L’atmosfera di Giove, tradizionalmente considerata una gigantesca miscela di idrogeno ed elio con tracce minori di vapore acqueo e ammoniaca, ha rivelato in tempi recenti una sorprendente non uniformità nella distribuzione dell’ammoniaca nelle sue fasce superiore. Lo indica lo studio pubblicato sulla rivista Science Advances e guidato dall’università della California a Berkeley, che ha ricostruito un modello in 3D degli strati superiori dell’atmosfera del pianeta utilizzando i dati raccolti dalla sonda Juno della Nasa, dal telescopio spaziale Hubble di Nasa e Agenzia Spaziale Europea e del radiotelescopio Vla che si trova nel New Mexico, negli Stati Uniti.
Meccanismo di formazione dei mushballs
Il processo che porta alla formazione di questi mushballs è tanto esotico quanto affascinante. Nei violenti e impetuosi vortici temporaleschi di Giove, forti correnti ascensionali trasportano microscopiche particelle di ghiaccio d’acqua verso altezze sorprendenti, dove interagiscono con abbondanti vapori di ammoniaca.
Qui, il ghiaccio inizia a fondersi in parte, dando origine ad una soluzione fredda e densa, simile a quella di un frappé, ma a scale planetarie. Con il raffreddamento e l’esposizione alle condizioni estreme dell’atmosfera gioviana, queste miscele si cristallizzano rapidamente formando sfere con un guscio esterno solido e un interno slushy.
Queste ghiacciate, pesanti e dense, vengono poi trascinate dalla gravità gioviana verso strati più profondi dell’atmosfera, causando una marcata deplezione di ammoniaca nelle regioni superiore, fenomeno che fino ad ora aveva rappresentato un enigma per i ricercatori.
Analisi dei dati
La prova più rivoluzionaria a sostegno di questa teoria proviene da una combinazione multidisciplinare di osservazioni. La missione Juno di NASA, con il suo sensibile Stellar Reference Unit, ha rilevato lampi anomali, detti “shallow lightning”, che si verificano a quote molto più elevate rispetto alle tradizionali tempeste gioviane.
Questi impulsi elettrici, caratteristici di ambienti contenenti soluzioni di ammoniaca e acqua, sono strettamente correlati alla formazione e al successivo “piovimento” dei mushballs. Le visualizzazioni tridimensionali, realizzate grazie ai dati integrati di Juno, Hubble e radiotelescopi terrestri, mostrano in modo inequivocabile come le tempeste gioviane non siano omogenee, ma presentino zone in cui il vapore di ammoniaca risulta notevolmente carente, confermando l’attività precipitare dei mushballs.
Dettagli tecnico-fisici
Le correnti ascensionali intense trasportano particelle di ghiaccio verso regioni ad alta quota, tipicamente a 25 km sopra i livelli delle nubi d’acqua.
A temperature prossime allo 0 °C, l’ammoniaca disciolta modifica il punto di fusione del ghiaccio, producendo una miscela instabile che, raffreddandosi, si consolida in un guscio solido.
Inoltre, la presenza di “shallow lightning” non solo testimonia l’attività elettrica in queste regioni, ma contribuisce anche al processo di nucleazione, facilitando il rapido congelamento della miscela in ascensione.
Questi parametri, combinati con una scala temporale estremamente rapida, l’intero ciclo di formazione e precipitazione dei mushballs potrebbe verificarsi nell’arco di minuti, rendono il fenomeno unico non solo per Giove, ma potenzialmente per tutti i giganti gassosi del sistema solare.
Alla luce delle affascinanti evidenze che indicano come, nei vortici violenti di Giove, si formino misteriosi mushballs, sfere di ghiaccio composte da acqua e ammoniaca che alterano radicalmente il nostro modello meteorologico tradizionale, vi siete mai chiesti fino a che punto questi fenomeni possano influenzare la nostra comprensione delle dinamiche atmosferiche non solo dei giganti gassosi, ma anche degli esopianeti con condizioni estreme? Scrivicelo nei commenti, oppure esplora altri articoli su AstroCuriosità!
