{"id":241,"date":"2020-06-28T10:43:41","date_gmt":"2020-06-28T09:43:41","guid":{"rendered":"http:\/\/dionisimassimo.altervista.org\/blog\/?p=241"},"modified":"2020-06-28T10:43:41","modified_gmt":"2020-06-28T09:43:41","slug":"jupiter-and-moons","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.maxdio.it\/astroblog\/2020\/06\/28\/jupiter-and-moons\/","title":{"rendered":"La Danza delle lune di Giove"},"content":{"rendered":"

La storia<\/h4>\n

Quando pi\u00f9 di quattrocento anni fa Galileo Galilei punt\u00f2 per la prima volta il suo cannocchiale astronomico verso Giove, non poteva assolutamente immaginare la meraviglia a cui stava per assistere. Un piccolo dischetto accompagnato da quattro piccole luci, che lo seguivano perennemente cambiando giorno dopo giorno la loro posizione relativa intorno al pianeta. In onore di Cosimo II de’Medici chiam\u00f2 quei quattro piccoli puntini luminosi \u201csatelliti medicei\u201d ma in seguito furono conosciuti come \u201csatelliti galileiani\u201d in onore del suo scopritore. Quasi subito un contemporaneo di Galilei, l’astronomo tedesco Simon Marius (Simon Mayr), diede loro dei nomi specifici ovvero Io, Europa, Ganimede e Callisto attingendo dalla mitologia classica greca con personaggi mitici legati in qualche modo a Zeus (Giove per gli antichi romani); questi nomi non furono per\u00f2 utilizzati se non dalla met\u00e0 del secolo scorso.<\/p>\n

La scoperta di queste quattro lune di Giove fu fondamentale all’epoca per confermare la validit\u00e0 del sistema eliocentrico, in quanto dimostrava ampiamente che non tutti i corpi celesti giravano intorno alla Terra; tuttavia ebbe conseguenza ancora maggiori, come scopr\u00ec molti anni pi\u00f9 tardi, nel 1675 per la precisione, il grande astronomo e costruttore di telescopi danese Ole R\u00f8mer. Quale anno prima, nel 1668, l’astronomo italo-francese Giovanni Domenico Cassini aveva pubblicato delle effemeridi in cui, in base alle leggi di Keplero, venivano predette le eclissi dei satelliti da parte di Giove; R\u00f8mer not\u00f2 che in alcuni momenti dell’anno le effemeridi predicevano esattamente il fenomeno, mentre in altri no: erano in ritardo oppure in anticipo di qualche minuto. Incuriosito dallo strano fenomeno indag\u00f2 meglio e scopr\u00ec che gli istanti delle eclissi erano in ritardo rispetto alle effemeridi di Cassini quando Giove era pi\u00f9 lontano dalla Terra, in anticipo quando era pi\u00f9 vicino. L’astronomo danese concluse correttamente che questo fenomeno era dovuto al fatto che la velocit\u00e0 della luce fosse finita e che quindi noi potevamo vedere l’istante di una eclissi in ritardo se Giove era pi\u00f9 distante dalla Terra ed in anticipo se era pi\u00f9 vicino della distanza media; calcol\u00f2 questa velocit\u00e0 al valore di 300.000 km al secondo, risultato straordinario considerando che il dato moderno fornisce il valore di 299.752,5 km al secondo. La portata della scoperta di R\u00f8mer fu enorme anche se, ovviamente, non fu capito nell’immediato la sua effettiva rilevanza: aveva per la prima volta misurato una delle costanti fondamentali dell’Universo, la base su cui si reggono tutte le leggi sull’elettromagnetismo e, ancora di pi\u00f9, l’intera teoria della Relativit\u00e0 di Albert Einstein. In sostanza la scoperta di Galileo Galilei aveva innescato un processo di ricerca che port\u00f2 a dei risultati ben al di l\u00e0 di quello che lui stesso avrebbe mai potuto immaginare.<\/p>\n

Le immagini<\/h4>\n

Ancora oggi tutti gli appassionati di astronomia che puntano i loro telescopi su Giove, ritrovano quel sentimento di meraviglioso stupore che deve aver provato Galilei quando accost\u00f2 per la prima volta l’occhio al suo primitivo cannocchiale astronomico. Oggi lo facciamo con strumenti ben pi\u00f9 potenti e precisi di quelli del 1610 ma i sentimenti che ci animano sono gli stessi di quei primi coraggiosi e curiosi esploratori dei cieli.<\/p>\n

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In questo articolo sono presentate tre immagini ottentute attraverso uno di questi strumenti amatoriali: un telescopio Schmidt-Cassegrain da 200mm di diametro e lunghezza focale di 2000mm (f\/10), corredato di una telecamera CCD ASI120MC a colori per poterle registrare. Le foto sono state riprese la notte tra il 25 e il 26 giugno 2020 e mostrano ben due eventi legati ai satelliti gioviani: l’uscita dal transito sul disco di Giove di Europa e l’entrata dell’ombra di Ganimede sul disco del pianeta stesso, preludio al successivo transito. Nella prima foto Europa si mostra alla sinistra di Giove, come una piccola ma definita chiazza di luce che sembra quasi una escrescenza del pianeta stesso; sulla destra, nella parte settentrionale del pianeta, si nota una chiazza nerissima, somigliante ad un piccolo \u201cmorso\u201d, sul bordo. E’ l’ombra di Ganimede che si trova molto pi\u00f9 a destra; ancora pi\u00f9 a destra, leggermente in basso, il puntino del satellite Io, il pi\u00f9 turbolento dei mondi rocciosi del Sistema Solare. La seconda immagine \u00e8 stata registrata dieci minuti dopo la prima e si nota subito che le lune di sono molto spostate: Europa ora appare decisamente staccata dal disco gioviano, mentre l’ombra di Ganimede avanza decisa sulla coltre di nubi dell’atmosfera del pianeta gigante. Le complesse strutture nuvolose della Banda Equtoriale Nord si sono parimenti spostate seguendo il periodo di rotazione del pianeta intorno al suo asse che, all’equatore, \u00e8 pari a 9 ore e 55 minuti; nella terza foto, scattata ancora otto minuti pi\u00f9 tardi, il movimento di tutti gli attori coinvolti \u00e8 ancora pi\u00f9 evidente, con Europa sempre pi\u00f9 sulla sinistra e l’ombra di Ganimede che si staglia netta e nerissima sulle perturbazioni nuvolose dell’emisfero nord del pianeta.<\/p>\n

I dettagli delle lune<\/h4>\n

\"\"<\/a>Il satellite Io, che prosegue nel suo spostamento verso destra nelle immagini, \u00e8 un mondo molto strano, turbolento e violento. Con un periodo di rivoluzione intorno a Giove di soli 1,8 giorni \u00e8 il pi\u00f9 interno delle grandi lune gioviane, completamente immerso nei campi magnetici e radioattivi del pianeta gigante e sottoposto ad incredibili forze mareali che causano profondi sconvolgimenti al suo interno; l’effetto sul satellite sono devastanti: l’intera superficie di questo mondo del diametro di 3.600 km \u00e8 ricoperta da colate laviche composte da silicati ricchi di magnesio e da zolfo. Con pi\u00f9 di trecento vulcani attivi \u00e8 in assoluto il mondo con pi\u00f9 attivit\u00e0 geologica conosciuta, le eruzioni vulcaniche hanno permesso la creazione di una sottile atmosfera composta di gas (zolfo, ossigeno e cloro principalmente) e polveri che per\u00f2 viene continuamente depredata dal flusso di radiazioni proveniente da Giove; sono inoltre talmente violente che il materiale espluso pu\u00f2 creare dei pennacchi che possono raggiungere una quota di 500 km prima di ricadere sulla superficie. Insomma, forse un paradiso per geologi e vulcanologi ma sicuramente un mondo da incubo per la maggior parte delle persone, una rappresentazione abbastanza fedele di come potrebbe essere un inferno dantesco.<\/p>\n

