La sonda Juno, lanciata nell’agosto 2011, aveva l’obiettivo principale di studiare Giove per far luce sulla storia della sua formazione. Il sorvolo di Ganimede, la sua luna più grande, effettuato nel giugno 2021, è stata un’opportunità per osservare da vicino questo enorme corpo. I dati raccolti hanno rivelato la presenza di sali minerali e composti organici sulla sua superficie. Ciò conferma l’esistenza di un oceano di acqua salmastra sepolto sotto la crosta ghiacciata di Ganimede.
Ganimede è il satellite più grande e massiccio di Giove e dell’intero sistema solare. Il suo diametro è di circa 5.270 chilometri, più grande del pianeta Mercurio. È anche l’unico satellite del sistema solare dotato di magnetosfera. Ciò probabilmente deriva da movimenti convettivi all’interno del suo nucleo liquido, ricco di ferro e nichel. Come corpo differenziato, contiene anche un mantello di silicato e strati di acqua liquida e ghiaccio d’acqua. Questa enorme riserva sotterranea di acqua liquida, che si presume esista già dagli anni ’70, suscita grande interesse. La missione Galileo degli anni ’90 fornì la prima prova dell’esistenza di un oceano sotterraneo. Poi, nel 2015, uno studio di Hubble sull’aurora di Ganimede ha confermato che la luna contiene un grande oceano di acqua salata sotto la sua crosta ghiacciata.
Un viaggio a soli 1000 chilometri dalla superficie!
La superficie di Ganimede mostra rilievi scuri e chiari, indicando differenze nell’età geologica. Anche le osservazioni condotte dalla sonda Galileo e dai telescopi terrestri hanno rivelato la presenza di acqua ghiacciata e di materiali non ghiacciati. Ciò suggerisce la presenza di processi interni o esterni, o anche una combinazione dei due, spiegano gli scienziati In Astronomia della natura. Tuttavia, le osservazioni effettuate fino ad oggi non hanno avuto la risoluzione spaziale necessaria per individuare con precisione i materiali presenti.
La missione Juno, lanciata nell’agosto 2011, era dotata di attrezzature avanzate. Contiene nove strumenti in totale, incluso uno spettrometro Grafico infrarosso aurorale gioviano (Jerram). Quest’ultimo funziona nel vicino infrarosso (tra 2 e 5 micrometri). È stato progettato per studiare la dinamica e la chimica dell’atmosfera gioviana. È in grado di eseguire una mappatura molto precisa di composti specifici come gli ioni H3+Oppure metano, vapore acqueo, ammoniaca o fosfina.
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Durante la sua missione, che durerà fino a settembre 2025, Giunone ha effettuato due sorvoli ravvicinati di Ganimede. Il primo è avvenuto nel dicembre del 2019, a circa 100.000 km di distanza. Questa è stata l’occasione per scattare nuove foto delle regioni polari di questa luna, che non erano state avvicinate dall’ultimo sorvolo della sonda Galileo nel 2000.
Il secondo sorvolo, avvenuto il 7 giugno 2021, è stato molto più ravvicinato. Il dispositivo si trovava momentaneamente ad un’altitudine di soli 1.046 chilometri! Copreva uno stretto intervallo di latitudini (da 10°N a 30°N) e un intervallo più ampio di longitudini (da meno 35°E a 40°E) nell’emisfero rivolto verso Giove. Jerram ha poi registrato immagini e spettri infrarossi della superficie lunare. Gli spettri consentono l’identificazione dei composti chimici presenti, in base al modo in cui riflettono la luce.
I veicoli sono “protetti” dal campo magnetico di Ganimede
L’obiettivo scientifico di JIRAM consiste principalmente nell’esplorazione dell’atmosfera del gigante gassoso. Ma i suoi rilievi permettono di ottenere dettagli preziosi anche dalle superfici delle lune galileiane come Ganimede. I dati acquisiti durante il volo hanno raggiunto una risoluzione spaziale senza precedenti per la spettroscopia infrarossa, equivalente a meno di un chilometro per pixel, con una risoluzione Comunicato stampa della NASA.
