GANIMEDE, IL TERZO SATELLITE MEDICEO DI GIOVE. by Andreotti Roberto - INSA.

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Aggiornato il 09/04/2023

GANIMEDE

Ganimede è il principale satellite del pianeta Giove e il più grande dell'intero sistema solare, supera per dimensioni (ma non per massa) lo stesso Mercurio.
Ganimede completa un'orbita attorno a Giove in poco più di sette giorni ed è in risonanza orbitale 1:2:4 con Europa ed Io rispettivamente.

Struttura:
Composto principalmente da silicati e ghiaccio d'acqua, è totalmente differenziato con un nucleo di ferro fuso.

Nella prima ipotesi si ritiene che un oceano di acqua salata esista a circa 200 km di profondità dalla superficie, compreso tra due strati di ghiaccio.
I dati fornititi dalla Galileo sembrano suffragare una differenziazione di Ganimede in tre strati concentrici: un piccolo nucleo di ferro-solfuro di ferro, un mantello roccioso ricco di silicati ed una crosta ghiacciata sopra un oceano.
L'esistenza di un nucleo liquido e ricco in ferro fornirebbe inoltre una spiegazione piuttosto semplice dell'esistenza del suo campo magnetico.

( IPOTESI UNO ).

La seconda ipotesi parla di più strati liquidi sovrapposti, con il più profondo a contatto con il mantello roccioso.
La più grande delle lune del Sistema Solare potrebbe nascondere anche alcuni dei più grandi oceani di acqua che conosciamo, ed il plurale è d'obbligo dopo una recente ricerca pubblicata da scienziati della NASA, che mostra come Ganimede potrebbe possedere multipli oceani schiacciati tra diverse croste di ghiaccio.
Prima di questo studio si pensava che il fondale dell'oceano di Ganimede fosse composto principalmente da ghiaccio d'acqua, e questo renderebbe estremamente difficile immaginare la presenza della vita. In questo nuovo scenario il primo strato sarebbe però a contatto con il nucleo roccioso.
Il problema con i modelli precedenti è che partivano dal presupposto che il contenuto dei sali non cambiasse così tanto le proprietà del liquido a pressioni così elevate, però, si è riusciti a dimostrare, grazie ad esperimenti in laboratorio, come il sale contribuisca molto alla densità dei liquidi in condizioni estreme come nel cuore di Ganimede e lune similari.
Costruendo modelli computerizzati basati su questi esperimenti il team è riuscito a riprodurre una struttura interna di Ganimede in cui gli oceani di sono schiacciati tra tre strati di ghiaccio e un fondale di roccia. Lo strato di ghiaccio più leggero si trova in alto, mentre il liquido più ricco di sali è abbastanza pesante da precipitare verso il basso. Inoltre i risultati dimostrano un possibile bizzarro fenomeno che porterebbe a nevicare verso l'alto in questi oceani. Questo avviene perché nell'oceano più in alto potrebbe formarsi, all'interno dell'acqua salina, un tipo di ghiaccio chiamato Ghiaccio III. Quando si forma il sale viene separato e inizia a precipitare verso il basso. I sali più pesanti inizierebbero quindi a cadere verso il fondale, mentre il ghiaccio leggero salirebbe sotto forma di cristalli, come "fiochi di neve" acquatici. Questa "neve" finisce poi per sciogliersi prima di raggiungere la vetta dell'oceano.

( IPOTESI DUE ).

Mappa:

Superficie:
La superficie ganimediana presenta due principali tipi di terreno: le regioni scure, antiche e fortemente craterizzate, che si ritiene si siano formate 4 miliardi di anni fa e che coprono un terzo della luna e le zone più chiare, di formazione leggermente più recente, ricche di scoscendimenti e scarpate che coprono la restante parte.
La causa delle striature visibili nelle zone chiare non è ancora totalmente compresa, sebbene esse siano probabilmente il risultato dell'attività tettonica attivata dal riscaldamento mareale.
Il motore degli sconvolgimenti tettonici potrebbe essere connesso con gli episodi di riscaldamento mareale avvenuti nel passato della luna, probabilmente rafforzatisi quando il satellite attraversava fasi di risonanza orbitale instabile.

Dati:

Fisici:

Ha un diametro di 5.262,2 km ed una massa di 0,025 Mt con una densità di 1,936 kg/dm3, ha una gravità di 1,428 m/s2 ed una velocità di fuga di 2,741 km/s.

Osservativi:
Ha una magnitudine di +4,6 che lo porterebbe ad essere visibile ad occhio nudo se non fosse così vicino a Giove, possiede un albedo superficiale di 0,43.

Orbitali:
Orbita a 1.070.412 km da Giove con un periodo di rivoluzione di 7,15455296 giorni che corrisponde anche al periodo di rotazione che risulta sincrono.
La sua orbita presenta un'eccentricità di 0,0011 ed un inclinazione di 2,21° .

( Nell'immagine una striatura che interrompe due terreni maggiormente corrugati ).

