Il pianeta Giove, il gigante gassoso che sovrasta il sistema solare, è da sempre fonte di fascino e mistero per scienziati e appassionati di astronomia. Con il suo immenso volume e la sua composizione unica, Giove sfida la nostra comprensione di cosa significhi essere un pianeta. A differenza della Terra, o anche di Marte e Venere, Giove non possiede una superficie solida; non c’è un terreno su cui un’astronave possa posarsi, né un luogo dove un essere umano possa camminare. Come è possibile, allora, che Giove mantenga la sua forma? Cosa c’è realmente sotto i suoi strati gassosi? Esplorare queste domande significa addentrarsi nel cuore della struttura e della funzione di questo colosso planetario.
In qualità di assistente professore di fisica alla Clarkson University, Benjamin Roulston evidenzia come persino per uno scienziato esperto sia difficile concettualizzare un mondo senza una superficie tangibile. Con il supporto della missione Juno della NASA, giunta al suo nono anno in orbita attorno a Giove, gli scienziati stanno finalmente iniziando a svelare alcuni dei segreti che avvolgono questo affascinante pianeta. Ma, sebbene la conoscenza si espanda, Giove rimane per molti aspetti enigmatico e inaccessibile.
I numeri straordinari di Giove
Giove, il quinto pianeta dal Sole, si colloca tra Marte e Saturno. La sua massa è due volte e mezzo quella di tutti gli altri pianeti del sistema solare messi insieme: potrebbe contenere più di 1.000 Terre, con spazio libero. Eppure, malgrado le sue proporzioni gigantesche, la sua struttura è composta prevalentemente da idrogeno ed elio, gli stessi elementi che compongono il Sole, rendendo Giove più simile a una stella che a un pianeta roccioso. Anche la sua atmosfera turbolenta è impressionante; venti che superano i 640 chilometri all’ora, circa tre volte più veloci di un uragano di categoria 5, imperversano costantemente sulla sua superficie esterna.
Un oceano di gas senza confini
Sulla Terra, scendendo dalla superficie verso il sottosuolo, si incontra gradualmente una pressione crescente, fino a raggiungere il livello del mare e oltre. Su Giove, questa progressione è molto diversa. Iniziando dalla parte superiore della sua atmosfera, composta quasi interamente da idrogeno ed elio, la pressione aumenta rapidamente man mano che si scende in profondità. Tuttavia, a differenza della Terra, dove si incontra un confine netto tra atmosfera e crosta, Giove è un continuo oceano di gas denso e caldo, che non ha una vera e propria superficie.
Quando si raggiungono circa 1.600 chilometri di profondità, la pressione è così elevata che l’idrogeno gassoso si trasforma in idrogeno liquido, creando un’immensa distesa fluida, definita come il più grande “oceano” del sistema solare, anche se in questo caso si tratta di un oceano senza acqua. Scendendo ulteriormente, a circa 32.000 chilometri, l’idrogeno diventa una sorta di metallo liquido. Questo idrogeno metallico liquido è un materiale che solo recentemente gli scienziati sono riusciti a riprodurre, con grande difficoltà, nei laboratori terrestri. In questa forma, gli elettroni degli atomi si muovono liberamente, generando proprietà uniche che contribuiscono a creare il potente campo magnetico di Giove.
“Queste transizioni di livello sono graduali, non brusche,” spiega Roulston. “Il passaggio dall’idrogeno gassoso normale all’idrogeno liquido e quindi all’idrogeno metallico avviene lentamente e senza intoppi. In nessun punto c’è un confine netto, materiale solido o superficie.”
Il nucleo di Giove: una zona densa e misteriosa
Raggiungere il nucleo di Giove, nel suo profondo interno, è un’impresa solo immaginabile, data l’intensità delle condizioni. Il nucleo di Giove è una regione di estreme temperature e pressioni, dove la materia non assume più forme riconoscibili. Gli scienziati ipotizzano che si tratti di una miscela densa e forse parzialmente metallica, ma anche qui le informazioni sono parziali. “La pressione al centro di Giove è così immensa,” spiega Roulston, “che sarebbe come se 100 milioni di atmosfere terrestri premessero su di te – o due edifici dell’Empire State in cima a ogni centimetro quadrato del tuo corpo.”
A questo si aggiunge un altro ostacolo: il calore. La temperatura nel nucleo di Giove raggiunge i 20.000 gradi Celsius, circa tre volte quella della superficie del Sole. Per qualsiasi sonda terrestre, tentare di penetrare queste condizioni estreme significherebbe una rapida distruzione.
Giove: il custode del sistema solare
Nonostante la sua inospitalità, Giove potrebbe aver giocato un ruolo cruciale nella protezione della Terra e, in un certo senso, nella possibilità stessa della vita. “Giove funge da scudo per i pianeti interni del sistema solare,” afferma Roulston. Con la sua massiccia attrazione gravitazionale, il pianeta ha deviato per millenni numerosi asteroidi e comete che avrebbero potuto impattare con la Terra. È possibile che, senza questo intervento, un asteroide avrebbe potuto causare un evento di estinzione di massa, come quello che si pensa abbia annientato i dinosauri.
Le lune di Giove e la possibilità di vita
Mentre il pianeta in sé è troppo ostile per ospitare forme di vita come quelle che conosciamo, Giove ospita un satellite che potrebbe riservare sorprese in tal senso: Europa. Ricoperta da uno spesso strato di ghiaccio, Europa possiede un vasto oceano sotterraneo, che, secondo gli scienziati, potrebbe contenere le condizioni ideali per lo sviluppo di forme di vita.
Per esplorare questo oceano misterioso, la NASA lancerà a breve la sonda Europa Clipper, programmata per studiare da vicino la luna di Giove a partire dal 2030. Europa Clipper effettuerà circa 50 sorvoli, studiando la composizione del ghiaccio superficiale e cercando tracce di composti organici.
Il colosso gassoso è molto più di un pianeta senza superficie; Giove è una forza della natura, un esempio di quanto l’universo possa essere diversificato e complesso. Esplorarlo significa andare oltre i limiti della comprensione umana, per affrontare concetti come idrogeno metallico liquido e oceani senza acqua.
