Una stella mancata

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Rubrica del weekend a spasso nell’eliosfera – Episodio 8

Rieccoci con la consueta rubrica spaziale, giunta già all’ottavo episodio! La settimana scorsa siamo andati alla ricerca di un pianeta mancante, un corpo che, secondo alcune teorie dei secoli scorsi, avrebbe dovuto trovarsi da qualche parte tra Marte e Giove. Questa zona, che segna il confine tra sistema solare interno ed esterno, è in realtà cosparsa di migliaia di asteroidi dalle dimensioni variabili, che però non sono presenti su determinate orbite, dette lacune di Kirkwood. Queste sono dovute, come abbiamo già visto, alla presenza di Giove, il quinto e più grande pianeta del sistema solare. Oggi, dunque, seguiamo il percorso già tracciato decenni fa dalle sonde Pioneer e Voyager, e andiamo alla scoperta di questo gigante gassoso!

Rileggi le puntate precedenti di questa rubrica:
👉🏻 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

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Massa

1.898×10²⁷ kg, ovvero 1.898 miliardi di miliardi di miliardi di kg

Pari a quasi 318 volte la massa della Terra (5.973×10²⁴ kg)

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Diametro medio⁽¹⁾

1.430×10⁸ m, ovvero 143,000 km

Ben 11.21 volte il diametro medio della Terra (1.275×10⁷ m)

Già qui possiamo capire da dove derivi la prima parola della definizione “gigante gassoso”: si tratta di un pianeta decisamente molto più grande della Terra e, in virtù della sua composizione – di cui parleremo più avanti – è stato definito in passato “stella mancata”. In realtà, non lo è affatto, in quanto la sua massa dovrebbe essere stata almeno 75-80 volte maggiore, affinché nel nucleo si verificassero le condizioni di temperatura e pressione necessarie all’innesco della reazione di fusione nucleare, lo spettacolo energetico che alimenta le stelle, Sole compreso. Avremmo così avuto la fortuna di trovarci in un cosiddetto sistema binario, ovvero un sistema planetario con due stelle.

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Superficie

6.142×10¹⁶ m², ovvero 61.42 miliardi di km²

Pari a 120 volte la superficie della Terra (5.095×10¹⁴ m²)

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Volume

1.431×10²⁴ m³, ovvero 1.431 milioni di milardi di km³

Pari a 1321.6 volte il volume della Terra (1.083×10²¹ m³)

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Densità media

1326 kg/m³

Ovvero il 24% alla densità media della Terra (5514 kg/m³)

Giove è un pianeta piuttosto leggero, almeno in termini relativi. Infatti, come abbiamo visto dai dati precedenti, nel suo volume la Terra potrebbe inserirsi oltre 1300 volte, ma la massa è maggiore di “sole” 300 volte: questo significa, banalmente, che il gigante gassoso ha una densità media molto inferiore a quella del nostro pianeta. È composto per larga parte, infatti, da elio e idrogeno, sebbene da definizione di “gassoso” non escluda – anzi – la presenza di un nucleo solido.

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Accelerazione di gravità in superficie

23.12 m/s²

Pari al 236% dell’accelerazione di gravità in superficie sulla Terra (9.81 m/s²)

Con il solito giochino, un uomo di 70 kg su Giove leggerebbe sulla bilancia 165.2 kg. In termini pratici, fare un salto sarebbe decisamente molto faticoso.

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Velocità di fuga⁽²⁾

59500 m/s

Pari al 5.32 volte la velocità di fuga sulla Terra (11186 m/s)

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Periodo di rotazione all’equatore

9 ore, 55 minuti e 30 secondi

Periodo di rivoluzione o periodo orbitale

4333 giorni, 6 ore, 52 minuti e 51 secondi

Sebbene potremmo immaginare Giove come un gigante impacciato che si muove lentamente, in realtà gli calzano meglio le vesti di un pattinatore particolarmente abile nelle piroette. Il giorno solare su Giove dura infatti meno della metà che sulla Terra, mentre un anno ha una durata decisamente maggiore, pari a quasi 12 anni terrestri.