Magnetosfera:
Ganimede è l'unico satellite a possedere un campo magnetico, Il valore del momento magnetico è di circa 1,3×10¹³ T·m³ , un valore tre volte superiore a quello del pianeta Mercurio. L'asse del dipolo magnetico è inclinato rispetto all'asse di rotazione di Ganimede di 176°, opponendosi quindi al campo magnetico di Giove; quindi è possibile che si verifichino episodi di riconnessione magnetica. Il polo nord magnetico si trova al di sotto del piano orbitale.
Il campo magnetico di Ganimede raggiunge un'intensità di 719 ± 2 nT all'equatore della luna, mentre il campo magnetico di Giove ha un'intensità di circa 120 nT in corrispondenza dell'orbita di Ganimede.
In corrispondenza dei poli il campo magnetico di Ganimede raggiunge un'intensità doppia di quella misurata all'equatore pari a 1440 nT.

Il campo magnetico permanente scava una nicchia attorno a Ganimede, creando una piccola magnetosfera inclusa in quella di Giove. Nel Sistema solare questa caratteristica non si ripete per nessun'altra luna. Il diametro della magnetosfera di Ganimede va da 9.400 km a 12.000 km circa. 

La magnetosfera presenta una regione di linee di campo chiuse compresa entro i 30° di latitudine, dove sono intrappolate particelle cariche (elettroni e ioni), creando una sorta di fasce di van Allen. La specie chimica più presente nella magnetosfera è ossigeno atomico ionizzato (O⁺) , che si adatta bene alla tenue atmosfera di ossigeno della luna. Nelle regioni polari, per latitudini superiori a 30°, le linee del campo magnetico sono aperte e connettono Ganimede con la ionosfera di Giove. In queste regioni, sono state rilevate particelle cariche altamente energetiche (decine e centinaia di keV), che potrebbero essere le responsabili delle aurore osservate attorno ai poli di Ganimede. Inoltre, ioni pesanti precipitano continuamente sulle superfici polari della luna, determinando lo sputtering e lo scurimento del ghiaccio.

SCHEDE RIASSUNTIVE DI GANIMEDE:

MAPPA GEOLOGICA DI GANIMEDE:

LA MAGNETOSFERA DI GANIMEDE:

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ENCICLOPEDIA DEL SISTEMA SOLARE
a cura di Andreotti Roberto.

EUROPA, IL SECONDO SATELLITE MEDICEO DI GIOVE, UN OCEANO GLOBALE SOTTO GHIACCIO - INSA.

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Aggiornato il 03/04/2023

EUROPA

Introduzione:
Europa è leggermente più piccolo della Luna, ed è composto principalmente da silicati con una crosta costituita da acqua ghiacciata, probabilmente al suo interno è presente un nucleo di ferro-nichel, la superficie ed è circondata esternamente da una tenue atmosfera (1 μPa), composta principalmente da tracce di ossigeno.
Ma la caratteristica più importante di Europa è il suo oceano globale ricoperto da una crosta ghiacciata, ed a contatto con il fondale roccioso.

Superficie:
A differenza di Ganimede e Callisto, la sua superficie si presenta striata e poco craterizzata ed è la più liscia di quella di qualsiasi oggetto noto del sistema Solare, testimonianza di un rinnovamento continuo. Le indagini condotte utilizzando i dati dello spettrometro di mappatura del vicino infrarosso di Galileo hanno portato alla visione prevalente che le unità endogene di Europa sono ricche di sali di solfati. Tuttavia, recenti osservazioni a infrarossi basate sul terreno hanno suggerito che, mentre le regioni che presentano radiolisi di zolfo possono contenere sali di solfato, il materiale endogeno più incontaminato di Europa può riflettere una composizione dominata dal cloruro. I cloruri non hanno caratteristiche spettrali identificative alle lunghezze d'onda dell'infrarosso, ma sviluppano distinti assorbimenti di lunghezze d'onda visibili sotto irradiazione, come quello sperimentato sulla superficie dell'Europa. Utilizzando gli spettri ottenuti con il telescopio spaziale Hubble, presentiamo il rilevamento di un assorbimento di 450 nm indicativo di cloruro di sodio irradiato sulla superficie. La caratteristica si correla con il terreno del caos geologicamente interrotto, suggerendo una fonte interna. La presenza di cloruro di sodio endogeno sulla superficie di Europa ha importanti implicazioni per la nostra comprensione della sua chimica del sottosuolo.

( Spettri HST / STIS che mostrano una caratteristica spettrale distinta di 450 nm, coerente con un assorbimento del centro F NaCl e una chiara mancanza di un assorbimento del centro M NaCl 720 nm. (A) Spettro singolo dall'interno di Tara Regio, che presenta un assorbimento particolarmente forte di 450 nm. (B) Spettro segnale-rumore elevato prodotto dalla media di tutti gli spettri da posizioni che presentano una caratteristica di 450 nm ).

( Una mappa della forza dell'assorbimento 450nm. La caratteristica osservata è mappata esclusivamente all'emisfero principale. I contorni neri corrispondono alle regioni del caos su larga scala, i maggiori assorbimenti rientrano nella regione del caos Tara Regio (~ 85 ° O), con un'ulteriore concentrazione nella regione orientale di Powys (~ 125 ° O). Questa distribuzione è separata dalla geografia della radiolisi di zolfo e suggerisce una fonte sotterranea, coerente con l'ipotesi del cloruro per il materiale endogeno di Europa ).

