Giove sembra aver cannibalizzato piccoli pianeti mentre cresceva, rivelano nuove prove

Giove è composto quasi interamente da idrogeno ed elio. Le quantità di ciascuna sono strettamente conformi alle quantità teoriche nella nebulosa solare primordiale.

Ma contiene anche altri elementi più pesanti, che gli astronomi chiamano metalli. Anche se i metalli sono una piccola componente di Giove, la loro presenza e distribuzione raccontano molto agli astronomi. Secondo un nuovo studio, il contenuto di metalli e la distribuzione di Giove significano che il pianeta ha mangiato molti planetesimi rocciosi nella sua giovinezza.

Da quando la navicella spaziale Juno della NASA ha raggiunto Giove nel luglio 2016 e ha iniziato a raccogliere dati dettagliati, ha trasformato la nostra comprensione della formazione e dell'evoluzione di Giove.

Una delle caratteristiche della missione è lo strumento Gravity Science. Invia segnali radio avanti e indietro tra Giunone e la Deep Space Network sulla Terra. Il processo misura il campo gravitazionale di Giove e dice ai ricercatori di più sulla composizione del pianeta.

Quando si formò Giove, iniziò accumulando materiale roccioso. Seguì un periodo di rapido accrescimento di gas dalla nebulosa solare che, dopo molti milioni di anni, Giove divenne il colosso che è oggi.

Ma c'è una domanda significativa riguardo al periodo iniziale di accrescimento roccioso. Ha accumulato masse di rocce più grandi come i planetesimi? O ha accumulato materiale delle dimensioni di un ciottolo? A seconda della risposta, Giove si è formato su scale temporali diverse.

Un nuovo studio ha cercato di rispondere a questa domanda. Si intitola "L'involucro disomogeneo di Giove, l'involucro disomogeneo "ed è pubblicato sulla rivista Astronomy and Astrophysics. L'autore principale è Yamila Miguel, assistente professore di astrofisica presso l’Osservatorio di Leida e l'Istituto olandese per la ricerca spaziale.

Ci stiamo abituando alle splendide immagini di Giove grazie alla JunoCam della navicella spaziale Juno. Ma quello che vediamo è solo in profondità. Tutte quelle immagini affascinanti delle nuvole e delle tempeste sono solo il sottile strato più esterno di 50 chilometri dell'atmosfera del pianeta.

La chiave per la formazione e l'evoluzione di Giove è profondamente sepolta nell'atmosfera del pianeta, che è profonda decine di migliaia di chilometri.

È ampiamente accettato che Giove sia il pianeta più antico del Sistema Solare. Ma gli scienziati vogliono sapere quanto tempo ci è voluto per formarsi. Gli autori dell'articolo volevano sondare i metalli nell'atmosfera del pianeta usando l'esperimento Gravity Science di Juno.

La presenza e la distribuzione dei ciottoli nell'atmosfera del pianeta svolgono un ruolo centrale nella comprensione della formazione di Giove e l'esperimento Gravity Science ha misurato la dispersione dei ciottoli nell'atmosfera.

Prima di Giunone e del suo esperimento Gravity Science, non c'erano dati precisi sulle armoniche gravitazionali di Giove.

I ricercatori hanno scoperto che l'atmosfera di Giove non è così omogenea come si pensava in precedenza. Più metalli sono vicino al centro del pianeta che negli altri strati. Complessivamente, i metalli sommano tra 11 e 30 masse terrestri.

Con i dati in mano, il gruppo ha costruito modelli della dinamica interna di Giove. "In questo documento, assembliamo la raccolta più completa e diversificata di modelli interni di Giove fino ad oggi e la usiamo per studiare la distribuzione degli elementi pesanti nell'involucro del pianeta", scrivono.