L'ammoniaca genera lampi su Giove

I risultati delle attività di osservazione della nave spaziale Juno della NASA, in orbita attorno al pianeta Giove, hanno rilevato inaspettatamente un fulmine nell'atmosfera superiore del pianeta.

Lo studio multi istituzionale, pubblicato sul giornale Nature, (1) é stato curato dalla NASA / Jet Propulsion Laboratory (JPL), con la collaborazione di due ricercatori della Cornell University.

L'atmosfera gassosa di Giove sembra placida da lontano, ma da vicino le nuvole si muovono in un regno turbolento e chimicamente dinamico. Gli scienziati, che hanno sondato la superficie opaca con la sensibile strumentazione di Giunone, hanno imparato che il fulmine di Giove si verifica non solo in profondità tra le nuvole d'acqua ma anche in regioni atmosferiche poco profonde (ad alta quota con pressione più bassa) che presentano nuvole di ammoniaca mescolate con acqua.

«Sul lato notturno di Giove, vedi lampi abbastanza frequenti, come se fossi al di sopra di un temporale attivo sulla Terra», ha detto Jonathan I. Lunine, (2) David C. Duncan Professore di Scienze Fisiche e presidente del Dipartimento di Astronomia in il College of Arts and Sciences della Cornell University. «Ottieni queste alte colonne e incudini di nuvole e il fulmine si manifesca continuamente. Possiamo ottenere un fulmine abbastanza consistente qui sulla Terra, e lo stesso vale per Giove.»

La ricerca, “Small Lightning Flashes From Shallow Electrical Storms on Jupiter”, è stata curata dal dottor Heidi N. Becker, responsabile dell'indagine sul monitoraggio delle radiazioni della missione Juno della NASA. Il dottor Jonathan Lunine e il candidato al dottorato Youry Aglyamov sono stati i due coautori della Cornell nello studio.

Le precedenti missioni su Giove - come Voyager 1, Galileo e New Horizons - avevano osservato tutti i fulmini. Grazie alla Stellar Reference Unit di Juno, una telecamera progettata per rilevare sorgenti di luce fioca, la distanza di osservazione ravvicinata del veicolo spaziale e la sensibilità dello strumento hanno consentito il rilevamento dei fulmini a una risoluzione più alta di quanto possibile in precedenza.

L'ammoniaca è la chiave. Mentre ci sono acqua e altri elementi chimici come l'idrogeno molecolare e l'elio nelle nuvole di Giove, l'ammoniaca è l' “antigelo” che impedisce al congelamento totale dell'acqua in quelle nuvole atmosferiche superiori.

Il lavoro di tesi in corso, del dottor Youry Aglyamov, si concentra sulle dinamiche di come i fulmini vengono generati in queste condizioni. La collisione delle goccioline di ammoniaca mista e acqua con particelle sospese di ghiaccio d'acqua costituisce un modo per separare la carica e produrre l'elettrificazione delle nuvole, causando temporali nella parte superiore dell'atmosfera.

«Il lampo superficiale indica davvero il ruolo dell'ammoniaca e i modelli di Youry Aglyamov lo confermano in maniera abbastanza inequivocabile», ha detto Lunine. «Questo sarebbe diverso da qualsiasi processo che si verifica sulla Terra.»

Il selvaggio mondo gassoso di Giove affascina Aglyamov, che dice: «I pianeti giganti in generale sono tipologie di mondi che si diversificano dalla Terra e da altri pianeti di tipo terrestre. Ci sono mari composti da idrogeno che si muovono gradualmente in cieli accatastati con agglomerati di nuvole, sistemi meteorologici grandi come la Terra e chissà cosa c'è all'interno.»

Youry Aglyamov spiega: «La scoperta di un fulmine superficiale su Giove sposta la nostra comprensione del pianeta. Un fulmine poco profondo non era stato previsto e indica che c'è un processo inaspettato che lo causa. È un altro modo in cui le osservazioni di Juno mostrano un'atmosfera di Giove molto più complessa di quanto previsto. Ora sappiamo abbastanza per porre le giuste domande sui processi in corso lì, ma come Juno siamo in una fase in cui ogni risposta tende anche a moltiplicare le domande.»

Riferimenti:

(1) Small lightning flashes from shallow electrical storms on Jupiter

(2) Jonathan Lunine

Autore traduzione riassuntiva e adattamento linguistico: Edoardo Capuano / Articolo originale: Ammonia sparks unexpected, exotic lightning on Jupiter