In questa immagine scattata dalla sonda spaziale della NASA Juno, la luna di Giove Io – un mondo vulcanico che compie un’orbita attorno al pianeta ogni 42 ore – proietta la sua ombra sulle nubi di Giove.
La sonda spaziale Juno della NASA si avvicinerà a un trio di lune di Giove ricche di fascino e mistero.
Dopo aver orbitato attorno a Giove per cinque anni, la sonda spaziale della NASA Juno si sta avvicinando al cuore di questo pianeta.
Il viaggio, durato quattro anni e 42 orbite, condurrà la navicella spaziale in un ambiente insidioso e brutale – offrendo al contempo nuove ed eccezionali immagini di tre corpi alieni. Ma Juno, rivestita da un’armatura in titanio che la protegge dalle violente radiazioni, è pronta per la sua missione. E il suo team, qui sulla Terra, non vede l’ora di seguirla da lontano in questo coraggioso viaggio.
“Sono emozionatissimo, sono entusiasta del fatto che siamo riusciti a elaborare questo programma”, afferma il ricercatore principale di Juno Scott Bolton del Southwest Research Institute. “È stata un’idea fuori dagli schemi trasformare un satellite orbitale che studiava principalmente solo Giove in una navicella che esplorerà l’intero sistema”.
Mentre Juno continua a monitorare il sistema, i suoi giri attorno a Giove diventeranno sempre più stretti, portando la navicella sempre più vicina al più grande pianeta del nostro sistema solare e in prossimità di tre delle lune più affascinanti di Giove.
Il prossimo giugno, la navicella spaziale alimentata a energia solare sfiorerà Ganimede, la luna più grande del sistema solare. Poi, nel 2022, visiterà Europa, un pianeta il cui oceano ghiacciato potrebbe ospitare forme di vita. E, infine, avvicinandosi coraggiosamente a Giove, Juno incontrerà Io, una luna dalla violenta attività vulcanica ricoperta da una crosta solforica ghiacciata. Vedere da vicino queste lune per la prima volta in 20 anni – dalla conclusione della missione della navicella spaziale Galileo nel 2003 – sarà un momento storico per gli scienziati che studiano gli sfuggenti mondi ghiacciati del sistema solare esterno.
“Cito sempre questo hashtag che trovo eloquente: #PlanetsAreOverrated” (i pianeti sono sopravvalutati, NdT) racconta Julie Rathbun dell’Istituto di Scienze Planetarie, che studia Io. “Lune e satelliti sono molto più interessanti”.
Oltre a studiare queste tre lune aliene, Juno esaminerà attentamente gli anelli di Giove, effettuando numerosi passaggi attraverso i cerchi stessi. Scuri e diffusi, gli anelli non sono spettacolari quanto quelli di Saturno, e gli scienziati li conoscono decisamente poco.
“Le missioni nel sistema solare esterno sono molto rare, ed è eccezionale poter sfruttare questa navicella spaziale che si trova già lì” spiega Cynthia Phillips del Jet Propulsion Laboratory, che studia le lune ghiacciate del sistema solare esterno. “In pratica, è una missione completamente nuova”.
Cinque anni su Giove
Lanciata nel 2011, la sonda Juno è entrata nell’orbita attorno a Giove il 4 luglio 2016. Gli obiettivi primari della navicella comprendevano lo studio della gravità, dei campi magnetici, dell’atmosfera e dell’interno di questo gigante gassoso.
Ma Juno, il cui nome in inglese corrisponde a quello della moglie di Giove, Giunone, è forse conosciuta soprattutto per le sue splendide immagini del pianeta più grande del sistema solare. Per secoli, abbiamo guardato da lontano enormi vortici attraversare la faccia del pianeta. Ma da vicino, attraverso l’obiettivo della JunoCam, Giove è un pianeta dai colori sfumati, chiazzato da numerosi cicloni che vorticano e si raggruppano vicino ai suoi poli, finora mai visti.
