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I satelliti di Giove

satelliti di giove

Rubrica del weekend a spasso nell’eliosfera – Episodio 9

La settimana scorsa abbiamo parlato di Giove, vale a dire del primo pianeta del sistema solare esterno, il primo posto al di là della fascia principale degli asteroidi, quella sorta di confine composto da briciole rocciose che separa, appunto, il sistema solare interno da quello esterno. Abbiamo parlato di questo gigante gassoso, delle sue caratteristiche peculiari, ma abbiamo concluso con dei puntini di sospensione non appena abbiamo iniziato a parlare dei suoi satelliti; perché? Perché vale la pena di dedicare una puntata intera a questi numerosi e affascinanti corpi…

Rileggi le puntate precedenti di questa rubrica:
👉🏻 Una stella mancata – 9 aprile, episodio 8
👉🏻 Il pianeta mancante – 2 aprile, episodio 7
👉🏻 Marziani, rover e droni – 19 marzo, episodio 6
👉🏻 Di passaggio sulla Terra: perché esistono le stagioni? – 12 marzo, episodio 5
👉🏻 Venere, pianeta infernale – 5 marzo, episodio 4
👉🏻 Mercurio, dove i giorni durano più degli anni – 19 febbraio, episodio 3
👉🏻 Un sabato al Sole – 12 febbraio, episodio 2
👉🏻 Prendiamo le misure: quando siamo piccoli? – 5 febbraio, episodio 1

Per parlare di un insieme così numeroso di protagonisti della puntata di oggi, è bene partire da una prima distinzione fondamentale. I satelliti di Giove si dividono, infatti, in satelliti regolari e irregolari, sulla base delle caratteristiche delle orbite che percorrono intorno al gigante gassoso in questione. 

Satelliti regolari

Tra i satelliti regolari, che presentano un percorso pressoché circolare e poco inclinato rispetto all’equatore di Giove, possiamo operare un’ulteriore suddivisione. I primi quattro satelliti, i più vicini alla superficie gioviana, prendono infatti il nome di gruppo di Amaltea, dalla denominazione del più grande di questi quattro corpi che sfiora i 100 km di dimensione. Gli altri tre satelliti – Metis, Adrastea e Tebe – sono più piccoli, e viaggiano tutti su orbite non più lontane di 220 mila chilometri dal pianeta. 

Gli altri quattro satelliti, posti ad una distanza maggiore da Giove, sono sicuramente i più conosciuti: Io, Europa, Ganimede e Callisto. Scoperti nel 1610 da Galileo Galilei, prendono il nome di satelliti principali, o galileiani, o medicei – come voluto inizialmente da Galilei stesso – e in virtù delle loro dimensioni ragguardevoli rappresentano da soli la quasi totalità (99.999%) dell’intera massa orbitante intorno a Giove. Sono caratterizzati da una rotazione sincrona: questo significa che mostrano sempre la stessa faccia al pianeta, ovvero che il loro tempo di rotazione eguaglia esattamente il tempo di rivoluzione intorno al gigante gassoso. Inoltre, Io, Europa e Ganimede sono in risonanza orbitale 1:2:4: questo sta ad indicare che se Ganimede compie una rivoluzione intorno a Giove, nello stesso arco temporale Europa ne compie due e Io ne compie 4, oppure che il tempo di rivoluzione di Europa è il doppio di quello di Io e la metà di quello di Ganimede. 

Ganimede

Quest’ultimo è il settimo satellite in ordine di vicinanza al pianeta, e detiene il primato di satellite più grande del sistema solare. Il suo diametro di ben 5262 km – 41.2% del diametro terrestre – potrebbe valergli il titolo di pianeta nano, se ruotasse attorno al Sole anziché a Giove. Uno spesso strato di acqua e ghiaccio avvolge il nucleo del pianeta, ed è a sua volta racchiuso entro una crosta superficiale che presenta chiari segni di attività interna, con zolle e dislocazioni di faglie che ricordano molto la tettonica terrestre.

Il disco intero di Ganimede. La regione più scura è la Galileo Regio, del diametro di 3200 km. Le macchie chiare sono i crateri d’impatto più recenti. (Calvin J. Hamilton). Brera.inaf.it.

Callisto

Secondo per dimensioni (4800 km di diametro) e ultimo tra i regolari in ordine di distanza, Callisto detiene invece il primato di satellite più leggero di Giove, e forse anche dell’intero sistema solare, con la sua densità di appena 1.86 g/cm3. La spiegazione è da ricercare nella sua struttura, costituita da un piccolo nucleo roccioso coperto da uno spessissimo strato di acqua e ghiaccio sporco. La superficie esterna è costellata da numerosissimi crateri da impatto, segno che potrebbe essere tra le più antiche del sistema solare. Al contrario di Ganimede, non presenta alcun segno di attività interna. 

Immagine di Callisto del Voyager 2, ripresa nel 1979. Si vede bene la superficie ricca di crateri. In alto a sinistra, un enorme bacino d’impatto con strutture ad anello concentriche. (Calvin J. Hamilton). Brera.inaf.it.

Io

Il satellite Io è invece il più vicino al pianeta tra i galileiani, e si mostra all’osservatore con un vivace colore tendente all’arancione e privo di crateri da impatti. Questo è dovuto all’intensa e continua attività vulcanica che caratterizza la sua superficie, generata da un’attività interna tanto intensa da far fluttuare su e giù la crosta esterna del pianeta anche di alcuni chilometri, come se si trattasse di una pallina di gelatina piuttosto che di un pianeta. A causa della presenza di questa intensa attività vulcanica, con colate di lava ed esplosioni che raggiungono decine o centinaia di chilometri dalla superficie, in alcuni punti la temperatura supera gli 0 °C, fatto piuttosto inusuale per un corpo situato a tale distanza dal Sole. 

