Perché la Grande Macchia Rossa di Giove è così persistente?

La Grande Macchia Rossa (GMR) di Giove è una vasta tempesta anticiclonica, situata a circa 22° sotto l'equatore del pianeta, che dura da almeno 300 anni. È...

La Grande Macchia Rossa (GMR) di Giove è una vasta tempesta anticiclonica, situata a circa 22° sotto l'equatore del pianeta, che dura da almeno 300 anni. È la più grande tempesta del Sistema Solare. La GMR ruota in verso antiorario, con un periodo di 6 giorni terrestri, corrispondenti a 14 giorni gioviani. Misura 24–40.000 km da ovest ad est e 12–14.000 km da sud a nord. La macchia è sufficientemente grande da contenere quasi tre pianeti delle dimensioni della Terra. [Guarda animazioni e video della Grande Macchia Rossa] Osservazioni nell’infrarosso hanno indicato che la GMR è più fredda (e quindi, raggiunge altitudini maggiori) della maggior parte delle altre nubi presenti sul pianeta (con una temperatura inferiore a -160 °C); lo strato più alto delle nubi della GMR svetta di circa 8 km sugli strati circostanti.

Primo piano della Grande Macchia Rossa di Giove ottenuto dalla sonda Voyager. (NASA/JPL/Bjorn Jonsson)

Oltre ad essere così spettacolare, racchiude anche molti misteri, primo fra tutti, il fatto che  in un così lungo periodo di tempo non si sia dispersa. In base ai modelli di fluidodinamica usati, infatti, la tempesta sarebbe dovuta scomparire già secoli fa, invece è ancora in piena forza. Da dove proviene l’energia necessaria al suo mantenimento? I risultati di un recente  studio fatto da due ricercatori statunitensi sembra finalmente risolvere questo enigma. [Guarda le più belle foto di Giove] In base alle attuali teorie, la GMR si sarebbe dovuta disperdere dopo alcuni decenni,  invece dura da centinaia di anni. Molti processi contribuiscono normalmente a dissipare vortici come questi, in particolare le onde e turbolenze intorno dovrebbero dissipare molta dell'energia dei venti. A questo si aggiunge il fatto che il vortice perde energia anche tramite la dissipazione del calore e che l'intera tempesta si trova in mezzo a due flussi che viaggiano in direzioni opposte e questo dovrebbe farla rallentare. Alcuni ricercatori hanno ipotizzato che la GMR potesse consumare vortici di dimensioni più piccole per restare attiva. Alcuni modelli mostrano infatti che i grandi vortici potrebbero vivere più a lungo se continuassero a divorare vortici più piccoli, ma questo non avviene abbastanza spesso per la GMR da poter spiegare la sua longevità.

L'evoluzione recente della Grande Macchia Rossa ripercorsa attraverso le immagini ottenute dal telescopio spaziale Hubble. (NASA/JPL/ESA/Hubble)

Per indagare intorno a questo mistero, i due ricrcatori hanno messo a punto un loro modello, che, a differenza di quelli esistenti, è in 3D ed ha una risoluzione molto più alta. Molti modelli precedenti si concentravano soltanto sui venti orizzontali, dove risiede la maggior parte dell'energia, ma i vortici hanno anche strutture verticali, anche se viene coinvolta molta meno energia. Nel passato, questi flussi verticali sono stati ignorati nella convinzione che non fossero molto importanti, o sono state usate equazioni più semplici perché la combinazione dei moti orizzontali con quelli verticali era troppo difficile da modellare. Eppure, il flussi verticali permettono di capire la persistenza della GMR. Man mano che il vortice perde energia, il flusso verticale trasporta i gas caldi da sopra ed i gas freddi da sotto al vortice, portandoli al centro, dove viene così recuperata parte dell'energia persa. Il modello predice anche un flusso radiale, che risucchia i venti dai getti ad alta velocità portandoli al centro del vortice, fornendo così l'energia che gli permette di durare più a lungo. Lo stesso meccanismo potrebbe spiegare anche i vortici oceanici, come quelli che si formano vicino allo Stretto di Gibilterra, che durano per anni. Il loro flusso verticale gioca un ruolo fondamentale nell'ecosistema dell'oceano, portando nutrienti utili verso la superficie. Il modello messo a punto dai due ricercatori è però ancora incompleto e non può spiegare bene la durata lunghissima della GMR. Ritengono però che l'assorbimento occasionale di piccoli vertici, come è stato osservato, potrebbe fornire quell'energia extra necessaria a spiegare la durata di secoli. La verifica di questa tesi è già iniziata.
07 Dicembre 2013 | Mario Di Martino

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