LINK (EN) : https://advances.sciencemag.org/content/5/6/eaaw7123 

Faglie e terreni caotici:

La peculiarità più importante della superficie di Europa è una serie di linee scure che attraversano, incrociandosi tra di loro, l'intero satellite. Un esame da vicino mostra che il bordo della crosta di Europa su ogni lato delle crepe si è mosso rispetto agli altri. Le bande più larghe sono di circa 20 km con dei bordi leggermente scuri, striature regolari, e una banda centrale di materiale più chiaro. Questo potrebbe essere stato prodotto da una serie di eruzioni vulcaniche di acqua o geyser quando la superficie di Europa si allarga scoprendo gli strati più caldi sepolti. L'effetto è simile a quello visibile nelle dorsali oceaniche terrestri

( collage fotografico della superficie di Europa ).

La superficie della luna di Giove Europa presenta un paesaggio molto vario, tra cui creste, fasce, piccole cupole arrotondate e spazi sconnessi che i geologi chiamano "terreno caotico".
Tre immagini recentemente rielaborate, catturate dalla navicella spaziale Galileo della NASA alla fine degli anni '90, rivelano dettagli in diverse caratteristiche di superficie su Europa.

( Posizione delle tre zone rappresentate nei dettagli qui sotto ).

( Zona 1 - transizione da un terreno caotico ).

( Zona 2 - Nella foto in dettaglio si può notare l'intrigo sovrapposto di varie faglie che si sono venute a formare nel tempo e di come le varie lastre di ghiaccio si siano spostate ).

( Zona 3 - Terreno caotico presso Agenor Linea ).

Radiazioni:
La sua superficie è anche immersa nel campo di radiazioni di Giove e riceve circa 5,40 Sv di radiazioni al giorno, e non permette la vita in superficie come noi la conosciamo, anche se lo strato di ghiaccio è sufficiente per schermare l'oceano sottostante.
Le radiazioni di Giove possono distruggere le molecole sulla superficie di Europa. Il materiale dell'oceano di Europa, espulso dai geyser, che finisce sulla superficie viene bombardato da radiazioni, distruggendo eventuali biofirme, o segni chimici che potrebbero implicare la presenza della vita.

Struttura:

( Crosta e struttura interna - sopra e sotto ).

L'apparente giovinezza e la morbidezza della sua superficie hanno portato ad ipotizzare l'esistenza di un oceano d'acqua presente sotto la crosta, che potrebbe essere dimora per la vita extraterrestre.
In questa ipotesi viene proposto che Europa, sia riscaldato internamente dalle forze mareali causate dalla sua vicinanza a Giove e dalla risonanza orbitale con i vicini Io e Ganimede, e quindi rilasci il calore necessario per mantenere un oceano liquido sotto la superficie e stimolando al tempo stesso un'attività geologica simile alla tettonica a placche.

Nel 2008, venne suggerito che Giove potrebbe riuscire a mantenere gli oceani di Europa caldi generando grandi onde di marea a causa della sua piccola obliquità. Questo tipo di marea precedentemente non considerata genera le cosiddette onde di Rossby, che pur viaggiando molto lentamente, alla velocità di pochi chilometri al giorno, sono in grado di generare una significativa quantità di energia cinetica. Per l'attuale stima dell'inclinazione assiale di Europa (0,1 gradi), la risonanza delle onde Rossby produrrebbe 7,3 × 10¹⁷  J, che è duemila volte più grande di quella delle forze di marea dominanti. La dissipazione di questa energia potrebbe essere la principale fonte di calore dell'oceano di Europa.
L'8 settembre 2014, la NASA riferì di aver trovato prove dell'esistenza di un'attività della tettonica a placche su Europa, la prima attività geologica di questo tipo su un mondo diverso dalla Terra, sono poi stati ripresi pennacchi di vapore che si sprigionano dalla sua superficie.
( Vedi immagine sopra e Schema grafico sotto ).

Ma nessuno fino ad oggi è stato in grado di confermare la presenza di acqua in questi pennacchi misurando direttamente la molecola d'acqua stessa. Adesso, a novembre 2019, un team di ricerca internazionale condotto dal Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, nel Maryland, ha rilevato per la prima volta il vapore acqueo sopra la superficie di Europa. Il team ha misurato il vapore scrutando Europa attraverso uno dei più grandi telescopi del mondo alle Hawaii.
Confermare che il vapore acqueo è presente sopra Europa aiuta gli scienziati a comprendere meglio il funzionamento interno della luna. Ad esempio, aiuta a sostenere un'idea, di cui gli scienziati sono fiduciosi, che esiste un oceano di acqua liquida , forse due volte più grande di quello terrestre, che scivola sotto il guscio di ghiaccio spesso questa luna.

Paganini e il suo team hanno riferito sulla rivista Nature Astronomy, il 18 novembre, di aver rilevato una quantità sufficiente di acqua rilasciata da Europa ( 2.360 chilogrammi al secondo ) per riempire una piscina olimpionica in pochi minuti.

Estratto: ''Precedenti indagini hanno dimostrato l'esistenza di aumenti della densità locale nell'atmosfera di Europa, facendo avanzare l'idea di una possibile origine dai pennacchi d'acqua. Queste strategie di misurazione, tuttavia, erano sensibili all'assorbimento totale o alle emissioni atomiche, il che limitava la capacità di valutare il contenuto d'acqua. Qui presentiamo ricerche dirette per il vapore acqueo in Europa che vanno da febbraio 2016 a maggio 2017 con l'Osservatorio Keck. Il nostro sondaggio globale alle lunghezze d'onda dell'infrarosso ha portato a non rilevamenti in 16 date su 17, con limiti superiori al di sotto delle abbondanze dell'acqua dedotti dalle stime precedenti. Un giorno (26 aprile 2016) abbiamo misurato 2.095 ± 658 tonnellate di vapore acqueo nell'emisfero principale di Europa. Suggeriamo che la degassificazione del vapore acqueo su Europa avvenga a livelli inferiori rispetto a quanto precedentemente stimato''.