Immagine di Io ripresa dal Voyager 1 nel 1979. Il colore è dovuto all’abbondanza di zolfo. Le zone chiare sono ricche di diossido di zolfo; si notano sulla superficie bocche vulcaniche e vicino ai poli delle catene montuose, dell’altezza di 8 Km. (Calvin J. Hamilton). Brera.inaf.it.

Europa

Ultimo per dimensioni tra i quattro satelliti medicei, troviamo Europa, poco più piccolo della Luna e quasi perfettamente liscio, come una palla da biliardo. La sua superficie, infatti, è composta esclusivamente da ghiaccio, che compone tutto lo strato esterno fino ad almeno un centinaio di chilometri di profondità, dove lascia il passo ad acqua e fanghiglia, fino al consueto nucleo roccioso. L’assenza di crateri sulla superficie denota la formazione piuttosto recente della stessa, almeno nei termini temporali relativi alla formazione del sistema solare. Osservazioni recenti hanno dimostrato anche la presenza di una tenue atmosfera composta da ossigeno – di origine non biologica – attorno ad Europa. Nel sistema solare, esistono soltanto altri due satelliti con atmosfera: Tritone, luna di Nettuno, e Titano, satellite maggiore di Saturno.

Immagine di Europa ripresa dall Voyager 2. (Calvin J. Hamilton). Brera.inaf.it.

Satelliti irregolari

Tutti gli altri satelliti minori di Giove si differenziano da quelli citati finora per le caratteristiche delle orbite che seguono intorno al pianeta. Presentano infatti tendenzialmente una forte inclinazione rispetto all’equatore gioviano e traiettorie particolarmente eccentriche, seguendo quindi un percorso accentuatamente ellittico, piuttosto che circolare. Dato il loro numero, vengono raggruppati per comodità in gruppi o famiglie, in base alle affinità delle loro orbite. Non è raro, infatti, osservare gruppi di corpi muoversi pressoché insieme intorno a Giove, su orbite tutto sommato molto simili e vicine: questo è dovuto alla possibilità che si tratti, in realtà, di frammenti di un corpo in origine unico, frammentato a seguito di una violenta collisione. Una distinzione che è possibile fare a monte di tutto ciò riguarda invece il verso in cui si muovono i satelliti per compiere la loro rivoluzione intorno a Giove: si distingue infatti tra satelliti progradi, che si ruotano cioè intorno al pianeta nello stesso senso della sua rotazione – come la nostra Luna-, e retrogradi, ovvero che si muovono in senso opposto.

Satelliti irregolari progradi

Il più interno dei satelliti progradi, ovvero il più vicino al pianeta è Temisto, mentre il più lontano è Carpo. Entrambi questi corpi sembrano viaggiare su orbite isolate, pertanto non fanno parte di alcuna famiglia o gruppo di satelliti. Al contrario, Imalia dà il nome all’omonimo gruppo, forse nato dalla frammentazione di un asteroide della fascia principale

Satelliti irregolari retrogradi

A differenza dei precedenti, è probabile che questo tipo di satelliti sia stato catturato da zone esterne e più remote del sistema solare. Degni di menzione sono il gruppo di Ananke, e il gruppo di Pasifae, che raccoglie un insieme di corpi molto sparpagliati. Molto particolare risulta invece il gruppo di Carme, i cui satelliti dal colore rossastro fanno pensare alla composizione tipica degli asteroidi troiani che seguono Giove sulla sua stessa orbita (in uno dei punti di Lagrange; ne abbiamo parlato nella puntata dedicata alla fascia principale degli asteroidi).

Come abbiamo già detto nella scorsa puntata, addentrarsi ulteriormente in questa analisi dei satelliti di Giove avrebbe ben poco senso, dato il numero decisamente elevato. Basti pensare che, secondo le stime, al di là degli oltre 70 corpi catalogati, quelli di dimensione superiore ai 400 metri potrebbero essere più di 600, e non vi sono nemmeno definizioni ufficiali delle dimensioni minime per i corpi da considerare satelliti. Al momento, anche un sanpietrino potrebbe essere un satellite di Giove… In definitiva, lo spazio intorno al gigante gassoso è decisamente affollato!

Con questo, chiudiamo anche la puntata odierna della Rubrica, e ci diamo appuntamento alla prossima settimana per continuare questo nostro entusiasmante viaggio verso gli anelli di… lo sai? Commenta qui sotto!

FONTI

Covino (n.d.). Satelliti di Giove. Brera.inaf.it. Consultato il 13 aprile 2022, URL: http://www.brera.inaf.it/~covino/DVG/NEW/A2017SAT.HTM 

I satelliti galileiani di Giove. (n.d.). Stelle.bo.astro.it. Consultato il 13 aprile 2022, URL: http://stelle.bo.astro.it/archivio/2004.06.08-transito-venere/Sole-Pianeti/planets/giogalsa.htm 

Satelliti naturali di Giove. In Wikipedia. Ultima modifica 6 gennaio 2022, consultato il 13 aprile 2022, URL: https://it.wikipedia.org/wiki/Satelliti_naturali_di_Giove

Credits: Photo by Javier Miranda on Unsplash


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