Giove, il gigante: i venti e le macchie

Aspettando l’arrivo di JUNO, abbiamo parlato della storia esplorativa e della chimica del pianeta gigante, ma forse la caratteristica che rende più noto il gigante gassoso è quella della sua peculiare struttura orizzontale: una serie di venti che soffiano molto intensi sulla superficie gassosa del pianeta. Talvolta questi venti vengono interrotti da enormi tempeste, dette macchie, delle quali la più nota è senz’altro la Grande Macchia Rossa. 
Vediamo le caratteristiche principali di questi elementi.

image_3337_1e-Jupiter-Map.jpg

L’atmosfera visibile del pianeta si presenta come una successione di bande di colore variegato parallele all’equatore fino a latitudini polari, oltre le quali si hanno nubi grigie e senza dettagli visibili stabili nel tempo. La struttura variabile delle nubi suggerisce che si tratti dello strato più esterno di un’atmosfera densa dotata di una circolazione verticale attiva.

La struttura orizzontale di Giove si presenta come un alternarsi di fasce chiare e scure che restano sostanzialmente alle stesse latitudini nel corso del tempo. Le fasce chiare sono dette zone e quelle scure bande, mentre si dice dominio l’unità dinamica in cui è suddiviso il pianeta (equatore a parte) dato da una coppia zona-banda.
I domini sono regioni omologhe, ossia che si suppone siano mosse da meccanismi simili in quanto presentano caratteristiche simili.
Questa struttura è dovuta alla rotazione planetaria che causa la sovrapposizione di due tipi di venti: zone e bande sono percorse da correnti a getto (jetstream o jets), venti intensi che viaggiano parallelamente all’equatore, e da correnti a velocità minore che interessano i domini nella loro interezza.
All’interno di ogni dominio le correnti a getto sono prograde (fluiscono da ovest verso est) verso l’equatore e retrograde (est verso ovest) verso il polo. La corrente a getto prograda segna il confine del dominio. Il flusso delle correnti a getto definisce le bande come cicloniche e le zone come anticicloniche, ossia nell’emisfero nord circolano rispettivamente in senso antiorario ed orario. La zona equatoriale (EZ) si trova tra ±7° di latitudine ed ha vorticità anticiclonica, ossia è oraria sull’emisfero Nord ed antioraria su quello Sud.

I domini principali sono 5: N e S tropicali, N e S temperati e NN temperato. A latitudini maggiori non abbiamo più correnti a getto retrograde, ma possiamo ancora riconoscere i domini minori fino a N5TB (57°N) e S4TB (53°S), sebbene questi siano piuttosto incostanti e non sempre ben definiti.

Nuova immagine bitmap.jpg
Sul disco sono riportati i domini e le loro correnti lente, a sinistra le correnti a getto prograde e a destra quelle retrograde. N.B: la figura rappresenta il pianeta capovolto, con il Sud nella parte alta, per favorire il riconoscimento degli elementi nella visualizzazione telescopica

Zone e bande sono spesso interrotte da vortici quali macchie scure e ovali bianchi. Si tratta di circolazioni perlopiù anticicloniche che seguono le correnti lente e che quando si scontrano con le correnti a getto vengono deflesse o trasportate da esse, a seconda delle loro dimensioni. Gli ovali bianchi si trovano sulle correnti a getto retrograde e possono essere anche di notevoli dimensioni, mentre le macchie scure sono piccole e si trovano sulle correnti a getto prograde. I maggiori di questi sono la Grande Macchia Rossa (GRS) a 22,5°S, gli ovali bianchi a 33°S e ovali più piccoli a 41°S, 34°N, 40°N, e 45°N.

GRS

La Grande Macchia Rossa (GRS) è probabilmente il vortice più antico e grande del pianeta. Si tratta di un vortice anticiclonico (centro di alta pressione), che si estende dai 17°S ai 27,5°S.Giove
Ha dimensioni di circa 17.000 km da Est a Ovest e di 13.000 km da Nord a Sud. Nel 1979 aveva una velocità massima di 120 m/s sull’anello più esterno.
La missione Galileo ha mostrato un aumento della velocità massima fino a 190 m/s nel 2003. Quindi, fatta eccezione per il punto centrale che resta in quiete, la velocità varia nel corso del tempo.
La GRS è opaca al viola ed al blu, e daquesto deriva un colore rosso mattone.
Dal 1880 al 2002 si è spostata, in media, di 3 m/s verso Ovest. La velocità è variabile su lunga scala temporale. Inoltre, la GRS oscilla in longitudine con periodo di 90 giorni ed un ampiezza di circa 1°. Questi moti sono disturbati dallo scontro con altri vortici più piccoli che vengono inglobati o deflessi da essa. In genere queste interazioni hanno effetti di accelerazione sulle velocità della GRS.

Ovali bianchi ed altri anticicloni

La maggior parte degli ovali anticiclonici sono bianchi, ma alcuni sono rossi. In genere i diametri variano da 1000 a 5000 km circa e quelli ad alte latitudini sono solitamente più piccoli e tondi di quelli a latitudini basse.
Gli ovali si possono formare in diversi modi. Quelli piccoli (diametro <1000km) si possono formare durante la risalita di masse d’aria, in cui il moto di espansione può dare luogo a vorticità anticiclonica. Si possono anche formare per separazione di anticicloni più grandi, come è avvenuto nel 1940 in cui si sono formati tre ovali a 33°S (che poi si sono riuniti in un unico ovale nel 2000). Tramite fusioni di ovali più piccoli si formano poi gli ovali più grandi. In alternativa alla fusione, i piccoli ovali si possono perdere nel flusso di shear.