Oltre al suo sistema di anelli sottili, il pianeta è circondato da circa 79 lune che orbitano intorno a esso, di cui 12 sono state scoperte per caso appena tre anni fa. Le quattro lune più grandi, conosciute con il nome di satelliti medicei o galileiani, erano state individuate per la prima volta agli inizi del 1600 dall’astronomo italiano Galileo Galilei, che inizialmente le aveva scambiate per delle stelle. Ora Ganimede, Callisto, Europa e Io sono alcuni dei luoghi più affascinanti del sistema solare, sebbene solo poche navicelle spaziali si siano avvicinate abbastanza da studiarli in dettaglio. Le due sonde spaziali Voyager ci sono passate vicine nel 1979 e la navicella Galileo ha esaminato il sistema di Giove per otto anni, a partire dal 1995.
“L’aspetto che tuttora mi colpisce è la ridotta quantità di dati di cui ancora oggi disponiamo su tutte le lune galileiane” afferma Rathbun.
Il primo obiettivo del viaggio di Juno verso l’interno è Ganimede. Una luna mastodontica con un diametro di 5.268 km che impiega 172 ore per compiere un intero giro intorno a Giove, Ganimede è più grande del pianeta Mercurio. Il 7 giugno Juno effettuerà il primo dei due passaggi ravvicinati accanto al pianeta punteggiato da crateri che, come tutti i satelliti galileiani, è stato chiamato con il nome di una delle amanti di Giove secondo la mitologia greca.
“È difficile rendersi conto dell’immensità del sistema di Giove”, spiega Phillips. “Il semplice fatto di essere in orbita attorno a Giove non significa trovarsi vicino a Io, Europa o Ganimede”.
Il fatto più strano che riguarda Ganimede è che è l’unica luna del sistema solare a generare un proprio campo magnetico, un fenomeno che gli scienziati ritengono dipenda dal nucleo liquido e in continuo fermento, simile a quello della Terra.
“È una nostra ipotesi, ma non ne abbiamo la certezza”, prosegue Phillips. Non è chiaro in che modo Ganimede ha mantenuto un magnetismo intrinseco nelle ere del sistema solare, mentre altri corpi celesti, come la Luna e Marte, hanno perso i rispettivi campi magnetici miliardi di anni fa.
Gli scienziati sospettano inoltre che sotto la superficie “butterata” e ghiacciata di Ganimede si trovi un enorme oceano, e le osservazioni di Juno dovrebbero permettere di mappare quel rivestimento e individuare le aree più sottili. A un certo punto, gli incontri gravitazionali di Juno con Ganimede ridurranno di 10 giorni l’orbita della navicella attorno a Giove, conducendola sul percorso verso Europa e Io.
La luna Io sorge su Giove in questa immagine proveniente dalla navicella spaziale della NASA Juno. Leggermente più grande della Luna terrestre, Io è il pianeta più attivo del sistema solare dal punto di vista vulcanico.
Nel settembre del 2022 Juno passerà accanto a Europa, una luna considerata uno dei luoghi più probabili in cui trovare forme di vita aliene nel sistema solare. Il più piccolo dei satelliti galileiani, Europa è un vero e proprio mondo acquatico: al di sotto dell’involucro di ghiaccio che lo ricopre completamente, si trova un oceano globale salato che contiene più acqua di tutta quella contenuta nei mari della nostra Terra.
Gli scienziati sospettano che questo oceano alieno contenga tutti gli ingredienti necessari all’evoluzione e alla proliferazione della vita come la conosciamo noi: acqua, una fonte di energia e gli elementi chimici essenziali. Ma non sapremo se Europa è abitato fino a quando non riusciremo a portare una navicella spaziale abbastanza vicino da poter cercare segni di vita. La NASA sta pianificando un’azione di questo tipo nei prossimi 15 anni circa, con una missione chiamata Europa Clipper che si sta preparando per esplorare il sistema solare esterno.
L’anno prossimo Juno passerà vicino a Europa tre volte. In quelle occasioni cercherà eventuali segni di pennacchi di vapore acqueo o geyser, un fenomeno che gli astronomi sostengono si verifichi - almeno sporadicamente - su Europa.