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Velocità di rotazione all’equatore

12580 m/s, ovvero 45288 km/h

Contro i 465 m/s (1674 km/h) della Terra

Si tratta di un valore decisamente elevato, e potevamo aspettarcelo date le dimensioni mastodontiche del pianeta e la velocità del moto di rotazione…

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Velocità orbitale

(13.056±~0.65) km/s

Contro i (29.789±~0.5) km/s della Terra

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Distanza dal Sole

Media: 7.784×10⁸ km, ovvero 778.4 milioni di km o 5.203 au

Contro i 1.496×10⁸ km (149,597,870,700 m, pari per definizione ad una au, unità astronomica) della Terra.

Perielio (minima): 7.407×10⁸ km, ovvero 740.7 milioni di km o 4.952 au

Afelio (massima): 8.161×10⁸ km, ovvero 816.1 milioni di km o 5.455 au

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Eccentricità dell’orbita

0.0484

Contro lo 0.0167 della Terra.

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Inclinazione dell’asse sull’eclittica⁽³⁾

3° 7’ 51.6”

Dato molto ridotto rispetto ai 23° 27’ della Terra. 

Questo fa sì che non vi siano le stagioni su Giove, a differenza di quanto accade sul nostro pianeta e su Marte. 

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Inclinazione orbitale⁽⁴⁾

1° 18’ 14.4”

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Temperatura superficiale

Media: 152 K, ovvero -121 °C

Sensibilmente minore della temperatura superficiale media della Terra, pari a 288 K o 15 °C

Minima: 110 K, ovvero -163 °C

E noi che pensavamo di avere freddo con 187 K (-86 °C)…

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Pressione atmosferica

0.2-2.0 bar, ovvero 200-2000 hPa

Pressione atmosferica media sulla Terra: 1013 hPa

I valori di pressione atmosferica sono ancora da definire con chiarezza. 

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Satelliti

79

Sono veramente molti! I quattro più conosciuti sono sicuramente quelli galileiani, scoperti da Galileo Galilei e battezzati con i nomi di Io, Europa, Ganimede e Callisto. A questi si aggiungono altri quattro satelliti regolari più vicini al pianeta, il gruppo di Amaltea, e altri 71 satelliti irregolari, più lontani e con orbite fortemente inclinate ed eccentriche. A questi 79 corpi ufficialmente riconosciuti, tra i quali i più grandi sarebbero considerabili addirittura pianeti nani, vanno aggiunti altre migliaia di corpi di dimensioni svariate ma comunque più contenute, presumibilmente detriti nati da collisioni di corpi più grandi.

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Anelli 

4

Sono poco visibili, e sono stati osservati per la prima volta nel 1979 dalla sonda Voyager 1, poi seguita dalla Cassini negli Anni Novanta e dal telescopio spaziale Hubble in tempi più recenti. Si presume che siano formati da polvere causata da collisioni di corpi con i satelliti più interni, quelli che compongono il gruppo di Amaltea.

Approfondiamo… Un’atmosfera burrascosa

Se su Venere le condizioni atmosferiche non erano delle migliori, probabilmente anche su Giove la situazione non è propriamente adatta ad una nostra piacevole permanenza. Sorvolando sulla stratigrafia interna del pianeta, composto esclusivamente da gas per la maggior parte degli strati più esterni, l’atmosfera ha uno spessore di circa 50 km, ed è interamente occupata da uno strato di nubi di ammoniaca. Le immagini del pianeta, che negli anni ci sono state regalate da varie missioni spaziali, ci mostrano una serie di zone più chiare intervallate da altre più scure, dette bande. Nell’atmosfera gioviana si sviluppano potentissimi temporali, con fulmini anche decine di migliaia di volte più intensi di quelli terrestri, e correnti vorticose di nubi che si spostano continuamente intorno al pianeta. In determinate condizioni, vengono a svilupparsi anche potenti perturbazioni simili ai cicloni che sperimentiamo sulla Terra, ma con intensità devastanti, di gran lunga maggiori ai nostri uragani. La più grande di queste, denominata Grande Macchia Rossa, è osservabile anche con un cannocchiale amatoriale, in virtù delle sue dimensioni impressionanti (12-14,000 chilometri per 24-40,000), ed è presente ininterrottamente nell’atmosfera gioviana da almeno 300 anni.