Gli spettri IR hanno identificato tracce caratteristiche di cloruro di sodio acquoso, cloruro di ammonio e carbonato di sodio/ammonio. Secondo i ricercatori hanno anche mostrato la presenza di composti organici, forse aldeidi alifatiche. Il team ha anche osservato la presenza di anidride carbonica a determinate longitudini.
Qui i dati elaborati da JIRAM sono sovrapposti a un mosaico di immagini ottiche delle navicelle Galileo e Voyager. Mostra la superficie scanalata di Ganimede. Crediti: NASA/JPL-Caltech/SwRI/ASIA/INAF/LIFE/Brown University
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” La presenza di sali di ammoniaca suggerisce che Ganimede potrebbe aver accumulato materiale abbastanza freddo da condensare l’ammoniaca durante la sua formazione “, Lo spiega Federico Tosi, dell’Istituto Nazionale di Astrofisica di Roma, è co-autore principale dello studio che riporta la scoperta. Il ricercatore aggiunge che i sali carbonatici potrebbero essere resti di ghiaccio ricchi di anidride carbonica.
Questi risultati potrebbero aiutare gli scienziati a comprendere meglio l’origine di Ganimede e, soprattutto, la composizione delle sue profondità oceaniche. In effetti, precedenti modelli del campo magnetico di questa luna hanno mostrato che essa scherma parzialmente la regione equatoriale. Raggiungendo una latitudine di circa 40 gradi, funge da scudo contro il bombardamento di elettroni ad alta energia e ioni pesanti provenienti dal campo magnetico di Giove. Tuttavia, è noto che tale flusso di particelle ha un effetto negativo sui sali e sulla materia organica.
Probabilmente le lune sostengono la vita
La distribuzione spaziale dei composti identificati è coerente con il ruolo svolto dal campo magnetico di Ganimede. ” Abbiamo trovato la maggiore abbondanza di sali e sostanze organiche in terreni scuri e luminosi a latitudini protette dal campo magnetico ha detto Scott Bolton, ricercatore principale di Juno presso il Southwest Research Institute di San Antonio.
La composizione e la distribuzione spaziale dei sali e dei composti organici indicano che sono effettivamente di origine endogena. Derivano dall’estrusione di soluzioni saline sotto la superficie, la cui chimica riflette direttamente l’interazione tra acqua e rocce all’interno di Ganimede. Tieni presente che questo vasto oceano di acqua salata potrebbe contenere più acqua di tutti gli oceani della Terra!
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Prima di Giunone, diverse navicelle spaziali sorvolarono Ganimede. La prima fu la sonda Pioneer 10 nel 1973, seguita dalla sonda Pioneer 11 un anno dopo. Le sonde della Voyager nel 1979 hanno permesso di migliorare le proprietà fisiche della Luna e di intravedere per la prima volta i solchi sulla sua superficie. Tuttavia, nessuna navicella spaziale è entrata in orbita attorno a Ganimede. Esploratore delle lune ghiacciate di Giove (JUICE), lanciato il 14 aprile 2023, sarà il primo! Prima di entrare in orbita, prevista per il 2034, JUICE effettuerà diversi sorvoli di Europa, Callisto e Ganimede.
I dati raccolti finora mostrano che queste tre grandi lune contengono tutte acqua sotto le loro croste ghiacciate. Ciò suggerisce che condizioni adatte alla vita potrebbero esistere altrove nel sistema solare, anche al di fuori della zona abitabile. I giganti gassosi sono relativamente comuni in altri sistemi stellari. Se assomigliasse a Giove, potrebbe essere circondato da lune ghiacciate che proteggono anche gli oceani sotterranei. I dati futuri di JUICE ci aiuteranno a saperne di più su queste lune distanti e sui loro processi chimici interni.
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