Giove (dal latino Iuppiter, g. Iovis) è il quinto pianeta del sistema solare in ordine di distanza dal Sole, nonché il pianeta più massiccio del sistema: ha infatti una massa 2,468 superiore a quella di tutti i pianeti messi insieme.[9] Si tratta di un gigante gassoso (o pianeta gioviano), categoria di cui fanno parte anche Saturno, Urano e Nettuno; è il primo dei giganti gassosi in ordine di distanza dal Sole ed il secondo dei pianeti esterni, dopo Marte. Visto dalla Terra, il pianeta è in grado di raggiungere una magnitudine apparente massima di -2,8, che lo rende il quarto oggetto più brillante nel cielo notturno, dopo il Sole, la Luna e Venere.
Giove ha una composizione simile a quella del Sole: infatti è costituito principalmente da idrogeno, con una discreta percentuale di elio ed altri composti, quali ammoniaca e metano, in tracce. A causa della sua rapida rotazione, Giove presenta l'aspetto di uno sferoide oblato, ovvero possiede un rigonfiamento all'equatore e uno schiacciamento ai poli. Si ritiene che il pianeta possieda un nucleo solido costituito da carbonio e silicati, circondato da una vasta copertura atmosferica che genera su di esso delle altissime pressioni. L'atmosfera esterna è caratterizzata da numerose bande e strisce costellate da circoli ciclonici, tra i quali si annovera la grande macchia rossa, una formazione originatasi circa 300 anni fa tutt'ora in frenetica attività. La zona di transizione fra l'atmosfera e la superficie è formalmente identificata come la regione in cui i gas atmosferici, a causa dell'enorme pressione, cominciano a passare allo stato liquido.[10][11] Il volume del pianeta è tale che, al suo interno, potrebbe contenere circa 1 319 volte la Terra.
A causa delle sue dimensioni, Giove è talvolta considerato una stella fallita: infatti, avesse avuto l'opportunità di accrescere la propria massa sino a 90 volte quella attuale, il suo nucleo avrebbe ospitato le condizioni necessarie per innescare le reazioni di fusione nucleare dell'idrogeno in elio, il che avrebbe reso il sistema solare un sistema binario.
Il pianeta, conosciuto fin dall'antichità dai Babilonesi, dai Greci e dai Romani, è stato associato più volte al credo religioso di quest'ultime culture. Ai Romani, e prima ancora ai Greci, si deve l'attuale nome del pianeta: infatti ambedue le culture hanno identificato l'astro con il padre degli dei (Zeus per i Greci, Giove per i Romani).
Il suo simbolo è una rappresentazione stilizzata del fulmine del dio
Osservazione di Giove.
Giove è il quarto oggetto più brillante nel cielo, dopo il Sole, la Luna e Venere.[9] La sua magnitudine apparente varia, a seconda della posizione durante il suo moto di rivoluzione, da -1,6 a -2,8, mentre il suo diametro apparente varia da 29,8 a 50,1 secondi d'arco;[3] tuttavia, in alcuni punti della sua orbita, Marte riesce a superare Giove in luminosità, ma si tratta di un evento molto raro.[9] Le opposizioni favorevoli si verificano ogni qual volta Giove transiterà al perielio, un evento che si verifica una volta ogni rivoluzione. La prossima opposizione di Giove si verificherà intorno al settembre 2010.
Il periodo sinodico del pianeta è di 398,88 giorni, al termine del quale sembra spostarsi in maniera retrograda (ovvero sembra spostarsi all'indietro nel cielo notturno) rispetto allo sfondo stelle, eseguendo una sorta di traiettoria ad anello. Giove, nei 12 anni circa della propria rivoluzione, percorre tutte le costellazioni dello zodiaco.
