Grazie a queste osservazioni, gli scienziati hanno recentemente trovato una nuova caratteristica mai vista prima nell’atmosfera del gigante gassoso: una corrente a getto ad alta velocità alle latitudini settentrionali, appena sopra l’equatore e 20-35 chilometri sopra le cime delle nuvole.

Questa corrente a getto si estende per circa 4.800 chilometri con una velocità di 515 chilometri orari, più del doppio della velocità di un uragano di categoria 5 sulla Terra.

La scoperta sta fornendo informazioni su come gli strati della famosa atmosfera turbolenta di Giove interagiscono tra loro e su come Webb sia l’unico in grado di tracciare quelle caratteristiche.

"Questo è qualcosa che ci ha totalmente sorpreso", ha detto nel comunicato Ricardo Hueso dell'Università dei Paesi Baschi a Bilbao, in Spagna, autore principale dell'articolo che descrive i risultati. “Ciò che abbiamo sempre visto come foschie sfocate nell’atmosfera di Giove ora appaiono come caratteristiche nitide che possiamo seguire insieme alla rapida rotazione del pianeta”.

"Giove ha uno schema complicato ma ripetibile di venti e temperature nella sua stratosfera equatoriale, molto al di sopra dei venti tra le nuvole e delle foschie misurate a queste lunghezze d'onda", ha spiegato il membro del team Leigh Fletcher dell'Università di Leicester nel Regno Unito. “Se la forza di questo nuovo getto è collegata a questo modello stratosferico oscillante, potremmo aspettarci che il getto vari considerevolmente nei prossimi 2 o 4 anni – sarà davvero emozionante testare questa teoria negli anni a venire”.

"È sorprendente per me che, dopo anni passati a monitorare le nuvole e i venti di Giove da numerosi osservatori, abbiamo ancora molto da imparare su Giove e che caratteristiche come questo getto possano rimanere nascoste alla vista fino a quando queste nuove immagini NIRCam non saranno scattate nel 2022", ha continuato Fletcher.

 

La vista acuta di Webb

Il gruppo di ricerca ha analizzato i dati della NIRCam (Near-Infrared Camera) di Webb catturati nel luglio 2022 nell'ambito del programma Early Release Science, guidato congiuntamente da Imke de Pater dell'Università della California, Berkeley e Thierry Fouchet dell'Osservatorio di Parigi. Le osservazioni sono state pianificate per catturare immagini di Giove a 10 ore di distanza, ovvero una per giorno gioviano, con quattro diversi filtri, ciascuno in grado di rilevare cambiamenti in piccole caratteristiche a diverse altitudini dell'atmosfera del pianeta.

"Anche se vari telescopi terrestri, veicoli spaziali come Juno e Cassini della NASA e il telescopio spaziale Hubble della NASA hanno osservato i cambiamenti meteorologici del sistema gioviano, Webb ha già fornito nuove scoperte sugli anelli di Giove, sui satelliti e sulla sua atmosfera", ha osservato de Pater.

Sebbene Giove sia diverso dalla Terra in molti modi, entrambi i pianeti hanno atmosfere stratificate. Le lunghezze d’onda della luce infrarossa, visibile, radio e ultravioletta osservate da queste altre missioni rilevano gli strati più bassi e profondi dell’atmosfera del pianeta, dove risiedono gigantesche tempeste e nubi di ghiaccio di ammoniaca.
Nell’imaging nel vicino infrarosso, le foschie ad alta quota appaiono tipicamente sfocate, con una maggiore luminosità sulla regione equatoriale. Ma con Webb, i dettagli più fini vengono risolti all'interno della banda luminosa e nebulosa.

Confrontando i venti osservati da Webb ad alta quota con i venti registrati negli strati più profondi da Hubble, il team ha potuto misurare la velocità con cui i venti cambiano con l’altitudine generando il wind shear (o gradiente del vento).

venti giove

I ricercatori che utilizzano la NIRCam (Near-Infrared Camera) del James Webb Space Telescope della NASA hanno scoperto un flusso di getti ad alta velocità che si trova sopra l’equatore di Giove, sopra i principali strati nuvolosi. Ad una lunghezza d'onda di 2,12 micron, che osserva ad altitudini di circa 20-35 chilometri sopra le cime delle nuvole di Giove, i ricercatori hanno individuato diversi wind shears, o aree in cui la velocità del vento cambia con l'altezza o con la distanza, che ha permesso loro di seguire il getto. Questa immagine evidenzia molte delle caratteristiche attorno alla zona equatoriale di Giove che, tra una rotazione del pianeta (10 ore), sono molto chiaramente disturbate dal movimento della corrente a getto.
Crediti: NASA, ESA, CSA, STScI, Immagine: NASA, ESA, CSA, STScI, R. Hueso (Università dei Paesi Baschi), I. de Pater (Università della California, Berkeley), T. Fouchet (Osservatorio di Parigi ), L. Fletcher (Università di Leicester), M. Wong (Università della California, Berkeley), A. James (STScI)

 

Hubble e Webb: una coppia vincente

Mentre la straordinaria risoluzione e la copertura della lunghezza d'onda di Webb hanno consentito il rilevamento di piccole strutture nuvolose utilizzate per tracciare il getto, le osservazioni complementari di Hubble, effettuate un giorno dopo le osservazioni di Webb, sono state cruciali per determinare lo stato dell'atmosfera equatoriale di Giove e osservare lo sviluppo di tempeste convettive nella stessa fascia, non collegate al getto.

"Sapevamo che le diverse lunghezze d'onda di Webb e Hubble avrebbero rivelato la struttura tridimensionale delle nuvole temporalesche ma siamo stati anche in grado di utilizzare la tempistica dei dati per vedere quanto rapidamente si sviluppano le tempeste", ha aggiunto Michael Wong, membro del team dell'Università di New York. California, Berkeley, che ha condotto le osservazioni di Hubble.