GIOVE

 

 

 

 

 

Introduzione

 

 

Giove è il più grande pianeta del Sistema Solare: il suo diametro equatoriale è infatti circa 12 volte quello terrestre e, da solo, racchiude più materia di tutti gli altri pianeti, satelliti, asteroidi, polveri e gas presenti nel Sistema Solare stesso, dove è, per importanza, secondo solamente al Sole; la sua gravità influenza le orbite degli altri pianeti e molte comete provenienti dagli spazi esterni sono deviate dalle loro orbite proprio a causa sua. All'indagine telescopica le caratteristiche più evidenti di Giove sono offerte da un sistema di fasce parallele alternativamente chiare e scure che solcano il suo disco e da una gigantesca macchia rossa di forma ovale, lunga 50 000 km e larga 10 000, osservata per la prima volta nel 1664 dall'astronomo R. Hook e descritta nel 1665 da G.D. Cassini come "l'occhio di Giove". Sia le fasce che la macchia sono il risultato visibile di intensi fenomeni che perturbano la densa atmosfera di Giove, come è stato ampiamente dimostrato dalle immagini ottenute con le sonde spaziali. Giove ha 16 satelliti, insieme ai quali esso forma un vero e proprio Sistema Solare in miniatura. Per le sue caratteristiche di unicità e considerando le limitazioni di cui le osservazioni telescopiche dalla Terra soffrono a causa della presenza dell'atmosfera che assorbe in modo selettivo certe lunghezze d'onda dello spettro elettromagnetico, anche Giove è stato oggetto di missioni spaziali con l'utilizzazione di sonde automatiche: il Pioneer 10 e Pioneer li nel 1972-73 e Voyager 1 e 2 nel 1979. Un'esplorazione in dettaglio di Giove offriva infatti l'opportunità di osservare da vicino un modello degli eventi più significativi che accadono nell'Universo considerato nel suo complesso. Infatti, molte delle reazioni che avvengono su Giove sono ritenute simili a quelle esistenti nelle stelle prima dell'inizio delle reazioni nucleari; inoltre, le perturbazioni atmosferiche del pianeta, in connessione con l'elevata velocità di rotazione dello stesso, forniscono un campo di studio della dinamica atmosferica anche di ambienti differenti, come ad esempio quello terrestre. Il proseguimento degli studi relativi a Giove e ai suoi satelliti è di sempre più vivo interesse anche per i planetologi, che si propongono con essi di acquisire una conoscenza più completa dell'intero Sistema Solare.

 

 

 

 

Atmosfera

 

