L'onda di Rossby modella gli Hot Spot nell'atmosfera di Giove by NASA Cassini

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Credit: NASA/JPL-Caltech/SSI/GSFC

Nella vorticosa atmosfera di Giove, le zone senza nuvole sono essenzialmente una rarità tanto da essere definite "Hot Spot". Fino ad oggi, non si è mai saputo molto sulla loro formazione e distribuzione, in particolare sul motivo per cui si formano prevalentemente intorno all'equatore.

Ora, utilizzando le immagini della sonda della NASA Cassini, gli scienziati hanno identificato, per la prima volta, l'onda responsabile dei movimenti presenti nelle tipiche correnti a getto atmosferiche e degli Hot Spot di Giove, ritrovando un modello già visto anche nelle dinamiche terrestri.

"Questa è la prima volta che qualcuno ha seguito da vicino la forma di diversi Hot Spot per un certo periodo di tempo, che è il modo migliore per apprezzare la natura dinamica di queste caratteristiche", ha detto l'autore dello studio che verrà pubblicato sul numero di aprile della rivista Icarus, David Choi, del NASA Goddard Space Flight Center di Greenbelt, nel Maryland.

Choi e i suoi colleghi hanno realizzato centinaia di filmati time-lapse con le immagini riprese dalla sonda Cassini durante il suo passaggio ravvicinato al pianeta a fine del 2000.

I filmati si concentrano su una linea di Hot Spot, tra una fascia scura e una chiara dell'atmosfera di Giove, circa 7 gradi a nord dell'equatore, coprendo circa due mesi terrestri di osservazioni.
Lo studio esamina variazioni giornaliere e settimanali di forma e dimensioni.

Molto di quanto conosciuto finora sugli Hot Spot proviene dai dati della missione Galileo che, nel 1995, era riuscita a riprendere un'onda atmosferica che attraversava un Hot Spot: prima e unica osservazione di questo genere fino ad oggi.

"I dati della sonda Galileo e alcune immagini rilevavano venti complessi che turbinano intorno e attraverso questi Hot Spot, sollevando interrogativi sul fatto che fondamentalmente si poteva trattare di onde, cicloni o simili", ha spiegato Ashwin Vasavada co-autore dello studio, presso Jet Propulsion Laboratory della NASA a Pasadena, in California.
"I fantastici filmati della Cassini dimostrano il ciclo di vita e l'evoluzione degli Hot Spot con grande dettaglio".

Gli Hot Spot sono praticamente dei buchi tra le nuvole e forniscono una finestra su uno strato normalmente non visibile dell'atmosfera di Giove, arrivando forse fino al livello in cui possono formarsi le nuvole d'acqua.

Nelle immagini gli Hot Spot appaiono scuri, perchè gli strati più profondi sono più caldi (di qui il loro nome!); sono invece, molto luminosi a lunghezze d'onda infrarosse in cui è percepito il calore.

Credit: NASA/JPL-Caltech/SSI/GSFC

Un'ipotesi è che questi punti caldi si verificano in presenza di grandi correnti d'aria ma la loro regolarità ha portato i ricercatori a pensare che siano piuttosto legati ad un'onda atmosferica: in genere si possono osservare tra gli 8 e i 10 punti più o meno equidistanti, con densi pennacchi bianchi di nuvole in mezzo.
Tale modello potrebbe essere spiegato da un'onda che spinge l'aria fredda verso il basso, rompendo le nubi e portando aria calda in alto, provacando gli sbuffi bianchi.
Le simulazioni al computer hanno rafforzato questa tesi.

Con i filmati della Cassini, i ricercatori hanno mappato i venti intorno agli Hot Spot e ai pennacchi, esaminando le interazioni con i vortici e i venti che si fondono nei pressi di queste zone.
Per isolare i movimenti delle correnti a getto negli Hot Spot, gli scienziati hanno anche monitorato i movimenti dei piccoli cirri.
Da queste osservazioni hanno ricavato quella che potrebbe essere la prima misura diretta della reale velocità dei jet stream nell'atmosfera del pianeta: dai 500 ai 720 chilometri all'ora. Mentre, gli Hot Spot dovrebbero viaggiare su ritmi più lenti: a circa 362 chilometri all'ora.

I ricercatori hanno notato che gli Hot Spot seguono il modello dell'onda di Rossby, che sulla Terra svolge un ruolo importante nel tempo.
Queste onde planetarie caratterizzano il moto dei fluidi ed hanno una grande importanza meteorologica e climatica, vagando periodicamente da nord a sud.
Su Giove l'onda di Rossby si muove da ovest ad est e varia in altitudine tra i 24 e i 50 chilometri.

"E questo, è un altro passo per rispondere molte domande che ancora circondano gli Hot Spot su Giove", ha detto Choi.