Giove è più piccolo e schiacciato di quanto si credeva: la scoperta della sonda Juno della NASA

Il gigante gassoso Giove sarebbe più piccolo e più schiacciato ai poli di quanto precedentemente stimato. Uno studio pubblicato su Nature Astronomy aggiorna infatti le stime risalenti alle missioni Pioneer e Voyager degli anni '70 grazie a nuove misure effettuate dalla sonda Juno della NASA, in orbita attorno al re dei pianeti dal 2016 per studiarne le caratteristiche e la sua corte di satelliti naturali. Grazie alle misure di occultazione radio, che sfruttano il blocco e la deviazione temporanea del segnale radio della sonda mentre passa dietro Giove dal punto di vista terrestre, gli scienziati hanno determinato come Giove risulti 8 chilometri meno largo all'equatore e 24 chilometri più schiacciato ai poli. Queste misure hanno importanti implicazioni per i modelli che descrivono la struttura interna di Giove, riconciliando le discrepanze tra le misure di temperatura effettuate dalle sonde Voyager e Galileo con le previsioni dei modelli teorici.

I dettagli dello studio della NASA

Le precedenti stime delle dimensioni di Giove risalivano alle misure effettuate più di 50 anni fa dalle sonde Pioneer e Voyager della NASA. Queste stime non tenevano conto dei forti venti presenti a livello delle nubi del pianeta e possedevano un errore sulla stima delle dimensioni dell'ordine dei 4 km. Tali misure, unitamente a quelle di temperatura effettuate dalla sonda Galileo, sempre della NASA, costituivano motivo di discrepanza con i modelli teorici che descrivono la struttura interna del gigante gassoso.

Le nuove misure effettuate dalla sonda Juno sembrano però riconciliare teoria e osservazioni, come riportato da uno studio pubblicato sulla rivista Nature Astronomy. La sonda NASA ha effettuato misure delle dimensioni del pianeta grazie alla tecnica delle occultazioni radio: l'idea è quella di sfruttare il momento in cui la sonda si occulta dietro Giove dal punto di vista della Terra per studiare come i segnali radio sono piegati mentre attraversano l'atmosfera del pianeta. Ciò permette di creare nuove mappe più dettagliate della temperatura e della densità del pianeta, fornendo così una stima migliore delle sue dimensioni e forma. 

Rispetto alle misure precedenti, inoltre, gli scienziati hanno questa volta considerato anche l'effetto dei fortissimi venti zonali (flusso parallelo alle linee di latitudine) del pianeta, riducendo l'incertezza della misura di un fattore 10. Le nuove misure riportano un raggio polare di 66,842 km, un raggio equatoriale di 71,488 km e un raggio medio di 69,884 km, che sono rispettivamente 12, 4 e 8 km più piccoli delle precedenti stime. Non avendo Giove una superficie solida, in tutti e tre i casi, il raggio è definito nel punto in cui la pressione atmosferica del pianeta è pari a 1 bar, equivalente a quella terrestre ad una altitudine di 111 metri a 15 °C.

Perchè Giove è schiacciato ai poli

Il gigante gassoso Giove non è un pianeta perfettamente sferico. La sua forma è quella di uno sferoide oblato, cioè una sfera che è stata schiacciata ai poli e allargata all'equatore. Questa forma è il risultato dell'equilibrio tra la forza gravitazionale, che tende a spingere la materia verso il centro in direzione radiale, e la forza centrifuga, prodotta dalla velocissima rotazione di Giove (9 ore 55 minuti e 29 secondi per una rotazione completa) attorno al suo asse. Non essendo un corpo rigido nella sua definizione fisica del termine, Giove ruota con velocità diverse ai poli e all'equatore, creando così un diverso bilanciamento tra forza di gravità e forza centrifuga, che è massima all'equatore e nulla ai poli. Ciò fa si che il materiale del pianeta “si rigonfi” all’equatore e “si ritiri” ai poli, producendo un raggio equatoriale circa il 7% maggiore di quello polare.

Giove però non è uno sferoide oblato perfetto. All'effetto centrifugo se ne vanno ad aggiungere altri due che contribuiscono a determinare la forma finale di Giove. Il primo è che la densità varia in maniera drastica tra la sommità delle nubi e gli strati interni, dove raggiunge livelli dell'ordine delle migliaia di chilogrammi per metro cubo. Ciò determina variazioni latitudinali nel campo gravitazionale che modificano la forma di Giove di decine di km rispetto a quella di un semplice sferoide oblato. Il secondo effetto è quello dovuto ai fortissimi venti zonali che ci sono a livello delle nubi. Questi modificano le forze centrifughe creando variazioni dell'ordine di 10 km nelle dimensioni del pianeta, principalmente alle basse latitudini.

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