L'atmosfera di Giove. Nelle immagini delle sonde Pioneer, e anche nelle osservazioni telescopiche dalla Terra, Giove offre lo spettacolo meraviglioso di un disco solcato da bande in perenne turbolenza che si muovono parallelamente all'equatore. Le bande di color bruno scuro, rosso-bruno e grigio sono chiamate fasce e le bande chiare o giallo-bianche tra le fasce sono chiamate zone. Le cinque zone e le quattro fasce che si trovano nella parte centrale del disco sono configurazioni permanenti, sebbene subiscano lente variazioni di ampiezza, colore e luminosità. Tanto le zone quanto le fasce sono caratterizzate dalla presenza di turbolenze, pennacchi, volute, macchie e chiazze irregolari, di colore variabile dal bianco al rosso, al rosso-bruno, all'arancio. Fasce, zone e altre strutture trovano una loro giustificazione nella presenza, nell 'atmosfera di Giove, di un sistema di nubi che, a causa della rapida rotazione del pianeta, sono continuamente coinvolte in uno stato di perturbazione tale da raggiungere movimenti quasi parossistici. Gli strati nuvolosi inferiori vengono spinti verso l'alto, mentre le strutture regionali possono muoversi verso est o verso ovest, a seconda che il movimento delle nubi continui in direzione nord o verso sud quando esse raggiungono la sommità della coltre nuvolosa. Si è potuto stabilire che le zone chiare sono più fredde di quelle scure, e che, di conseguenza, esse appartengono a uno strato atmosferico di maggior altitudine. Le misurazioni della temperatura hanno fornito una prova sicura che le zone sono le regioni in cui avvengono i moti ascensionali dei gas e le fasce quelle in cui i moti sono discendenti. A latitudini inferiori la forza generata dalla rapida rotazione di Giove (forza di Coriolis) converte le correnti d'aria verticali in quelle bande orizzontali che circondano il pianeta. lì gas che si muove verso l'alto, salendo da una zona, ha la tendenza a spostarsi verso il polo o verso l'equatore per poi ridiscendere in una fascia adiacente. Sembra assai probabile che nelle zone, che rappresentano le strutture più alte e più fredde dell'atmosfera, la parte superiore delle nubi sia costituita da cristalli di ammoniaca congelata. Alla temperatura esistente a quell'altezza, l'ammoniaca sarebbe presente sotto tale forma, il che varrebbe a spiegare il colore chiaro delle zone. Ad altitudini minori, e quindi a temperature superiori, l'ammoniaca si scioglierebbe passando allo stato gassoso. L'emisfero meridionale ospita la configurazione di maggior rilievo, chiamata la grande macchia rossa (GRS). E la più stabile fra le configurazioni visibili su Giove. Durante tutto l'arco di tempo in cui la sua esistenza è stata oggetto di osservazione, si è avuta una variazione di un solo grado di latitudine nella sua posizione (direzione nord-sud); si è invece spostord-est di Aristoteles, 59,1°N / 34,6°E; diametro 10rezione est-ovest). Attualmente la sua ampiezza è di 24 000 km, ma a volte si è registrato un aumento ditale misura fino a 50 000 km. La scoperta della grande macchia rossa avvenne nel 1664 ad opera di Robert Hook. Attraverso i secoli essa ha fatto nascere molte teorie, compresa quella che si trattasse di un'isola, intorno alla quale i gas si muovevano velocemente, come la corrente di un fiume; oppure che fosse una enorme massa gassosa, scaturente con moto vorticoso da un punto caldissimo della superficie, alla quale rimaneva in qualche modo ancorata. Attualmente la spiegazione più plausibile della grande macchia rossa è che si tratti di una perturbazione ciclonica simile ad un uragano. Sulla Terra gli uragani conservano la loro forza finché permangono in un'area tropicale sopra un oceano: essi perdono vigore e diminuiscono di intensità quando si muovono sulla terraferma o su acque più fredde. Giove non possiede. terraferma e la grande macchia rossa appare situata in una regione ristretta della zona tropicale meridionale. Per usare una terminologia terrestre, possiamo dire che questa caratteristica configurazione si trova nella natura gioviana. I punti di grande luminosità su Giove non sono confinati soltanto nella grande macchia rossa; ne sono stati avvistati e registrati altri, di colore bianco e rosso. Le loro dimensioni variano dai 2 000 ai 15000 km, e se ne è osservata la durata per un massimo di oltre 18 mesi. L'atmosfera di Giove è costituita principalmente da idrogeno, elio, ammoniaca, con tracce di deuterio, acetilene ed etano. Nei livelli inferiori è presente l'acqua. lì rapporto idrogeno-elio e la determinazione dei valori del carbonio e dell'azoto sembrano indicare che il pianeta abbia una composizione analoga a quella dei gas che esistevano ai primordi della formazione del Sistema Solare. Alcuni scienziati ritengono che Giove e i suoi satelliti rappresentino un Sistema Solare in miniatura, la cui evoluzione è stata probabilmente più lenta rispetto al sistema maggiore, lentezza dovuta alle basse temperature che esistono nelle regioni più esterne e più lontane dal Sole. Per lungo tempo l'uomo ha ritenuto che se la vita era possibile su un altro pianeta, questo doveva essere Marte. Ora che è nota la presenza su Giove di metano, ammoniaca e acqua, si può concludere che la vita potrebbe esistere su questo pianeta. Come si spiegherà in un capitolo seguente, questi tre composti sono considerati il materiale costruttivo fondamentale per la formazione delle proteine, e quindi di ogni genere di forma vitale, dal più piccolo microbo al mammifero di maggior mole. Essendo l'ambiente gioviano aspro e ostile, dei microorganismi potrebbero vivere in qualche strato dell'atmosfera nel quale si vengano a verificare condizioni adatte di calore e di luce. Una forma di vita di tal genere si troverebbe in perenne stato di sospensione, in equilibrio tra la forza di attrazione gravitazionale e i moti ascensionali che si formano nelle bande dell'atmosfera.