Il periodo di rivoluzione gioviano corrisponde anche a circa i due quinti il periodo orbitale di Saturno, col quale forma dunque una risonanza orbitale di 5:2. Poiché l'orbita di Giove è esterna all'orbita terrestre Terra, l'angolo di fase gioviano visto dalla Terra non è mai superiore a 11,5° ed è quasi sempre vicino vicino allo zero, ovvero il pianeta appare quasi sempre completamente illuminato quando osservato dalla Terra. Fu solo durante le missioni sulla Luna ed in orbita che Giove fu fotografato durante una sua fase di dicotomia
Tabella delle effemeridi
Nella seguente tabella sono riportate le effemeridi di Giove, per alcuni giorni del mese. La tabella vuole essere d'ausilio per pianificare eventuali osservazioni sul pianeta. Le coordinate celesti[17], di natura topocentrica, sono riferite alle 0h 00m T.U. per le date indicate, esse verranno aggiornate di mese in mese. Gli istanti del sorgere e del tramonto sono dati in tempo civile italiano e riferiti a Roma; essi possono ritenersi validi per tutta l'Italia se si accetta un errore, nei tempi indicati, di pochi minuti.
Esplorazione di Giove.
Molte missioni spaziali hanno portato delle sonde in vicinanza di Giove, gran parte delle quali hanno sfruttato l'effetto fionda gravitazionale (scoperto da Giuseppe Colombo) della Terra, del Sole e di Marte per raggiungere il pianeta in minor tempo e ridurre gli sprechi di carburante. Altre missioni, invece, non sono state dirette allo studio di Giove, ma di altri corpi del sistema solare, hanno però usato il re dei pianeti come fionda gravitazionale o hanno fatto un flyby.
La Pioneer 10 ha fatto un flyby di Giove nel mese di dicembre del 1973, seguita dalla Pioneer 11 esattamente un anno più tardi. Sono state le prime sonde a sorvolare il pianeta gassoso, fotografando per la prima volta la superficie, scoprendo nuovi satelliti e misurando il campo magnetico per la prima volta. Occultazioni delle sonda dietro il pianeta migliorarono il valore dello schiacciamento e del diametro polare.
Sei anni più tardi, la Voyager 1 ha effettuato un flyby seguita dalla Voyager 2. Le missioni Voyager hanno migliorato enormemente la comprensione delle lune galileiane e dell'atmosfera di Giove, della quale diedero le prime riprese. Esse hanno scoperto gli anelli di Giove, altre 8 lune ed hanno inoltre confermato che la Grande macchia rossa è anticiclonica. Confrontando le immagini del Voyager con quelle del Pioneer risulta che la macchia, nel frattempo, si era leggermente sbiadita e rimpicciolita. Le sonde Voyager scattarono moltissime immagini e scoprirono i vulcani di Io. Il Voyager 2 osservò un lampo nell'atmosfera di Giove.
Nel febbraio del 1992, la sonda solare Ulysses ha effettuato un passaggio ravvicinato attorno a Giove ad una distanza di 450 000 km (6,3 raggi gioviani). Il flyby era necessario per raggiungere l'orbita polare attorno al Sole, ed è stato sfruttato per condurre studi sulla magnetosfera di Giove. Poiché la sonda non aveva telecamere a bordo, non è stata ripresa alcuna immagine. Nel febbraio 2004 la sonda si avvicinò nuovamente a Giove, anche se questa volta la distanza fu molto maggiore, circa 240 milioni di chilometri.
Nel 2000, la sonda Cassini, durante il precorso verso Saturno, ha volato su Giove ed ha fornito alcune delle immagini a più alta risoluzione della storia di Giove. Il 19 dicembre 2000 il veicolo spaziale ha catturato l'immagine di luna Imalia, ma la risoluzione è stata troppo bassa per mostrare i dettagli della superficie.
La sonda New Horizons, durante il viaggio verso Plutone, ha eseguito un flyby per sfruttare la gravità di Giove. L'approccio più vicino è avvenuto il 28 febbraio 2007.Le telecamere della sonda al'uscita dall'orbita di Giove, hanno misurato l'energia del plasma emesso dai vulcani di Io ed hanno studiato brevemente, ma in dettaglio, i quattro satelliti medicei.
