Giove. Credito immagine: NASA / JPL Clicca per ingrandire
Le turbolenze causate dalla luce solare e l'attività dei temporali possono spiegare i molteplici flussi di jet est-ovest su Giove e Saturno e persino produrre forti venti che si estendono per centinaia o migliaia di chilometri all'interno, molto al di sotto delle altitudini in cui sono guidati i getti.
Gli scienziati hanno cercato di comprendere i meccanismi che formano i flussi di jet e controllarne la struttura da quando le prime immagini ad alta risoluzione di Giove sono state restituite dal veicolo spaziale Pioneer e Voyager negli anni '70.
Sulla Terra, i flussi di getti - strette correnti d'aria che fluiscono da ovest a est nelle medie latitudini - formano una componente importante della circolazione globale del nostro pianeta e controllano gran parte del clima su larga scala vissuto dagli Stati Uniti e da altri paesi al di fuori di i tropici. Simili flussi di jet est-ovest dominano la circolazione dei pianeti giganti Giove, Saturno, Urano e Nettuno, raggiungendo fino a 400 miglia all'ora su Giove e quasi 900 miglia all'ora su Saturno e Nettuno. La domanda su cosa causa questi flussi di jet e quanto in profondità si estendono all'interno dei pianeti giganti rimangono alcuni dei problemi irrisolti più importanti nello studio delle atmosfere planetarie.
Adam Showman e Yuan Lian dell'Università dell'Arizona a Tucson e Peter Gierasch della Cornell University di Ithaca, New York, hanno spiegato come la turbolenza a livello di nuvola può guidare i getti profondi al 37 ° incontro annuale della Divisione di Scienze Planetarie della American Astronomical Society , tenutosi a Cambridge, in Inghilterra.
Lian, Showman e Gierasch hanno eseguito simulazioni al computer che dimostrano che i contrasti di temperatura orizzontali - generati dalla luce solare o dalle differenze nell'attività dei temporali - possono produrre flussi di jet multipli che penetrano in profondità all'interno di un pianeta gigante. Nelle simulazioni, i contrasti di temperatura inducono cellule circolanti a penetrazione profonda che a loro volta guidano i getti profondi. Lo studio, che utilizza un modello computerizzato tridimensionale avanzato, è tra i primi che consente di valutare come i getti formati nella parte superiore dell'atmosfera interagiscono con l'interno.
La maggior parte degli scienziati planetari ha ipotizzato che i getti pompati vicino alla cima dell'atmosfera rimarranno confinati a quegli strati superficiali, e abbiamo dimostrato che questo non è un presupposto valido ", ha detto Showman.
La sonda Galileo della NASA, che si è paracadutata nell'atmosfera di Giove nel 1995, è stata concepita in parte per aiutare a rispondere alla domanda sulla profondità dei flussi di jet. La sonda ha trovato forti venti che si estendono per almeno 150 chilometri (quasi 100 miglia) sotto le nuvole. Gli scienziati planetari hanno ampiamente interpretato questa misurazione come prova che i getti sono guidati dal profondo all'interno di Giove. Il nuovo studio contesta questa interpretazione.
"Non sappiamo ancora se i getti sui pianeti giganti sono guidati dall'alto o all'interno profondo", ha detto Showman. "Ma il nostro studio mostra che i venti profondi misurati dalla sonda Galileo potrebbero derivare altrettanto facilmente dalla turbolenza superficiale dello strato di nuvola che dalla turbolenza profonda all'interno di Giove."
"Questo risultato contraddice un presupposto di vecchia data da parte di molti scienziati planetari".
Il nuovo studio mostra anche che, in condizioni realistiche, la turbolenza può produrre non solo numerosi flussi di getto, ma un forte flusso verso est all'equatore, come osservato su Giove e Saturno. Tali flussi sono notoriamente difficili da produrre in modelli atmosferici, ha osservato Showman.
Fonte originale: NASA Astrobiology
