Luglio 24, 2024

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Gli astronomi credono di aver scoperto come e quando si è formata la macchia rossa di Giove

Gli astronomi credono di aver scoperto come e quando si è formata la macchia rossa di Giove
Ingrandire / Immagine migliorata di Giunone della Grande Macchia Rossa di Giove nel 2018. Probabilmente non è la stessa immagine osservata da Cassini nel XVII secolo.

Universo Giove È particolarmente famoso per la cosiddetta Grande Macchia Rossa, un vortice nell’atmosfera del gigante gassoso che esiste almeno dal 1831. Ma come si è formato e quanti anni ha è ancora oggetto di dibattito. Astronomi del XVII secolo, incl Giovanni CassiniNelle loro osservazioni di Giove segnalarono anche un luogo simile che chiamarono il “punto permanente”. Ciò ha spinto gli scienziati a chiedersi se il punto osservato da Cassini fosse lo stesso punto che vediamo oggi. Ora abbiamo la risposta a questa domanda: gli spot non sono gli stessi, secondo A Nuova carta Pubblicato sulla rivista Geophysical Research Letters.

“Dalle misurazioni delle dimensioni e dei movimenti, concludiamo che è improbabile che l’attuale Grande Macchia Rossa sia la ‘macchia permanente’ osservata da Cassini”. ha detto il coautore Agustín Sanchez LaVega Università dei Paesi Baschi a Bilbao, Spagna. “È possibile che la ‘macchia permanente’ sia scomparsa tra la metà del XVIII e il XIX secolo, nel qual caso ora possiamo dire che la longevità della macchia rossa supera i 190 anni.”

Giove era noto agli astronomi babilonesi nel VII e VIII secolo aC, così come agli antichi astronomi cinesi; Le osservazioni di quest’ultimo porterebbero alla nascita dello zodiaco cinese nel IV secolo a.C., con un ciclo di 12 anni basato sull’orbita del gigante gassoso attorno al sole. Nel 1610, con l’aiuto dell’avvento dei telescopi, Galileo Galilei osservò le quattro lune più grandi di Giove, rafforzando il modello copernicano dell’eliocentrismo nel sistema solare.

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(a) Dipinto di Giove del 1711 di Donato Creti che mostra la macchia rossastra permanente.  (b) 2 novembre 1880, disegno di Giove di L. Trouvelot.  (c) 28 novembre 1881, disegnato da T. J. Elger.
Ingrandire / (a) Dipinto di Giove del 1711 di Donato Creti che mostra la macchia rossastra permanente. (b) 2 novembre 1880, disegno di Giove di L. Trouvelot. (c) 28 novembre 1881, disegnato da T. J. Elger.

Dominio pubblico

Robert Hooke potrebbe aver osservato la macchia permanente già nel 1664, e Cassini seguì l’esempio un anno dopo con molte altre osservazioni fino al 1708. Poi scomparve dalla documentazione astronomica. Un farmacista di nome Heinrich Schwabe fece il primo disegno conosciuto della macchia rossa nel 1831, e nel 1878 divenne di nuovo prominente nelle osservazioni di Giove, per poi svanire di nuovo nel 1883 e all’inizio del XX secolo.

Forse il posto non è lo stesso.

Ma era questo lo stesso punto permanente osservato da Cassini? Sánchez La Vega e i suoi colleghi hanno cercato di rispondere a questa domanda, ricercando fonti storiche – comprese le osservazioni e i disegni di Cassini del XVII secolo – e osservazioni astronomiche più recenti e misurando i risultati. Hanno effettuato misurazioni anno per anno dei volumi, dell’ellitticità, dell’area e dei movimenti sia della macula permanente che della Grande Macchia Rossa fin dalle prime osservazioni registrate nel 21° secolo.

Il team ha anche eseguito diverse simulazioni numeriche al computer per testare diversi modelli di comportamento dei vortici nell’atmosfera di Giove che probabilmente sono alla base della Grande Macchia Rossa. È fondamentalmente un’enorme tempesta anticiclonica persistente. In un modello testato dagli autori, la macchia si forma in seguito a una massiccia tempesta. In alternativa, diversi vortici più piccoli generati dal wind shear potrebbero essersi fusi, oppure potrebbe esserci stata un’instabilità nelle correnti di vento del pianeta che ha dato origine a una cella d’aria allungata a forma di punto.

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Sanchez-Lavega et al. Ha concluso che l’attuale Macchia Rossa potrebbe non essere la stessa osservata da Cassini e altri nel XVII secolo. Sostengono che la macchia permanente scomparve all’inizio del XVIII secolo e che una nuova macchia si formò nel XIX secolo, quella che osserviamo oggi, e che ha più di 190 anni.

Confronto tra la macula permanente e l'attuale grande macula rossa.  (A) dicembre 1690. (B) gennaio 1691. (C) 19 gennaio 1672. (D) 10 agosto 2023.
Ingrandire / Confronto tra la macula permanente e l’attuale grande macula rossa. (A) dicembre 1690. (B) gennaio 1691. (C) 19 gennaio 1672. (D) 10 agosto 2023.

Dominio pubblico / Eric Sosenbach

Ma forse lo è?

Altri non sono convinti di questa conclusione, come l’astronomo Scott Bolton del Southwest Research Institute in Texas. “Quello che penso che potremmo vedere non è che la tempesta se ne va e poi ne arriva una nuova più o meno nello stesso posto”, Ha detto alla rivista New Scientist. “Sarebbe una coincidenza eccessiva che la tempesta si verifichi esattamente alla stessa latitudine, o anche a una latitudine simile. È possibile che ciò che stiamo realmente osservando sia l’evoluzione della tempesta.”

Le simulazioni numeriche hanno escluso il modello della fusione dei vortici per la formazione dei punti; Ciò è probabilmente dovuto alle correnti di vento che producono un’atmosfera allungata. Inoltre, nel 1879, la Macchia Rossa misurava circa 24.200 miglia (39.000 km) sul suo asse più lungo, e ora è lunga circa 8.700 miglia (14.000 km). Così, nel corso dei decenni successivi, la macchia si ridusse e divenne più arrotondata. Le ultime osservazioni della missione Juno hanno rivelato anche che la macchia è sottile e poco profonda.

La questione del perché la grande macchia rossa si restringe rimane oggetto di dibattito. Il team sta pianificando ulteriori simulazioni volte a riprodurre la dinamica di contrazione e a prevedere se la macchia si stabilizzerà a una certa dimensione e rimarrà stabile o eventualmente scomparirà come ha fatto la macchia permanente di Cassini.

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Lettere di ricerca geofisica, 2024. DOI: 10.1029/2024GL108993 (Informazioni sugli ID digitali).