\"\"<\/a>In confronto le altre lune galileiane sono luoghi piuttosto tranquilli, almeno in apparenza. Tutti presentano una crosta congelata e la loro composizione rivela un’alta percentuale di acqua, al contrario di Io dove \u00e8 praticamente assente; la superficie di Europa \u00e8 caratterizzata da una intricata ragnatela di fratture, ad indicare che la mistura di ghiaccio e rocce che la ricopre \u00e8 stata pi\u00f9 volte spezzata, forse sia dagli impatti di meteore o corpi asteroidali sia per la presenza di pressioni interne. Anche Europa, che ruota intorno a Giove in 3,55 giorni, \u00e8 sottoposta alle forze mareali gioviane e si pensa che questo contribuisca a mantenere allo stato fuso il suo nucleo, creando una fonte di calore interna al satellite, del diametro di 3.100 km; il calore interno potrebbe aver fuso il ghiaccio e creato un vasto oceano sotterraneo, dove la luce non arriva mai ma dove sarebbe altres\u00ec possibile la creazione di forme di vita acquatiche, in quanto tutti i componenti base per la nascita della vita dovrebbero essere presenti. Una situazione analoga, per molti versi, a quella presente nei fondali oceanici terrestri.<\/p>\n

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\"\"<\/a>Una situazione analoga per Ganimede e Callisto, anche se le maggiori distanze da Giove attenuano un poco le forze mareali. Ganimede impiega 7,16 giorni per completare una rivluzione intorno al suo pianeta madre ed ha un diametro di quasi 5.300 km; \u00e8 il pi\u00f9 grande tra i satelliti galileiani e uno delle lune pi\u00f9 grandi del Sistema Solare. Anche sotto la crosta ghiacciata di Ganimede potrebbe trovare rifugio un oceano sotterraneo, tuttavia questa luna pare meno promettente di Europa da questo punto di vista.<\/p>\n

Per ultimo Callisto, non ripreso dalle immagini della notte del 25 giugno 2020 in quanto troppo lontano prospetticamente da Giove, ruota intorno al pianeta gigante in 16,7 giorni ed ha un diametro di 4.800 km; anche questo si presenta come un mondo ghiacciato, in cui le maggiori evidenze superficiali sono i grandi crateri da impatto.<\/p>\n

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Giove, il pianeta gigante<\/h4>\n