Non vogliamo spingerci oltre per questa puntata, perché il vero approfondimento che merita di essere fatto riguarda non tanto il pianeta in sé, di cui già tanto è stato detto, quanto piuttosto i suoi numerosi satelliti. Di questo ci occuperemo quindi nella prossima puntata, perché sarebbe eccessivamente pesante affrontare un tema tanto vasto in coda a questo articolo. Ci diamo appuntamento alla prossima settimana, alla scoperta degli affascinanti satelliti di Giove, e per salutarci ti lasciamo alcuni appuntamenti astrali da non perdere:

(da starwalk.space)

12 aprile: congiunzione Giove-Nettuno
Il 12 aprile 2022, alle 20:05 GMT, Giove e Nettuno si fonderanno nella costellazione dell’Acquario, separati solo da 0°06′. Giove sarà il più luminoso dei due, con una magnitudine di -2,1. Nettuno sarà molto più debole con una luminosità di 8,0. Prova a usare un telescopio o un binocolo per osservare i pianeti. Il momento migliore per iniziare le osservazioni è la mattina presto.

30 aprile: congiunzione Venere-Giove
Il 30 aprile 2022, alle 19:56 GMT, Venere incontrerà Giove nella costellazione dei Pesci. I pianeti si incroceranno ad una distanza record di 14′. Devi aver visto la grande congiunzione di Giove e Saturno nel dicembre 2020, quando i due pianeti erano separati solo da 6′. Questa volta, Giove e Venere saranno quasi altrettanto vicini. Dalla Terra, potrebbe sembrare che Venere (magnitudine -4,1) e Giove (magnitudine -2,1) si stiano fondendo in un unico punto di luce, abbastanza luminoso da osservarlo a occhio nudo. Marte si aggiungerà alla scena unica, brillando nelle vicinanze con una magnitudine di 1,1, che, ovviamente, non è così radioso come Venere e Giove insieme. Il momento migliore per osservare la scena è la mattina.

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⁽¹⁾ Nonostante le rappresentazioni che ne facciamo, e la forma comunque apprezzabilmente sferica all’occhio umano, i pianeti non sono sfere perfettamente regolari; la loro forma risulta invece leggermente schiacciata ai poli, presentando quindi generalmente un diametro maggiore – in misura più o meno rilevante a seconda dei casi – all’equatore e più ridotto ai poli.

⁽²⁾ La velocità di fuga indica la velocità che deve essere superata da un corpo affinché possa allontanarsi indefinitamente dal campo di gravità a cui è soggetto. Per la Terra, significa che un ipotetico mezzo lanciato a 11186 m/s (40270 km/h) ci permetterebbe di vincere la forza di gravità che lo riporterebbe al suolo con un moto parabolico, o che lo manterrebbe su un’orbita circolare o ellittica attorno al pianeta.

⁽³⁾ Indica l’inclinazione dell’asse di rotazione del pianeta nei confronti del piano orbitale sul quale lo stesso ruota intorno al Sole.

⁽⁴⁾ Indica l’inclinazione dell’orbita del pianeta rispetto all’equatore del Sole.

FONTI

Giove spiegato: i fatti strabilianti. (2022). Starwalk.space. Pubblicato il 1 marzo 2022, consultato il 5 aprile 2022, URL: https://starwalk.space/it/news/jupiter-explained-the-mind-blowing-facts

Giove (astronomia). In Wikipedia. Ultima modifica 29 marzo 2022, consultato il 5 aprile 2022, URL: https://it.wikipedia.org/wiki/Giove_(astronomia)

Giove, pianeta. (2005). In Enciclopedia Treccani – Enciclopedia dei ragazzi. A cura di Lara Albanese, consultato il 5 aprile 2022, URL: https://www.treccani.it/enciclopedia/pianeta-giove_%28Enciclopedia-dei-ragazzi%29/

Furlanetto, L. (2000). Giove. Castfvg.it. Pubblicato il 13 maggio 2000, ultima modifica 11 febbraio 2015, consultato il 5 aprile 2022, URL: https://www.castfvg.it/sistsola/giove/giove.htm

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