LINK : https://www.nature.com/articles/s41550-019-0933-6 

Tuttavia, gli scienziati hanno anche scoperto che l'acqua appare di rado, almeno in quantità abbastanza grande da poter essere rilevata dalla Terra, ha dichiarato Paganini: “Per me, la cosa interessante di questo lavoro non è solo la prima rilevazione diretta dell'acqua sopra Europa, ma anche la loro mancanza entro i limiti del nostro metodo di rilevazione ".
Hanno usato uno spettrografo all'Osservatorio di Keck che misura la composizione chimica delle atmosfere planetarie attraverso la luce infrarossa che emettono o assorbono. Molecole come l'acqua emettono frequenze specifiche di luce infrarossa mentre interagiscono con la radiazione solare.

( Una rete di fratture anche sovrapposte tra loro ).

I caratteristici terreni caotici che si trovano tra le latitudini 40° nord e 40° sud, sono il risultato di continue fusioni e risolidificazioni della crosta ghiacciata a causa del ribollire dell'oceano sottostante, i moti convettivi fanno risalire acqua più calda che crea il fenomeno, simile alla tettonica terrestre.

( nell'immagine a lato, una ricostruzione dei moti, le zone gialle a destra sono i punti di calore sotto la crosta, i punti blu le ricadute dell'acqua più fredda, a sinistra in rosso i punti caldi sul fondale oceanico ).

Una simulazione computerizzata ha ricreato i moti turbolenti che si creano e fa comprendere che questi moti sono disomogenei e concentrati in larga parte nelle latitudini sopracitate, difatti il ghiaccio superficiale è sempre più liscio più ci si avvicina ai poli.

Sono quindi questi fenomeni eterogenei a creare le zone caotiche equatoriali, veicolando il calore idrotermale che si sprigiona dal fondo roccioso dell'oceano globale che avvolge Europa.
La simulazione spiega anche lo scambio di materiali tra il fondo e la crosta che causano una colorazione più marcata di queste zone caotiche.

Quantità di acqua:

( Europa, seppur più piccola anche della nostra Luna possiede una quantità di acqua liquida più del doppio che di quella terrestre ).

Tettonica:

Sono emerse nuove prove della presenza di attività tettonica sulla luna di Giove Europa, che potrebbe collaborare a fornire risorse alimentari alle eventuali forme di vita che potrebbero essere presenti nell’oceano sotto la coltre di ghiaccio superficiale.

Secondo quanto recentemente pubblicato sul Journal of Geophysical Research: Planets, i ricercatori della Brown University di Rhode Island hanno utilizzato modelli computerizzati per verificare se la subduzione fosse possibile nel guscio ghiacciato di Europa.

La subduzione è il processo attraverso il quale una placca tettonica scorre sotto l’altra. La Terra è l’unico pianeta in cui siamo sicuri che avvenga un’attività tettonica, mentre, degli altri corpi del sistema solare, ci sono sospetti che almeno Mercurio presenti movimenti delle placche tettoniche.

Secondo questa ricerca, quindi, anche Europa potrebbe presentare attività tettonica con subduzione della superficie ghiacciata, si tratta di un’ipotesi già teorizzata in precedenza. I modelli computerizzati hanno provato a verificare come questo processo potrebbe svolgersi su questa luna ghiacciata e l’ipotesi è che il guscio ghiacciato di Europa potrebbe avere due strati. Uno sarebbe un sottile strato esterno di ghiaccio molto freddo, l’altro uno strato leggermente più caldo di ghiaccio convettivo.

In presenza di quantità variabili di sale nel guscio esterno ghiacciato, potrebbe essere possibile che i piatti dal guscio esterno si immergano nel guscio inferiore. O, in altre parole, avvenga il fenomeno che chiamiamo subduzione.

Su Europa, possiamo vedere le regioni in cui il guscio ghiacciato sembra espandersi, non c’erano però ipotesi certe su come questo processo potrebbe avvenire. Questa nuova ricerca sembrerebbe fornire una risposta almeno parziale.

( Come la tettonica delle placche potrebbe aver luogo su Europa. Noah Kroese, I.NK / NASA ).

Secondo gli studiosi, abbiamo prove di estensione e diffusione delle placche di ghiaccio superficiali di europa e ci siamo domandati dove andasse a finire quel materiale.

Sulla Terra, la risposta è nelle zone di subduzione. Ciò che abbiamo cercato di dimostrare è che vi sono ipotesi ragionevoli, adeguate alle condizioni di europa, secondo le quali la subduzione potrebbe accadere anche lì, il che, dal nostro punto di vista, è davvero eccitante.

La ricerca è particolarmente interessante perché è probabile che la crosta superficiale sia ricca di sostanze chimiche in grado di svolgere un ruolo nutritivo per la vita. In pratica, nelle zone di subduzione delle placche, queste sostanze potrebbero entrare in contatto con l’oceano al di sotto della superficie ghiacciata.

