cui sappiamo poco: la missione Voyager 2 lo ha avvicinato nel 1986 e in quell'occasione ha raccolto alcune informazioni sulle sue aurore. La foto qui sopra però è più recente, del 2011, ed è stata scattata dal telescopio spaziale Hubble che ha immortalato il fenomeno.
Un'eruzione solare particolarmente intensa era arrivata a colpire anche Urano, dando così vita alle aurore visibili nell'immagine (i due puntini più chiari). Secondo gli astrofisica della NASA le aurore appaiono molto lontane dai poli magnetici di Urano a causa dell'inclinazione particolarmente spinta del suo asse di rotazione.
Foto: © NASA/ESA
Marte non ha un campo elettromagnetico intrinseco quindi, in base a ciò che abbiamo detto, non dovrebbe ospitare fenomeni simili alle aurore. Eppure il pianeta rosso ha un magnetismo superficiale residuo nella sua crosta che è sufficiente per creare giochi di luce nell'atmosfera (peraltro poco densa).
Negli ultimi 10 anni di osservazioni sono state registrate diverse aurore nei punti di intersezione di questi campi magnetici.
Foto: © NASA
