Atmosfera di Giove

Voce principale: Giove (astronomia).

Giove
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L'atmosfera di Giove è la più estesa atmosfera planetaria del sistema solare. È composta principalmente da idrogeno molecolare ed elio - con proporzioni simili alla loro abbondanza nel Sole - con tracce di metano, ammoniaca, acido solfidrico ed acqua; quest'ultima non è stata finora rilevata ma si ritiene che sia presente in profondità. Le abbondanze dell'ossigeno, dell'azoto, dello zolfo e dei gas nobili sono superiori di un fattore tre ai valori misurati nel Sole.^[1]

L'atmosfera di Giove manca di un chiaro confine inferiore, ma gradualmente transisce negli strati interni del pianeta.^[2] L'atmosfera è suddivisibile in diversi strati, ciascuno caratterizzato da un gradiente di temperatura specifico;^[3] dal più basso al più alto, sono: troposfera, stratosfera, termosfera ed esosfera. La troposfera è lo strato più basso e presenta un complicato sistema di nubi e foschie, strati di ammoniaca, idrosolfuro di ammonio ed acqua;^[4] le nubi di ammoniaca più alte determinano l'aspetto del pianeta e sono il principale elemento visibile dall'esterno. Tenute insieme da potenti correnti a getto (jet stream), sono organizzate in una dozzina di fasce parallele all'equatore; fasce scure si alternano a fasce più chiare, le prime dette bande, le seconde zone.

Si distinguono tra loro soprattutto per i moti e le temperature: nelle bande le temperature sono più elevate e i gas hanno un moto discendente verso gli strati bassi dell'atmosfera, mentre le zone presentano temperature più basse con un moto ascensionale dei fluidi.^[5] Gli studiosi ritengono che il colore più chiaro delle zone derivi dalla presenza di ghiaccio di ammoniaca, mentre non è ancora chiaro cosa renda le bande più scure.^[5] Sebbene siano stati sviluppati due modelli per la struttura delle bande e delle correnti a getto, la loro origine ancora non è compresa. Il primo modello (shallow model, shallow significa poco profondo) prevede che le bande e le correnti a getto siano fenomeni superficiali sovrastanti un interno più stabile. Nel secondo modello (deep model, deep significa profondo), sono manifestazioni superficiali di fenomeni convettivi dell'idrogeno molecolare, che avvengono nel mantello di Giove organizzato in una serie di cilindri coassiali.^[6]

L'atmosfera gioviana mostra un ampio spettro di fenomeni attivi: instabilità delle bande, vortici (cicloni ed anticicloni), tempeste e fulmini.^[7] I vortici si presentano come grandi macchie (ovali) rosse, bianche o brune. Le più grandi sono la Grande Macchia Rossa (GRS, dall'inglese Great Red Spot)^[8] e l'Ovale BA, informalmente chiamata Piccola Macchia Rossa;^[9] entrambe, così come la maggior parte della macchie più grandi, sono anticicloni. Gli anticicloni più piccoli appaiono bianchi. Si pensa che i vortici siano strutture poco profonde, che raggiungono una profondità non superiore a diverse centinaia di chilometri. Posta nell'emisfero meridionale del pianeta, la Grande Macchia Rossa è il vortice più grande conosciuto nel sistema solare.^[10]

Su Giove avvengono tempeste potenti, sempre accompagnate da scariche di fulmini. Le tempeste si formano principalmente nelle bande e sono il risultato di moti convettivi dell'aria umida nell'atmosfera, che portano all'evaporazione e condensazione dell'acqua. Sono siti di intense correnti ascensionali che conducono alla formazione di nubi luminose e dense. I fulmini su Giove sono in media molto più potenti che quelli sulla Terra, tuttavia avvengono con minore frequenza e quindi complessivamente il livello medio della potenza luminosa emessa dai fulmini sui due pianeti è confrontabile.^[11]