La regione, che è connessa al campo magnetico del pianeta e all'atmosfera sottostante, ospita una varietà di strutture e attività complesse. Qui si formano le autore settentrionali e meridionali, alimentate dal vulcanesimo della luna Io, mentre la fascia equatoriale è influenzata dalla luce del Sole. Tuttavia, dato che Giove ne riceve solo il 4% rispetto alla Terra, secondo gli astronomi questa zona doveva risultare piuttosto noiosa e omogenea.
Ma la sensibilità agli infrarossi di Webb ha dimostrato il contrario.
Le osservazioni dell'Early Release Science hanno cercato di indagare se questa regione fosse effettivamente opaca e l'area sopra l'iconica Grande Macchia Rossa, ripresa dal Near-InfraRed Spectrograph (NIRSpec) di Webb nel luglio 2022.
Il team è stato sorpreso di scoprire che l’atmosfera superiore ospita una varietà di strutture complesse, tra cui archi scuri e punti luminosi, attraverso l’intero campo visivo.
I risultati sono stati pubblicati su Nature Astronomy.
La regione osservata
La regione osservata è indicata nell'immagine in apertura indicata, a sinistra, su una ripresa NIRCam. A destra, il dettaglio osservato dallo spettrografo Near-InfraRed (NIRSpec) di Webb.
Si tratta di un mosaico composto da sei foto, tutte scattate a luglio 2022. Ciascuna copre circa 300 chilometri quadrati e mostra la luce infrarossa emessa dalle molecole di idrogeno nella ionosfera di Giove. Queste molecole si trovano a oltre 300 chilometri sopra le nuvole del temporale, dove la luce del Sole ionizza l'idrogeno e stimola l'emissione infrarossa.
In questa immagine, i colori più rossi mostrano l’emissione di idrogeno; i colori più blu mostrano la luce infrarossa proveniente da altitudini inferiori, comprese le cime delle nuvole nell’atmosfera e la prominente Grande Macchia Rossa.
Altro che noiosa!
"Pensavamo, forse ingenuamente, che questa regione sarebbe stata davvero noiosa", ha affermato il team leader Henrik Melin dell'Università di Leicester nel Regno Unito. "In effetti è interessante quanto l'aurora boreale, se non di più. Giove non smette mai di sorprendere".
Sebbene la luce emessa da questa regione sia guidata dalla luce solare, il team suggerisce che debba esserci un altro meccanismo che altera la forma e la struttura dell’atmosfera superiore.
Secondo i ricercatori, questa regione è altamente influenzata dalle onde di gravità atmosferiche dhe "vengono generate in profondità nella turbolenta atmosfera inferiore, attorno alla Grande Macchia Rossa, e possono viaggiare in altitudine, modificando la struttura e le emissioni dell'atmosfera superiore", ha spiegato Henrik. Il team spiega che queste onde possono essere osservate occasionalmente anche sulla Terra tuttavia, sono molto più deboli di quelli osservati su Giove da Webb.
Questi risultati potrebbero anche supportare Juice (Jupiter Icy Moons Explorer) dell’ESA, lanciata il 14 aprile 2023 che effettuerà osservazioni dettagliate di Giove e delle sue tre grandi lune oceaniche, Ganimede, Callisto ed Europa. Per ora, gli scienziati sperano di poter condurre ulteriori osservazioni con Webb e indagare gli schemi di queste onde e come si muovono all'interno dell'atmosfera superiore del pianeta, per comprendere meglio come cambia il bilancio energetico di questa regione e di come le caratteristiche cambiano nel tempo.