 

 

 

 

Le Lune

 

Fra tutti i pianeti, Giove è quello che ha il movimento di rotazione più rapido: la durata del giorno è di sole 9 ore e 55 minuti; nelle regioni equatoriali, inoltre, la velocità di rotazione è leggermente superiore. Ciò significa che un punto situato sull'equatore gioviano si muove alla velocità di 35 400 km/h, mentre su quello terrestre la velocità è di 600 km/h circa. Per effetto delle diverse velocità di rotazione ai poli e all'equatore ed essendo anche sottoposto alla forza centripeta, Giove presenta un marcato schiacciamento ai poli, per cui il diametro equatoriale risulta maggiore dell'asse polare di circa 9 400 km. Sebbene il suo volume sia i 316 volte quello della Terra, la sua massa è soltanto 318 volte maggiore. Giove sarebbe costituito per almeno tre quarti dai gas più leggeri, gli stessi più comunemente reperibili nel Sole e nelle altre stelle. La sua composizione è quindi fondamentalmente più simile a quella del Sole che a quella della Terra. Nell'atmosfera sono stati individuati il gas metano e l'ammoniaca, insieme a piccole quantità di etano e di acetilene. Una caratteristica interessante di Giove è quella di emettere energia in misura 2,5 volte maggiore di quella che riceve dal Sole. Si riteneva che questa tonte di energia scaturisse da un lento processo di contrazione del pianeta, mentre i modelli più recenti ipotizzano che questa quantità di calore irraggiato in eccesso sia dovuta all'energia termica che rappresenta il residuo del calore prodottosi nella fase primordiale della formazione del pianeta dalla nebulosa solare. In questo modo il pianeta, irradiando continuamente calore verso lo spazio, si raffredda e quindi il fenomeno della contrazione diviene effetto e non causa del bilancio energetico negativo. Giove è dotato di un campo magnetico estremamente intenso e inoltre caratterizzato da emissioni radio molto torti, provenienti da due bande relativamente larghe dello spettro. Queste emissioni sono attribuite all'azione del campo magnetico del pianeta (emissioni decimetriche), mentre le radiazioni decametriche sembrano attribuibili a scariche elettriche sporadiche nell'atmosfera o nella lonosfera. La direzione del campo magnetico è opposta a quella terrestre e, salvo che in prossimità del pianeta, il campo appare dipolare come quello terrestre. Attorno a Giove ruotano 16 satelliti; i quattro più grandi, lo, Europa, Ganimede e Callisto, hanno dimensioni e caratteristiche quasi planetarie, mentre i rimanenti sono piccoli e di difficile osservazione. lo, il più interno dei satelliti galileiani, appare di color arancione con macchie più scure. Le sue dimensioni si avvicinano molto a quelle della nostra Luna. La densità è di circa 3,5 g/cm3, molto simile a quella del pianeta Marte. La caratteristica più importante di questo satellite è una violenta attività vulcanica. Durante le missioni Voyager si sono viste eruzioni di lava relative a ben 8 vulcani. lo ha1ormai consumato tutta l'acqua contenuta nel suo interno in tempi remoti ed ora erutta principalmente composti ricchi di zolfo, che causano il suo tipico colore superficiale. I gas vulcanici contribuiscono alla presenza di una tenue atmosfera di sodio e solfuri, che si estende come una nube lungo l'orbita del satellite. Il calore interno necessario a mantenere un'attività vulcanica così marcata trae origine da forze di tipo mareale esercitate su Io da Giove e dagli altri satelliti galileiani. Europa appare rivestito da una crosta di ghiaccio. La sua superficie è completamente liscia; su di essa si notano però profonde spaccature, simili a giganteschi crepacci. La mancanza di grandi crateri da impatto implica che la crosta superficiale di Europa si sia formata dopo l'intenso bombardamento meteoritico avvenuto nelle prime fasi evolutive del Sistema Solare. Il calore interno, inferiore a quello di lo ma sempre notevole, ha permesso la fuoriuscita di colate laviche composte essenzialmente d'acqua che, scorrendo in superficie, hanno ricoperto il satellite di una crosta di ghiaccio. Ganimede rappresenta una fase di evoluzione geologica più antica dei precedenti. La sua superficie è essenzialmente ghiacciata e presenta molti crateri da impatto. Le zone più antiche sono molto scure, ma su di esse si evidenziano molto bene i crateri più recenti, in quanto l'impatto che li ha causati ha permesso al ghiaccio pulito sottostante di uscire In superficie. I crateri appaiono perciò come macchie bianche da cui si diparte una struttura a raggiera dovuta al materiale scagliato tutt'attorno. Altra caratteristica peculiare è la presenza di veri e propri ghiacciai che si allungano a forma di lingua; essi sono probabilmente dovuti a colate di lava acquosa fuoriuscita in tempi più o meno remoti. Callisto è il più antico tra i quattro satelliti galileiani oltre che il più lontano da Giove. La superficie è ghiacciata, molto scura e costellata di crateri da impatto. Alcuni di questi ultimi sono davvero enormi (il più famoso è il .Valhalla). Intorno al cratere si allarga tutta una serie di anelli concentrici che si estendono per centinaia di chilometri. La caduta di un piccolo asteroide o di una cometa causò lo scioglimento del ghiaccio e il propagarsi di onde, il freddo intenso congelo il sistema ondoso prima che esso sparisse lasciando così testimonianza dell'impatto. Una certa importanza è rivestita anche dal piccolo Amaltea che orbita attorno a Giove a una distanza di "soli" 180.000 km. Esso ha una forma molto allungata le cui dimensioni sono all'incirca 270 X 170 X 150 km. Lìasse più lungo è rivolto verso il pianeta in accordo con le forze mareali. Amaltea ha un colore rossiccio dovuto alla caduta su di esso di polvere vulcanica ricca di solfuri espulsi da Io ed in lenta caduta verso Giove.