Elementi ciclonici

Gli elementi ciclonici hanno un aspetto filamentare e caotico e tendono ad evolversi più rapidamente degli anticicloni, tanto che sopravvivono per pochi anni. Questi elementi si possono classificare nel seguente modo in base alla loro morfologia:
1) Turbolenza filamentare legata all’alta velocità delle correnti a getto nel SEB (a ovest della GRS), NEB e NTB.
2) Regioni filamentari ordinate (di dimensioni di circa 1,5 x 104 km e larghezza dei
filamenti di circa 600 km)
3) Aree allungate con contorni chiusi a fiocco
4) Ovali marroni e allungati, detti “barges” (che si estendono per circa 5000 km)

Ti piace quello che scriviamo? Scopri qui come puoi sostenerci!

[1] John H. Rogers, The Giant Planet Jupiter, Cambridge University press 1995
[2] Ingersoll and Vasadeva, Dynamics of Jupiter Atmosphere

Betelgeuse fotografata da ALMA in alta risoluzione

Per quanto si aumentino gli ingrandimenti, da un telescopio amatoriale quel punto arancione resterà sempre un punto. Diverso è se il telescopio non è amatoriale ma
Come nascono e si sviluppano i lampi gamma
In uno studio pubblicato su Nature per la prima volta una dettagliata descrizione dell'origine di questo fenomeno cosmico, affascinante quanto complesso.

I raggi gamma sono
Un videogame per imparare la fisica
Un varco spazio-temporale ha inghiottito l’alieno Zot, mentre era intento a pescare un pesce triclope sul suo pianeta viola, e lo ha catapultato sulla Terra. Dovrà far funzionare la
Muore Alan Bean, il 4° uomo sulla Luna
26 maggio 2018,  Houston: all'età di 86 anni muore Alan Bean, il quarto astronauta ad aver camminato sulla Luna.
Bean ha viaggiato due volte nello spazio per un totale di 69 giorni.
Un campo magnetico artificiale per far tornare l'acqua su Marte
Attualmente, l'atmosfera marziana è piuttosto sottile: poco densa e poco ricca di ossigeno, oltre ad essere continuamente bombardata da raggi cosmici e venti
I ghiacciai pedemontani dell'isola di Ellesmere

L'immagine, ottenuta tramite il satellite Terra della NASA il 26 luglio 2009, ritrae il ghiacciaio di Turnabout, situato nell'isola canadese di Ellesmere. Si tratta di
Cos'è il Solstizio d'Inverno
Il 21 dicembre 2017, alle 16:28, ricorre il solstizio d'inverno. Ma perché questa data indica l'inizio della stagione fredda nei calendari?

Non tutti sanno, forse, che l'inizio di una stagione

Ti piace quello che scriviamo? Scopri qui come puoi sostenerci!

A tutto plasma! - Respirando l'alta atmosfera
Il 5 Marzo è stato acceso per la prima volta un propulsore elettrico air breathing, cioè un propulsore elettrico in cui entra una miscela di gas attraverso una presa d'aria
Water Harvesting: una soluzione futuristica per la mancanza d’acqua?
Circa 4 miliardi di persone sulla terra hanno accesso limitato all’acqua e oltre 1.7 milioni persone all’anno muoiono per carenza di acqua o per la
Un buco nero da record
Gli astronomi dell'Australian National University hanno trovato un buco nero incredibilmente rapido nell'aumentare le proprie dimensioni fagocitando materia, tanto da detenere il record di accrescimento
La lotta tra l'uomo ed il bradipo, immortalata nelle impronte fossili
Tra i 10.000 ed i 15.000 anni fa, un bradipo terricolo gigante (un grosso animale ormai estinto) camminava tranquillo nel White Sands National Monument,
Che cosa sono e da dove vengono le comete?
Le comete sono degli oggetti con una lunga tradizione di osservazioni, che spesso si mescola alla storia, alla mitologia ed ai racconti popolari, a causa del loro aspetto spettacolare
Cos'è l'equinozio d'Autunno
Oggi, 23 settembre 2017 alle 03:54, ricorre l’equinozio d'autunno. Ma perché esiste una data precisa che indica la variazione di stagione?
Non tutti sanno, forse, che l’inizio di una stagione
Guida ai più grandi satelliti di Giove
Eccoci con il secondo appuntamento con le guide sui satelliti del Sistema Solare scritte dall'instancabile Alessandro Bologna, astrofilo divulgatore che si occupa della gestione della

2 pensieri riguardo “Giove, il gigante: i venti e le macchie

Lascia un commento

Il tuo indirizzo email non sarà pubblicato. I campi obbligatori sono contrassegnati *

Questo sito usa Akismet per ridurre lo spam. Scopri come i tuoi dati vengono elaborati.

%d blogger hanno fatto clic su Mi Piace per questo: