08 giugno 2018I dati di Juno rivelano la natura dei fulmini di Giove
Le misurazioni della sonda della NASA hannopermesso una descrizione più completa dei fulminiche si scatenano sul pianeta gigante,documentando per la prima volta quelli accompagnatidall'emissione di radiazione elettromagnetica di altafrequenza.Le osservazioni suggeriscono che i fulmini giovianinon siano così diversi dalle loro controparti terrestri(red)
planetologiaatmosferaNel 1979, la sonda Voyager 1 rilevò emissioni radio abassa frequenza attorno a Giove, poi soprannominate whistler perché assomigliano al suono discendente diun fischio. L'ipotesi più condivisa dai ricercatori è chesi tratti delle emissioni di fulmini che attraversanol'atmosfera del gigante gassoso.I fulmini sono infatti una presenza costante su Giove,rilevata dalla maggior parte dei veicoli spaziali chel'hanno visitato.Ma i dati finora raccolti sono solo immagini, cioè flashche punteggiano di tanto in tanto il lato buio delpianeta, oppure onde radio a bassa frequenza.Le ricerche di analoghi segnali nell'intervallo deimegahertz, invece, non hanno mai dato frutti.La situazione ora è cambiata con i dati raccoltidalla sonda spaziale Juno della NASA, descrittiin due nuovi articoli pubblicati, rispettivamente,
su "Nature" e
su "Nature Astronomy", che contribuiscono a migliorare la comprensionedella composizione e della circolazione dei flussidi energia su Giove.
Illustrazione dei fulmini su Giove, particolarmenteintensi nell'emisfero nord, vicino al polo(Credits: NASA/JPL-Caltech/SwRI/JunoCam)La conoscenza della fisica dei fulmini derivadall'osservazione dei fenomeni di questo tipo chesi verificano sul nostro pianeta.I fulmini terrestri implicano il flusso di grandi correntielettriche (con intensità da poche unità ad alcunedecine di chiloampere) su scale temporali molto brevi(dell'ordine di alcuni microsecondi).Queste intense correnti sono accompagnate dallaproduzione di impulsi di onde radio che coprono lospettro di frequenze da alcuni hertz a diversi gigahertz,anche se in genere il picco viene raggiunto intornoa pochi chilohertz. Le onde radio possono fuoriuscire dalla ionosfera perraggiungere l'ambiente spaziale vicino alla Terra,dove si propagano in due modi fondamentali: in formadi onde a bassa frequenza (da pochi chiloherz a decinedi chiloherz) che seguono approssimativamente le lineedi campo geomagnetico, o in forma di onde ad altafrequenza (più di 10 megaherz) che noninteragiscono con la magnetosfera.Gli studiosi ritengono che nell'ambiente gioviano siverifichino processi fisici simili, anche se mancavafinora un riscontro sperimentale.Nell'articolo pubblicato su "Nature", Shannon Browndel California Institute of Technology a Pasadena ecolleghi di una collaborazione internazionalepresentano i risultati di osservazioni di fulmininell'atmosfera di Giove ad alta frequenza, intorno a600 megahertz. Le misurazioni suggeriscono che ifulmini gioviani non siano così dissimili dalle lorocontroparti terrestri.Gli autori mostrano in particolare che questescariche sono più comuni vicino ai poli e nell'emisferosettentrionale, mentre sono assenti in corrispondenzadelle regioni equatoriali.Ciò indica probabilmente che verso i poli vi è unincremento di moti convettivi che trasportano umidità.
Nel secondo articolo, pubblicato su "Nature Astronomy",Ivana Kolmašová, dell'Accademia delle Scienzececoslovacca a Praga e colleghi di una collaborazioneinternazionale presentano il più grande database disegnali whistler generati da fulmini gioviani maicompilato fino a oggi.Questo insieme di dati, raccolti tra l'agosto 2016e settembre 2017, quando Juno si trovava a unadistanza di cinque raggi gioviani dal pianeta gigante,include più di 1600 segnali, quasi dieci volte ilnumero registrato da Voyager 1.Sorprendente è la distribuzione temporale dei fulmini,che può arrivare fino a quattro scariche al secondo.Si tratta di valori sei volte più alti dei valori di piccorilevati da Voyager 1 e sono simili alla frequenza discarica dei fulmini durante i temporali sulla Terra.