 

 

Osservazioni Personali:

 

Giove è un pianeta abbastanza facile da osservare. Il suo diametro apparente e la sua magnitudine fanno sempre risaltare la sua imponente mole nel cielo stellato.Iniziando con un semplice rifrattore da 60mm si possono gia vedere i satelliti Medicei e le maggiori bande equatoriali.Salendo di Strumentazione si inizieranno gia a notare dettagli piu' ampi sul manto nuvoloso del pianeta.Inizieranno ad intravedersi nuove bande e la grande macchia rossa.Il Filtro blu 80A puo' essere determinante nell osservazione di quest ultima,un Filtro Giallo12 esalta molto bene le bande e le zone.Un buon oculare puo' ottimizzare le prestazioni del telescopio per esempio un buon Plossl di buona qualita' e' un tuttofare sia per Luna e pianeti sia per Deep Sky.Gli ingrandimenti consiliati sono da 70 fino a 200/250 naturalmente vale sempre il discorso della turbolenza atmosferica.L' osservazione dei dettagli planetari è da fare seguendo sempre l' astro con pazienza e aspettando di cogliere "l' attimo"quando l' aria e' veramente ferma... Inoltre e' meglio lasciare stabilizzare termicamente le ottiche del vostro telescopio per almeno 1 ora prima di iniziare le osservazioni.