La missione Galileo
Ad oggi l'unica sonda entrata in orbita a Giove è la sonda Galileo, che vi è entrata il 7 dicembre del 1995. Ha orbitato il pianeta per oltre 7 anni, compiendo flyby di tutti i satelliti galileiani e di Amaltea. Nel 1994, mentre si avvicinava a Giove, la sonda ha anche assistito all'impatto della cometa Shoemaker-Levy 9.
Sebbene le informazioni raccolte dalla sonda sul sistema gioviano siano molte estese, la missione non è stata un completo successo dato che la sua grande antenna ad alto guadagno non si è mai dispiegata.
Nel luglio del 1995 dalla Galileo è stata lanciata una sonda che è entrata nell'atmosfera di Giove il 7 dicembre. Si è paracadutata per 150 km attraverso l'atmosfera raccogliendo dati per 57,6 minuti, prima di essere schiacciata dalla pressione a cui era sottoposta. Con ogni probabilità in seguito si è fusa e poi vaporizzata.
La stessa sorte è toccata alla Galileo stessa quando, il 21 settembre del 2003, è stata deliberatamente spinta verso il pianeta a una velocità di oltre 50 km/s. La Galileo è stata distrutta per evitare qualsiasi possibilità che in futuro potesse collidere con il satellite Europa e contaminarlo.
Missioni future
La NASA sta progettando la missione Juno, il cui lancio è previsto per il 2011, per lo studio di Giove da un'orbita polare.
La possibile presenza di un oceano liquido su una delle lune di Giove, Europa, ha portato ad un crescente interesse per uno studio ravvicinato delle lune ghiacciate. Dopo l'annullamento, per motivi di budget, di tre missioni proposte dalla NASA, Europa Orbiter pianificata per il 2002, JIMO (Jupiter Icy Moons Orbiter) attesa per il 2012 e di Pioneer H, l'ESA sta progettando l'invio della sonda JEO (Jovian Europa Orbiter)[38] in data ancora da definirsi.
Massa e dimensioni
Giove è 2,468 volte più massiccio di tutti i pianeti del sistema solare messi insieme. È talmente massiccio che il centro di gravità Sole-Giove cade esternamente al Sole, essendo posto a 743 000 km di distanza dalla nostra stella. In raffronto alla Terra, Giove è 317,938 volte più pesante, ha un volume 1 319 volte superiore a quello terrestre e una densità estremamente bassa: 1,319 kg/dm². Il diametro è 11,2008 volte maggiore di quello terrestre.
Modelli teorici indicano, controintuitavamente, che se Giove fosse più massiccio avrebbe un diametro inferiore. Infatti aumentando la massa, il nucleo si comprimerebbe rilasciando calore. Il calore farebbe sciogliere parte dell'idrogeno metallico. Questo elemento allo stato liquido reagirebbe con l'atmosfera aumentando i gas volatili e la pressione al suolo, con conseguente compressione del pianeta, diminuzione del diametro, del volume e con aumento della densità. Questa dinamica varrebbe fino a circa 10 masse gioviane, oltre questo limite aumenti di massa determinerebbero aumenti effettivi di volume. Al raggiungimento del valore di circa 75 masse gioviane si raggiungerebbe il valore critico per l'innesco di reazioni termonucleari che porterebbe alla formazione di una nana bruna o, addirittura, di una nana rossa.
Anche se Giove dovrebbe essere circa 75 volte più massiccio per diventare una stella, la più piccola stella mai scoperta è solo il 40 per cento più grande del diametro di Giove.
Probabilmente, questo fenomeno è generato dal meccanismo di Kelvin-Helmholtz, che comporta il raffreddamento della superficie di Giove ed un conseguente calo di pressione e di dimensioni. A sua volta questa compressione genera un riscaldamento del nucleo stellare o planetario. Attualmente Giove, con
questo meccanismo, si comprime di circa 2 cm all'anno.
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