Il campo gravitazionale di Giove subisce piccole variazioni a causa di oscillazioni della sua massa gassosa che avvengono ogni 15 minuti provocando sulla sua superficie onde di ampiezza compresa tra i 15 e gli 80 metri.
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Team internazionale a guida italiana
Lo ha scoperto un team internazionale di studiosi italiani, coordinato da Daniele Durante del Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Aerospaziale della Sapienza, che ha sfruttato i dati della sonda Juno mettendo nero su bianco le sue scoperte sulla rivista Natura Communications con l’articolo dal titolo ‘Juno spacecraft gravity measurements provide evidence for normal modes of Jupiter’. La ricerca è stata finanziata in parte dell’Agenzia Spaziale Italiana (Asi) e vede la partecipazione di ricercatori delle università di Bologna e Pisa e di altri atenei americani, francesi e israeliani.
L’occasione buona ogni 52 giorni
La base di tutto il lavoro sono i dati della sonda Juno, dal 5 luglio 2016 in orbita intorno a Giove, di gran lunga il pianeta più grande di tutto il sistema solare visto che la sua massa è due volte e mezza maggiore di quella di tutti gli altri pianeti che ruotano intorno alla nostra stella messi insieme. È composto quasi esclusivamente di idrogeno ed elio e, per studiarne l’interno, si ricorre a misurazioni accurate del campo gravitazionale. Questo è possibile ogni 52 giorni quando Juno, passando a circa 4.000 km dal pianeta, ne lambisce le nubi riuscendo a quantificare piccole accelerazioni esercitate dalle oscillazioni interne al pianeta.
Sonda Usa, ma sensore italiano
Per quanto Juno sia una missione della Nasa, lo strumento che permette di rilevare tali oscillazioni è italiano: un traduttore in banda Ka (KaT) realizzato da Thales Alenia Space Italia e finanziato dall’Asi. Il KaT riceve e ritrasmette il segnale radio inviato da una speciale antenna di terra ubicata nel deserto della California, permettendo di misurare la velocità della sonda con una precisione pari a centesimi di millimetro al secondo e variazioni di gravità 60 milioni di volte più piccole della gravità terrestre.
Spazzato da venti a 360 km/h
In passato gli strumenti della sonda Nasa avevano già permesso di effettuare scoperte stupefacenti come l’esistenza di venti da Est verso Ovest che soffiano fino a 360 km/h e che si spingono fino a 3.000 km al di sotto del livello delle nubi. Inoltre due sorvoli in prossimità della Grande Macchia Rossa hanno permesso di scoprire che è profonda “solo” 300 km. Nei suoi primi 5 anni di attività Juno ha compiuto 22 orbite che hanno permesso di studiare il campo gravitazionale di Giove ad ogni passaggio osservando che variava leggermente nel tempo e gli strati interni oscillano verticalmente per 15-80 metri ogni quarto d’ora in modo simile a come fanno le maree o le onde che si generano in caso di terremoto.
Capire l’interno dalle oscillazioni
“Per il nostro team scientifico – continua Daniele Durante – l’interpretazione di gran lunga più convincente è la presenza di fenomeni dinamici quali i modi di oscillazione. Le misure mostrano quindi un pianeta in costante movimento, non solo intorno al suo asse di rotazione, attorno cui compie un giro completo in 10 ore e 55 minuti, ma anche al suo interno. Analogamente a quanto è avvenuto per il sole con quel vasto campo di ricerca noto come eliosismologia, la misura di queste oscillazioni con strumenti dedicati potrà fornire in futuro – conclude Durante – una descrizione della struttura interna del pianeta assai più dettagliata di quanto sia possibile al giorno d’oggi”.
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