Se effettivamente c’è vita in nell’oceano sub-superficiale, la subduzione offre un modo per fornire i nutrienti di cui tale ipotetica vita potrebbe aver bisogno.

Nella nostra ricerca della vita al di fuori della Terra, Europa pare essere una candidatura abbastanza buona, e se davvero presentasse una tettonica a placche, quindi qualsiasi eventuale forma di vita fosse presente nel suo oceano potrebbe avere una maggiore probabilità di sopravvivere.

Dati:

Fisici:
Ha un diametro di 3.121,6 km con una massa di 0,008 Mt ed una densità di 3,013 kg/dm3 , la sua gravità è di 1,314  m/s2 ed ha una velocità di fuga pari a 2,025 km/s.
Il suo albedo superficiale è molto elevato, riflette il 67% della luce visibile e la sua temperatura va da -148°c di giorno, fino ai -223°c durante la notte, che dura circa 42h 37' .

Orbitali:
Orbita intorno a Giove a 671.034 km in 3,551811041 giorni con rotazione sincrona e con un'eccentricità di 0 0094 con un inclinazione sull'eclittica di 1,79° corrispondente ai 0,47° rispetto all'equatore di Giove.

Occultazione stellare:

( Tabella con i risultati delle varie osservazioni ).

Obiettivi . Abbiamo osservato un'occultazione stellare da parte della luna galileiana Europa (J2) e abbiamo proposto una campagna per osservare le occultazioni stellari per tutte le lune galileiane.

Metodi . Durante un periodo di tempo previsto, abbiamo misurato il flusso luminoso della stella occultata e di Europa, per determinare il tempo in cui il flusso è calato rispetto a una o più stelle di riferimento e il tempo in cui è aumentato di nuovo per ciascuna stazione osservativa. Le linee di corda ottenute da queste osservazioni ci hanno permesso di determinare dimensioni, schiacciamento e posizioni apparenti con precisione chilometrica.

Risultati . Presentiamo i risultati ottenuti dalla prima occultazione stellare da parte della luna galileiana Europa osservata il 31 marzo 2017. L'ellisse apparente presenta un raggio equivalente di 1561,2 ± 3,6 km ed uno schiacciamento di 0,0010 ± 0,0028. È stata determinata una posizione Europa molto precisa con un'incertezza di 0,8 mas.

( Grafici dei risultati dell'occultazione stellare ).

LINK: (PDF)(EN) https://www.aanda.org/articles/aa/pdf/2019/06/aa35500-19.pdf
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Mappa termica con il telescopio ALMA:

SCHEDA RIASSUNTIVA DI EUROPA:

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ENCICLOPEDIA DEL SISTEMA SOLARE:

LIBRO del SISTEMA SOLARE

ELENCO LINK APPROFONDIMENTI:

IL SISTEMA SOLARE ELENCO POST di Andreotti Roberto - INSA

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12 NUOVE LUNE DI GIOVE, tutte le schede dei nuovi satelliti annunciati a febbraio 2023. by INSA.

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Aggiornato il 4 febbraio 2023

12 NUOVI SATELLITI DI GIOVE

Il Minor Planet Center ha annunciato la scoperta di nuovi 12 satelliti del pianeta gigante, che quindi portano il totale delle lune conosciute di Giove a ben 92 oggetti, ma si crede che in futuro se ne scopriranno ancora molte.

ELENCO SCHEDE:

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Famiglia prograda di Imalia:

S/2018 J 2

È un piccolo satellite naturale esterno di Giove scoperto da Scott S. Sheppard il 12 maggio 2018, utilizzando il telescopio Víctor M. Blanco da 4,0 metri all'Osservatorio di Cerro Tololo, in Cile. È stato annunciato dal Minor Planet Center quattro anni dopo, il 20 dicembre 2022, dopo che le osservazioni sono state raccolte in un arco di tempo sufficientemente lungo per confermare l'orbita del satellite. Il satellite è stato trovato in osservazioni di pre-scoperta già del 27 marzo 2003. Fa parte del gruppo di Himalia, un gruppo di lune irregolari prograde di Giove che seguono orbite simili. Ha un semiasse maggiore di 11.467.500 km, un'eccentricità di 0,1184102 con un'inclinazione di 29.40421° ed un periodo di 250,88 giorni.

Con un diametro stimato di 3 km ed una magnitudine assoluta (H) di +16,5, è tra i membri più piccoli conosciuti del gruppo di Himalia.

S/2011 J 3

È un piccolo satellite naturale esterno di Giove scoperto da Scott S. Sheppard il 27 settembre 2011, utilizzando il telescopio Magellan-Baade da 6,5 metri all'Osservatorio di Las Campanas, in Cile, ma è stato annunciato dal Minor Planet Center, ben 11 anni dopo, il 20 dicembre 2022. Fa parte del gruppo Himalia, con un semiasse maggiore di 11.797.170 km, un periodo di 261,77 giorni, un'eccentricità di 0,1757518 e con un'inclinazione orbitale di 28,65923° rispetto al piano dell'eclittica. 

Ha un diametro stimato di 3 km, con una magnitudine assoluta (H) di +16,3.