\"\"<\/a>Il Signore di tutto questo sistema \u00e8 Giove, ripreso nell’ultima foto scattata il 16 giugno 2020 con la stessa strumentazione delle prime tre foto ma con l’aggiunta di una lente di Barlow 2x per aumentare la lunghezza focale relativa del telescopio ed ottenere quindi un’immagine a maggiore ingrandimento. E’ un mondo gigantesco, con diametro di quasi 143.000 km e che impiega circa 12 anni a compiere una rivoluzione intorno al Sole. Per contro, come si \u00e8 accennato in precedenza, la velocit\u00e0 di rotazione intorno al proprio asse \u00e8 all’equatore pari a soli 9 ore e 55 minuti, con rotazione differenziata a seconda della latitudine; questo testimonia la reale natura di Giove: un pianeta gassoso composto principalmente di idrogeno che, al suo interno, pu\u00f2 acquistare le propriet\u00e0 di un vero e proprio metallo allo stato liquido, viste le altissime pressioni a cui \u00e8 sottoposto. I complessi e violenti fenomeni che avvengono al suo interno sono, anche se solo parzialmente, manifestati nella sua complessa e turbolenta atmosfera, con nubi di ammoniaca, metano, etanolo, composti del silicio, neon, acido solfidrico, ossigeno, zolfo, fosforo e vapore acqueo; nelle parti pi\u00f9 esterne si possono formare anche cristalli di ammoniaca ghiacciata. Grandi perturbazioni, formazioni cicloniche ed anticicloniche, spesso pi\u00f9 grandi della Terra, scorrono velocemente sul disco, trascinate a folle velocit\u00e0 dal moto di rotazione del pianeta e dalle violentissime correnti atmosferiche; la pi\u00f9 grande ed evidente di tutte, la Grande Macchia Rossa, appare come una formazione di tipo anticiclonico sostanzialmente stabile e presente almeno da quando fu osservata la prima volta da Giovanni Domenico Cassini nel 1665; in realt\u00e0 i modelli fisici e matematici dimostrano ampiamente che questa tempesta sia una caratteristica stabile nell’atmosfera gioviana. Si trova a circa otto km al di sopra degli strati nuvolosi circostanti ed pi\u00f9 fredda rispetto ad essi, di forma ovoidale le dimensioni possono variare dai 24.000 km a 40.000 km in larghezza e da 12.000 a 14.000 km in altezza; alle sue massime dimensioni, quindi, ben tre pianeti delle dimesioni della Terra potrebbero trovare posto al suo interno. La Grande Macchia Rossa si muove in senso antiorario, quindi in direzione opposta a quello di rotazione del pianeta con un periodo di sei giorni terrestri (o quattordici giorni gioviani); pur essendo quindi trascinata dal moto di rotazione generale mostra anche un movimento proprio opposto, dovuto probabilmente alla formazione di correnti atmosferiche particolari della regione in cui si trova. Anche il suo colore pu\u00f2 variare, passando da un rosso cupo a quello di un giallo salmone anche se questo fenomeno non \u00e8 ancora stato ancora ben compreso. La sua posizione media \u00e8 intorno ai 22\u00b0 di latitudine sud, proprio nel mezzo di quella che \u00e8 chiamata \u201cBanda Equatoriale Sud\u201d (SEB) che si distingue dalla analoga ma forse ancora pi\u00f9 turbolenta \u201cBanda Equatoriale Nord\u201d (NEB) all’incirca sui 20\u00b0 gradi di latitudine nord. Entrambe le bande (\u201cBelt\u201d in inglese) sono forse le sedi dei maggiori fenomeni atmosferici di Giove osservabili dagli appassionati di astronomia con piccoli telescopi, come dimostra anche la foto pubblicata, insieme con tutta la regione equatoriale nel suo complesso. L’evoluzione delle formazioni atmosferiche \u00e8 piuttosto rapido ed non \u00e8 insolito osservare, anche nell’arco di pochi giorni, delle variazioni nella loro forma e dimensioni.<\/p>\n

Per concludere<\/h4>\n

Certamente, dal punto vista strettamente scientifico, le osservazioni da Terra sono state ampiamente superate da quelle condotte dalle sonde spaziali che, in questi ultimi anni, hanno fatto visita a Giove ed esplorato sia la sua atmosfera sia i suoi satelliti oppure da quelle condotte con i telescopi spaziali o da osservatori professionali; tuttavia da un punto di vista amatoriale questo gigantesco pianeta ed il suo corteo di lune riveste da sempre un fascino particolare, in grado di ammaliare e stregare qualunque appassionato di astronomia e di far viaggiare la propria immaginazione al di l\u00e0 delle catene che ci tengono legati al nostro pianeta.<\/p>\n

Massimo Dionisi, Sassari 27 giugno 2020<\/em><\/p>\n

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La storia Quando pi\u00f9 di quattrocento anni fa Galileo Galilei punt\u00f2 per la prima volta il suo cannocchiale astronomico verso Giove, non poteva assolutamente immaginare la meraviglia a cui stava per assistere. Un piccolo dischetto accompagnato da quattro piccole luci, che lo seguivano perennemente cambiando giorno dopo giorno la loro posizione relativa intorno al pianeta. 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