L'acqua nell'atmosfera di Giove portata dalla cometa Shoemaker-Levy 9, by Herschel

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Giove - distribuzione dell'acqua nella stratosfera by ESA Herschel
Credit: Water map: ESA/Herschel/T. Cavalié et al.; Jupiter image: NASA/ESA/Reta Beebe (New Mexico State University)

Gli astronomi hanno trovato la prova che quasi tutta l'acqua presente nella stratosfera di Giove, ossia nello strato atmosferico intermedio, è stata portata dalla cometa Shoemaker-Levy 9, che colpì Giove nel 1994.

I dati dimostrano che nell'emisfero meridionale di Giove, dove si sono verificati gli impatti, è presente più acqua rispetto all'emisfero nord.

Lo studio si basa sulle nuove osservazioni del telescopio spaziale ESA Herschel.

L'origine dell'acqua presente nell'atmosfera superiore dei pianeti del Sistema Solare è stata da anni al centro di un lungo dibattito e gli astronomi furono sopresi che l'acqua fosse presente anche nelle atmosfere di Giove, Saturno, Urano e Nettuno, come rilevarono le prime osservazioni con il Infrared Space Observatory dell'ESA nel 1997.

Mentre la presenza dell'acqua negli strati inferiori può essere spiegata come una provenienza interna, la presenza dell'acqua negli strati superiori dell'atmosfera ha lasciato sempre perplessi a causa della scarsa presenza di ossigeno, lasciando pensare che venisse alimentata dall'esterno. Così gli astronomi hanno vagliato diverse possibilità, da anelli ghiacciati e satelliti interplanetari, a particelle di polvere e impatti cometari.

La cometa Shoemaker-Levy 9 in avvicinamento a Giove
L'immagine composita è stata realizzata sovrapponendo la foto ripresa il 17 maggio 1994 dei 21 frammenti della cometa e una foto di Giove del 18 maggio 1994. La macchia scura su Giove è l'ombra della sua luna Io.
Credit: NASA, ESA, H. Weaver and E. Smith (STScI) and J. Trauger and R. Evans (NASA's Jet Propulsion Laboratory)

La cometa Shoemaker-Levy 9 colpì Giove tra il 16 giugno e il 22 luglio 1994 con una spettacolare collisione, durante la quale 21 frammenti colpirono l'emisfero meridionale, lasciando delle tracce scure nell'atmosfera per mesi.

I dati della Photodetecting Array Camera and Spectrometer (PACS) a bordo del telescopio spaziale Herschel, con l'aiuto del Infrared Telescope Facility della NASA, hanno contribuito a risolvere il mistero dell'acqua nei strati superiori dell'atmosfera, almeno per Giove, mostrando una asimmetria nella distribuzione dell'acqua nella sua stratosfera causata dall'impatto della cometa. 

"L'asimmetria tra i due emisferi suggerisce che l'acqua è stata consegnata nel corso di un singolo evento ed esclude gli anelli ghiacciati o le lune come possibili candidati", spiega Thibault Cavalié del Laboratoire d'Astrophysique di Bordeaux, Francia, autore dello studio. "Fonti locali avrebbero fornito un rifornimento costante di acqua, che nel tempo, avrebbe portato ad una distribuzione emisferica simmetrica nella stratosfera. Se gli elementi chimici sono trasportati in forma neutra o ionizzata da fonti locali di acqua, si avrebbero concentrazioni più elevate ai poli oppure lungo l'equatore ma non ha senso l'asimmetria tra nord e sud".