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Famiglia Prograda di Carpo:

S/2018 J 4 

E' un piccolo satellite naturale esterno di Giove scoperto da Scott S. Sheppard l'11 maggio 2018, utilizzando il telescopio Víctor M. Blanco di 4,0 metri all'Osservatorio di Cerro Tololo, in Cile. È stato annunciato dal Minor Planet Center il 20 gennaio 2023, dopo che le osservazioni sono state raccolte in un arco di tempo sufficientemente lungo per confermare l'orbita del satellite. Il satellite ha un diametro di circa 2 km per una magnitudine assoluta (H) di +16,7.

S/2018 J 4 è una luna irregolare di Giove su un'orbita prograda. Appartiene allo stesso gruppo della luna Carpo con inclinazione simile, che è stata a lungo considerata un oggetto anomalo fino a questa scoperta. Per un'epoca di riferimento del 25 febbraio 2023, questo satellite ha un semiasse maggiore di 16,5 milioni di km, un'eccentricità orbitale molto bassa di 0,06 e un'inclinazione molto elevata di 52° rispetto all'eclittica. Tuttavia, questi elementi orbitali sono solo temporanei e sono soggetti a cambiamenti nel tempo a causa delle perturbazioni gravitazionali del Sole e di altri pianeti. In particolare, l'elevatissima inclinazione di S/2018 J 4 lo sottopone alla risonanza Lidov–Kozai come nel caso di Carpo, dove vi è uno scambio periodico tra la sua eccentricità orbitale e la sua inclinazione mentre il suo argomento del periastro oscilla intorno ad un valore costante. La risonanza di Lidov-Kozai può alterare significativamente le orbite di queste lune: ad esempio, l'eccentricità e l'inclinazione di Carpo possono oscillare tra 0,19-0,69 e 44-59°, rispettivamente.

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Famiglia Retrograda di Carme:

S/2016 J 3

È un piccolo satellite naturale esterno di Giove scoperto da Scott S. Sheppard il 9 marzo 2016, utilizzando il telescopio Magellan-Baade da 6,5 metri all'Osservatorio di Las Campanas, in Cile. È stato annunciato dal Minor Planet Center 7 anni dopo, il 5 gennaio 2023, dopo che le osservazioni sono state raccolte in un arco di tempo sufficientemente lungo per confermare l'orbita del satellite. Fa parte del gruppo di Carme, un ammasso compatto di lune irregolari retrograde di Giove che seguono orbite molto simili, ha un semiasse maggiore di 0,1484883 UA, un'eccentricità di 0,2360219 ed un'inclinazione di 164,06576° rispetto all'eclittica.

Ha un diametro di circa 2 km, con una magnitudine assoluta (H) di +16,7.

S/2018 J 3

È un piccolo satellite naturale esterno di Giove scoperto da Scott S. Sheppard il 12 maggio 2018, utilizzando il telescopio Magellan-Baade da 6,5 metri all'Osservatorio di Las Campanas, in Cile. È stato annunciato dal Minor Planet Center il 19 gennaio 2023. Fa parte del gruppo Carme, con un semiasse maggiore di 0,1525861 UA, un'eccentricità di 0,2731285 ed un'inclinazione di 164.90043° verso l'eclittica. Ha un diametro di circa 1 km, con una magnitudine assoluta (H) di +17,3, il che la rende una delle lune più piccole conosciute di Giove.

S/2021 J 5

È un piccolo satellite naturale esterno di Giove scoperto da Scott S. Sheppard , David J. Tholen e Chad Trujillo il 5 settembre 2021, utilizzando il telescopio Subaru da 8,2 metri all'Osservatorio di Mauna Kea, Hawaii. È stato annunciato dal Minor Planet Center il 19 gennaio 2023, dopo che le osservazioni sono state raccolte in un arco di tempo sufficientemente lungo per confermare l'orbita del satellite.

Fa parte del gruppo Carme, un gruppo di lune irregolari retrograde di Giove che seguono orbite simili, con un semiasse maggiore di 0,1526210 UA, un'eccentricità di 0,2001547 ed un'inclinazione di 163,17500°.

Ha un diametro di circa 2 km, con una magnitudine assoluta (H) di +16,8.

S/2021 J 4

È un piccolo satellite naturale esterno di Giove scoperto da Scott S. Sheppard il 14 agosto 2021, utilizzando il telescopio Magellan-Baade da 6,5 metri all'Osservatorio di Las Campanas, in Cile. È stato annunciato dal Minor Planet Center il 19 gennaio 2023. Ha un semiasse maggiore di 0,1533891 UA, un'eccentricità di 0,1585459 ed un'inclinazione orbitale di 164,54657° verso l'eclittica. Ha un diametro di circa 1 km, con una magnitudine assoluta (H) di +17,4, il che la rende una delle lune più piccole conosciute di Giove.

S/2021 J 6

È un piccolo satellite naturale esterno di Giove scoperto da Scott S. Sheppard, David J. Tholen e Chad Trujillo il 5 settembre 2021, utilizzando il telescopio Subaru di 8,2 metri all'Osservatorio di Mauna Kea, Hawaii. 

È stato annunciato dal Minor Planet Center il 20 gennaio 2023, dopo che le osservazioni sono state raccolte in un arco di tempo sufficientemente lungo per confermare l'orbita del satellite. Il satellite è stato trovato in osservazioni di pre-scoperta del 2 ottobre 2010. Fa parte del gruppo Carme, un gruppo ristretto di lune irregolari retrograde di Giove che seguono orbite molto simili, con un semiasse maggiore di 0,1566013 UA, un'eccentricità di 0,3625334 ed un'inclinazione di 166,49991° sull'eclittica. 