“È in corso un acceso dibattito”, spiega Phillips. “Quindi sarà molto importante avere un’altra navicella in quell’area, che ci permetterà di dare un’occhiata e notare eventuali fenomeni insoliti”.
Juno ha inoltre l’obiettivo di scansionare lo strato di ghiaccio per individuare punti particolarmente sottili, oppure zone dove potrebbero celarsi sacche di acqua allo stato liquido all’interno della crosta. Quei luoghi potrebbero facilitare eventuali raccolte di campioni dell’oceano sotterraneo da parte di futuri esploratori robotici. E mentre scansiona la superficie, Juno realizzerà una mappa dei poli di Europa, mai visti prima d’ora.
“Visualizzando queste aree sconosciute di Europa, saremo in grado di ricostruire un’unica mappa globale”, aggiunge Phillips. “Non è come per Marte, dove abbiamo inviato innumerevoli missioni”.
Passando accanto a Europa, Juno perderà altri cinque giorni dalla sua orbita, riducendo il tempo necessario per girare attorno a Giove ad appena 38 giorni. La navicella spaziale verrà mandata quindi verso la luna infernale Io.
Con oltre 400 crateri attivi, Io è il luogo più vulcanico del sistema solare. Passando vicino a Giove nel 2007, la navicella della NASA New Horizons ha individuato un’enorme fontana di fuoco che si innalzava per oltre 300 km sulla superficie della luna.
“Rannicchiato” accanto a Giove, Io è una delle destinazioni più complesse e pericolose da raggiungere. La sua vicinanza a Giove, attorno a cui orbita una volta ogni 42 ore, lo pone in un ambiente estremamente difficile. La luna stessa è riscaldata, schiacciata e allungata dalla gravità di Giove e da quella di Europa, il che ne spiega l’iperattività. Nel 2023 Juno dovrebbe compiere 11 passaggi ravvicinati vicino a questo pianeta, durante i quali Rathbun spera di ammirare attività straordinarie, come l’esplosione della regione vulcanica di Tvashtar catturata da New Horizons.
“Quando ci siamo passati vicino, abbiamo sempre visto Tvashtar attiva”, dice scherzando Rathbun. E Io, in pratica, erutta costantemente. Il materiale prodotto viene catturato dalla gravità di Giove e va ad alimentare le gigantesche aurore del pianeta, giochi di luce vorticosa, vivida e ultravioletta che compaiono ai poli, simili a quelli delle Aurore boreali e australi sulla Terra.
Come per Europa e Ganimede, non vi sono molte osservazioni ravvicinate di Io. La maggior parte delle informazioni che abbiamo raccolto sulla luna dalla conclusione della missione Galileo provengono dai telescopi terrestri.
“Ogni volta che guardiamo, vediamo accadere qualcosa di nuovo, e Io in particolare va osservata quanto più spesso possibile”, prosegue Rathbun.
A differenza dei vulcani terrestri, i vulcani di Io sono distribuiti in modo casuale sulla superficie del
la luna, un modello che solleva domande sulle camere magmatiche della luna e sul suo riscaldamento interno. Rathbun spiega che i vulcani alle latitudini maggiori sembrano comportarsi in modo diverso da quelli più prossimi all’equatore, che eruttano meno spesso ma in modo più potente.
Rathbun dice di “aver fatto i salti di gioia” quando ha saputo del pianificato avvicinamento a Io: “Uno sguardo ravvicinato ai vulcani dei poli? Era ora!”
Secondo Bolton, Juno potrebbe aiutare gli scienziati a scoprire se i vulcani di Io sono alimentati da un unico oceano di magma o se invece sono camere più piccole e separate ad alimentare le eruzioni locali. E non teme di mandare Juno così vicino a Giove, né le traversate della sonda spaziale attraverso il suo sistema di anelli. Se esiste una navicella in grado di sopravvivere alle violente radiazioni di Giove o a una collisione con una particella dell’anello, questa è proprio Juno.
“L’abbiamo costruita come un carro armato”, conclude “e l’armatura sembra reggere molto bene”.
Nadia Drake
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