La missione Juno della NASA ha presentato i suoi primi risultati scientifici sulla quantità di acqua nell'atmosfera di Giove. I dati, recentemente pubblicati sulla rivista Nature Astronomy, mostrano che all'equatore, l'acqua costituisce circa lo 0,25% delle molecole nell'atmosfera di Giove, quasi tre volte quella del Sole.
Una stima accurata della quantità totale di acqua nell'atmosfera di Giove è stata inserita nelle liste dei desideri degli scienziati planetari per decenni: la figura nel gigante gassoso rappresenta un tassello fondamentale nella formazione del nostro sistema solare. Giove è stato probabilmente il primo pianeta a formarsi e contiene la maggior parte del gas e della polvere che non erano inclusi nel Sole.
Le principali teorie sulla sua formazione si basano sulla quantità di acqua che il pianeta ha assorbito. L'abbondanza di acqua è importante anche per la meteorologia del gigante gassoso (poiché le correnti del vento scorrono intorno a Giove) e per la struttura interna. Mentre i fulmini – un fenomeno comunemente causato dall'umidità – scoperti su Giove dalla Voyager e da altri veicoli spaziali implicavano la presenza di acqua, una stima accurata della quantità di acqua profonda nell'atmosfera di Giove è rimasta sfuggente.
Prima che la sonda Galileo smettesse di trasmettere dati nel 1995, trasmetteva misurazioni spettrometriche della quantità di acqua nell'atmosfera del gigante gassoso a una profondità di circa 120 chilometri, dove la pressione atmosferica raggiungeva circa 22 bar. Gli scienziati che lavorano sui dati sono rimasti allarmati nello scoprire che l'acqua era dieci volte inferiore al previsto.
Ancora più sorprendente, la quantità di acqua misurata dalla sonda Galileo sembra aumentare ancora alla sua massima profondità misurata, ben al di sotto del livello in cui le teorie suggeriscono che l'atmosfera dovrebbe essere ben miscelata. In un'atmosfera ben mista, il contenuto di acqua della regione è costante ed è probabile che rappresenti la media globale. In altre parole, sarà un indicatore più accurato della disponibilità di acqua sul pianeta. Combinati con una mappa a infrarossi ottenuta contemporaneamente da un telescopio terrestre, i risultati hanno indicato che la missione della sonda potrebbe semplicemente non avere successo, colpendo un punto meteorologico insolitamente asciutto e caldo su Giove.
“Proprio come pensiamo di aver capito qualcosa, Giove ci ricorda quanto dobbiamo ancora imparare”, ha detto Scott Bolton, investigatore principale per la missione Juno presso il Southwest Research Institute di San Antonio. “La sorprendente scoperta di Juno è che l'atmosfera non era ben mescolata anche sotto le cime delle nuvole, il che è un mistero che stiamo ancora cercando di risolvere. Nessuno avrebbe immaginato che l'acqua potesse essere così volatile su questo pianeta ”.
La sonda Juno a energia solare è stata lanciata nel 2011. Attraverso l'esperienza con la sonda Galileo, la missione cerca di ottenere letture dell'abbondanza di acqua in vaste regioni del vasto pianeta. Un nuovo tipo di strumento per esplorare pianeti nello spazio profondo, il Juno Microwave Radiometer (MWR) osserva Giove dall'alto utilizzando sei antenne che misurano simultaneamente la temperatura dell'aria a diverse profondità. Il radiometro a microonde sfrutta il fatto che l'acqua assorbe determinate lunghezze d'onda della radiazione a microonde. Le temperature misurate vengono utilizzate per limitare la quantità di acqua e ammoniaca nell'atmosfera profonda, poiché entrambe le molecole assorbono la radiazione a microonde.
Il team scientifico di Juno ha utilizzato i dati raccolti durante le prime otto esplorazioni scientifiche di Giove per produrre nuovi risultati. Inizialmente erano concentrati nella regione equatoriale, perché l'atmosfera lì sembra più ben miscelata anche in profondità, a differenza di altre regioni. Dalla sua orbita, il radiometro è stato in grado di raccogliere dati da molto più in profondità nell'atmosfera di Giove rispetto alla sonda Galileo – 150 chilometri, dove la pressione raggiunge i 33 bar.
Di conseguenza, gli scienziati hanno scoperto che c'è molta più acqua all'equatore di Giove di quanto si credesse secondo i dati della sonda Galileo. Ora il compito principale è confrontare i risultati ottenuti con l'analisi della disponibilità di acqua in altre regioni del pianeta.