Ha un diametro di circa 1 km, con una magnitudine assoluta (H) di +17,3.

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Famiglia Retrograda di Ananke:

S/2021 J 1 

È un piccolo satellite naturale esterno di Giove scoperto da Scott S. Sheppard il 12 agosto 2021, utilizzando il telescopio Magellan-Baade da 6,5 metri all'Osservatorio di Las Campanas, in Cile. È stato annunciato dal Minor Planet Center il 5 gennaio 2023, dopo che le osservazioni sono state raccolte in un arco di tempo sufficientemente lungo per confermare l'orbita del satellite. Fa parte del gruppo di Ananke, con un semiasse maggiore di 0,1381519 UA, un'eccentricità di 0,2460574 ed un'inclinazione di 149,75284° rispetto all'eclittica. Ha un diametro di circa 1 km, per una magnitudine assoluta (H) di +17,3, il che la rende una delle lune più piccole conosciute di Giove.

S/2021 J 2 

È un piccolo satellite naturale esterno di Giove scoperto da Scott S. Sheppard il 12 agosto 2021, utilizzando il telescopio Magellan-Baade da 6,5 metri all'Osservatorio di Las Campanas, in Cile . È stato annunciato dal Minor Planet Center il 19 gennaio 2023, Ha un semiasse maggiore di 0,1413164 UA, un'eccentricità di 0,3413342 ed un'inclinazione di 150,11397° rispetto all'eclittica. Ha un diametro di circa 1 km.

S/2021 J 3 

È un piccolo satellite naturale esterno di Giove scoperto da Scott S. Sheppard il 12 agosto 2021, utilizzando il telescopio Magellan-Baade di 6,5 metri all'Osservatorio di Las Campanas, in Cile . È stato annunciato dal Minor Planet Center il 19 gennaio 2023, dopo che le osservazioni sono state raccolte in un arco di tempo sufficientemente lungo per confermare l'orbita del satellite. Fa parte del gruppo di Ananke, un gruppo di lune irregolari retrograde di Giove che seguono orbite simili, con un semiasse maggiore di 0,1436897 UA, un'eccentricità di 0,3556841 e un'inclinazione di 150.10358° verso l'eclittica. 

Ha un diametro di circa 2 km con una magnitudine assoluta (H) di +17,2.

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Famiglia Retrograda di Pasife:

S/2016 J 4

È un piccolo satellite naturale esterno di Giove scoperto da Scott S. Sheppard il 9 marzo 2016, utilizzando il telescopio Magellan-Baade da 6,5 metri all'Osservatorio di Las Campanas, in Cile. È stato annunciato dal Minor Planet Center il 24 gennaio 2023, dopo che le osservazioni sono state raccolte in un arco di tempo sufficientemente lungo per confermare l'orbita del satellite. Fa parte del gruppo di Pasifae, un gruppo disperso di lontane lune irregolari retrograde di Giove che seguono orbite simili. Ha un semiasse maggiore di 0,1581850 UA (23.664.140 km) con un periodo di circa 2,04 anni (743,69 giorni), un'eccentricità di 0,1986458 ed un'inclinazione orbitale di 146,25507° rispetto all'eclittica. 

Ha un diametro di circa 1 km, con una magnitudine assoluta (H) di +17,3.

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A cura di Andreotti & Donati.

I VULCANI DI IO. by INSA.

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Aggiornato il 25/01/2023

I VULCANI DI IO

Quando la sonda spaziale della Nasa, il Voyager 1 avvicinò Io, il più interno dei satelliti Medicei di Giove, nel marzo 1979, le immagini inviate alla Terra rivelarono che la sua superficie appariva punteggiata da una moltitudine di centri vulcanici caldi, con imponenti colate laviche e pennacchi alti fino a qualche centinaio chilometri. In seguito, l’esplorazione condotta soprattutto dalla missione Nasa Galileo chiarì che questi punti caldi sono moltissimi: alcune centinaia, molti dei quali con attività pressoché costante.

Struttura e Vulcani:
Molti vulcani producono pennacchi di zolfo e biossido di zolfo che si elevano fino a 500 km sulla sua superficie.
Questa è costellata di oltre 100 montagne che sono state sollevate dalla compressione della crosta di silicati, con alcuni di questi picchi che arrivano ad essere più alti dell'Everest.
A differenza di molti satelliti del sistema solare esterno, che sono per lo più composti di ghiaccio d'acqua, Io assomiglia ai pianeti terrestri ed è composto principalmente da rocce di silicati che circondano un nucleo di ferro o di solfuro di ferro fusi.
La maggior parte della superficie di Io è composta da ampie piane ricoperte di zolfo e anidride solforosa congelata.

Loki Patera:
Io è la cosa più vicina che abbiamo all'inferno nel nostro sistema solare, che dispone di centinaia di vulcani attivi e grandi laghi pieni di lava.
Nuove osservazioni suggeriscono che il più grande di questi laghi, Loki Patera, produce enormi onde che scorrono ripetutamente intorno alla superficie fusa.

