Se oggi possiamo osservare foto senza precedenti delle aurore australi di Giove, lo dobbiamo a uno dei due strumenti italiani a bordo della sonda che il 4 luglio 2016, dopo tre miliardi di km percorsi, ha agganciato l'orbita del gigante gassoso. JIRAM (Jovian InfraRed Auroral Mapper), è stato appositamente progettato per studiare la dinamica e la chimica delle aurore gioviane nel vicino infrarosso, e poco più di una settimana fa ci ha resistuito immagini luminose e strutturate del noto fenomeno.
Dell'importanza del contributo italiano alla missione - l'altro strumento nostrano a bordo è KaT (Ka-band Translator/Transponder), pensato per analizzare l'interno del pianeta - abbiamo parlato questa mattina nella tappa salernitana dei grandi incontri di Focus a Panorama d'Italia, insieme a Barbara Negri, responsabile dell’Unità Osservazione dell’Universo dell'Agenzia Spaziale Italiana, e all'astronauta Umberto Guidoni.
Sorvegliato speciale. Lo studio delle aurore gioviane va ben oltre il puro fine estetico: questi eventi, molto più violenti degli analoghi terrestri, rivelano informazioni essenziali sul modo in cui la magnetosfera di Giove interagisce con il vento solare. Con un'orbita che la porta sui poli del pianeta ogni 14 giorni, la sonda può osservarle nel dettaglio. Un altro compito di Juno è l'esplorazione del nucleo di Giove, che si sospetta possa essere roccioso o metallico.
Sacrificio estremo. Una missione, quella di Juno, destinata a concludersi nell'arco di 18 mesi: la quantità di radiazioni assorbite dalla sonda difficilmente permetterà che la missione si protragga oltre l'anno e mezzo. All'inizio del 2018, con una manovra kamikaze, l'esploratrice celeste porrà fine al suo viaggio tuffandosi nell'atmosfera gioviana.
Galileo Galiei. L'osservazione scientifica di Giove "inizia" il 7 gennaio 1610, verso sera, quando Galileo Galilei, che si trovava a Padova, comincia a osservare il cielo con un nuovo strumento, il telescopio.
Vicino a Giove vede degli “astri” invisibili a occhio nudo. Erano i satelliti di Giove che furono i primi corpi celesti del sistema solare a essere scoperti agli albori dell’astronomia telescopica. Lo scienziato pisano, accortosi dell’importanza della scoperta decise di chiamare i satelliti “astri medicei” in onore di Cosimo II de’ Medici, Granduca di Toscana. I quattro satelliti, furono ribattezzati nel ‘600 con i nomi di alcune figure mitologiche legate a Giove (dio supremo dell’antica religione romana): Io, Europa, Ganimede e Callisto.
Pioneer 10. La sonda della NASA è il primo veicolo spaziale a superare la fascia egli asteroidi e raggiunge Giove nel dicembre 1973. Il suo fly-by ci restituisce le prime foto da vicino (a soli 130.000 km dalla cime delle nubi) del gigante gassoso.
Pioneer 11. Un anno dopo, nel 1974, Pioneer 11 sulla strada verso Saturno passa accanto a Giove a una distanza 3 volte minore rispetto a Pioneer 10 e fotografa per la prima volta i poli del pianeta.
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 ed è stato in grado di calcolare la massa di una delle sue lune, Callisto
Voyager 1.Il "servizio fotografico" di Voyager 1 inizia a gennaio del 1979 e prosegue fino ai primi di aprile. La sonda scatta circa 19.000 foto e compie diverse misurazioni scientifiche. Qui sotto l'avvicinamento della sonda
Say hi to #Jupiter for me, @NASAJuno! In polar orbit, you'll see a different side than I did during my 1979 flyby pic.twitter.com/ufCtiOQ6eZ
— NASA Voyager (@NASAVoyager) 3 luglio 2016
Voyager 1. Grazie al passaggio veramente ravvicinato abbiamo avuto la possibilità di osservare da vicino la grande macchia rossa.
Voyager 2. Il testimone di Voyager 1 è stato raccolto un mese dopo dalla sonda gemella, Voyager 2. Le due navicelle spaziali hanno scattato più di 33.000 foto di Giove e dei suoi 5 satelliti principali e compiuto un gran numero di osservazioni e misurazioni scientifiche. Giove possiede un debole sistema di anelli planetari, il terzo ad esser stato scoperto nel sistema solare, dopo quello di Saturno e quello di Urano. Fu osservato per la prima volta da Voyager 1, ma le foto più belle - come questa, scattata da 1.450.000 km - le dobbiamo a Voyager 2.
Foto: © Nasa/JPL
Ulysses. La sonda dell'ESA e della NASA ha raggiunto Giove nel 1992 sfruttando l'effetto fionda del pianeta per raggiungere la sua orbita intorno al Sole. Il passaggio non ci ha restituito alcuna foto perché la sonda aveva altri obiettivi e non era dotata di fotocamere, ma ha permesso di raccogliere nuovi dati sul campo magnetico di Giove.
Hubble. Il telescopio spaziale Hubble osserva regolarmente Giove (qui l'ultima foto, in cui ha catturato un aurora boreale grande quanto la Terra), ma quello che riuscì a fotografare tra il 16 e il 22 luglio 1994 è davvero eccezionale: 21 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.
Galileo. Nel 1996 Giove viene raggiunto dalla sonda Galileo. È stata la prima navicella a orbitare il pianeta gassoso (per 8 anni) e a far precipitare una sonda nell'atmosfera gioviana. La sonda ha trasmesso dati per quasi un'ora prima di andare perduta a causa dell'aumento di pressione e temperatura degli strati più densi dell'atmosfera.
Galileo ha anche studiato a fondo i satelliti gioviani, in particolare Europa (nella foto), Io e Ganimede.
Cassini. Nel 2000 è Cassini a far visita a Giove. La sonda dell'ESA e della NASA diretta verso Saturno compie un passaggio ravvicinato su Giove per sfruttarne l'effetto fionda. Cassini riesce a ricostruire la mappa di Giove più dettagliata finora mai realizzata.
Hubble. Quando nel marzo 2004 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.
New Horizons. Anche New Horizons, diretta verso Plutone, ha fatto visita a Giove nel 2007. Quest'immagine in realtà è un piccolo fotomontaggio: il pianeta è stato ripreso dalla sonda NASA al quasi infrarosso; il satellite Io, invece, è stato osservato in un giorno diverso, ai colori quasi reali. Sulla luna di Giove si può notare un'eruzione vulcanica.
New Horizons. La prima foto a colori di Giove e le sue lune catturata da Juno il 29 giugno 2016, da una distanza di 5,3 milioni di km dal pianeta. L'avventura di Juno è appena iniziata.
Foto: © NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS
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