Grazie ad un raro allineamento orbitale tra Europa e Io, un team internazionale di ricercatori ha identificato e tracciato un paio di onde laviche mentre costeggiavano Loki Patera, che è più grande del lago Ontario, e con una superficie di 21.500 km quadrati. La spiegazione più probabile per questa azione apparentemente periodica dell'onda è un modello di circolazione rovesciata, in cui la crosta di superficie fresca si addensa lentamente e affonda, tirando la crosta vicina insieme ad essa in un'onda che si diffonde sulla superficie.
Dalla fine degli anni '70, gli scienziati cominciarono a sospettare che Io, la terza luna più grande di Giove, presentasse una superficie tumultuosa e dinamica. Quando le sonde spaziali Voyager 1 e 2 visitarono il sistema gioviano, questi sospetti furono confermati, rivelando Io come l'oggetto più vulcanicamente attivo del sistema solare. Questa luna torturata è coinvolta in un tiro alla fune gravitazionale tra Giove e altri satelliti, che causano un intenso riscaldamento mareale all'interno del satellite.
Una delle cose particolari osservate è l'aumento della luminosità periodica di Loki Patera ogni 400 / 600 giorni, che i ricercatori ipotizzano sia proprio a causa delle ondate di lava che rimescolano il materiale.
Utilizzando un occultazione di Io da parte di Europa, i ricercatori usando l'infrarosso, sono stati in grado di mappare la zona di Loki Patera, questi dati sono stati suddivisi in intervalli di un ottavo secondo mentre il bordo di Europa lentamente avanzava attraverso Io. I ricercatori hanno compilato una mappa termica bidimensionale che mostra la distribuzione della temperatura lungo la Patera, e ad una risoluzione migliore di 6,25 miglia (10 km).

L'analisi dei dati ha mostrato che la temperatura superficiale di Loki Patera è aumentata costantemente da un'estremità all'altra, suggerendo che la lava si era rovesciata in due onde che spazzavano da est a ovest con una velocità di 1 km al giorno. Le osservazioni hanno anche dimostrato che il ribaltamento è stato avviato in tempi diversi sui due lati dell'isola più fredda al centro della patera, suggerendo un processo geologico complesso sotto la superficie.

( In grafico l'onda di lava nel bacino Loki Patera ).

La mappa dei vulcani:

Identificati 242 “hot spot“, di cui 23 non osservati precedentemente, sul satellite più interno di Giove. 

I dati indicano una maggiore concentrazione di punti vulcanici caldi nelle regioni polari rispetto alle latitudini intermedie. Si tratta della mappatura migliore mai ottenuta da remoto. 

I risultati dello studio, guidato da Francesca Zambon dell’Istituto nazionale di astrofisica, sono stati pubblicati su Geophysical Research Letters.

«La mappa degli hot spot presentata nel nostro lavoro», spiega Francesca Zambon, membro del gruppo Jiram, ricercatrice all’Inaf di Roma e prima autrice dell’articolo, «è la più aggiornata tra quelle basate su dati di telerilevamento spaziale. Analizzando le immagini infrarosse acquisite da Jiram, abbiamo individuato 242 punti vulcanici caldi, di cui 23 non presenti in altri cataloghi e localizzati nella maggior parte dei casi nelle regioni polari, grazie alla peculiare orbita della sonda Juno».

«Il confronto tra il nostro studio e il catalogo più recente», sottolinea la ricercatrice, «rivela che Jiram ha osservato l’82 per cento degli hot spot più potenti precedentemente individuati, e la metà degli hot spot di potenza intermedia, dimostrando quindi che questi sono ancora attivi. Tuttavia, Jiram ha rilevato solo circa la metà degli hot spot più deboli precedentemente segnalati. Le spiegazioni sono due: o la risoluzione di Jiram non è sufficiente per rilevare questi deboli punti caldi, oppure l’attività di questi centri effusivi potrebbe essersi sbiadita o interrotta».

Io mostra molti centri vulcanici, innescati principalmente dalle potenti forze mareali esercitate da Giove. Lo studio dell’attività vulcanica di questo satellite gioviano è la chiave per comprendere la natura dei suoi processi geologici e la sua evoluzione interna. La distribuzione degli hot spot e la loro variabilità spaziale e temporale sono importanti per definire le caratteristiche del riscaldamento delle maree e i meccanismi attraverso i quali il calore fuoriesce dall’interno.

«Uno dei maggiori punti aperti nella comprensione della struttura interna di Io», prosegue Alessandro Mura, leader del gruppo Jiram e ricercatore all’Inaf di Roma, «è se l’attività vulcanica osservabile in superficie sia dovuta a un oceano di magma globale presente nel mantello, oppure a camere magmatiche che si insinuano nella crosta a minori profondità. Le osservazioni di Jiram sono tuttora in corso, e le future immagini a maggiore definizione saranno fondamentali per meglio evidenziare i punti caldi deboli e per chiarire la struttura interna di Io».

«La superficie della luna gioviana Io è molto dinamica», aggiunge Giuseppe Sindoni, responsabile del progetto Jiram per l’Asi, «con vulcani ed emissioni laviche in continua evoluzione, come dimostrato da questo importante risultato ottenuto dal nostro strumento Jiram e dall’ottimo lavoro svolto dal team. L’estensione della missione Juno fino al 2025 ci permetterà di monitorare questa evoluzione e di comprendere meglio i processi fisici che guidano un corpo così complesso e dalle fattezze simili alla nostra Terra primordiale, anche in previsione di future missioni dedicate».

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A cura di Andreotti Roberto.