SCHEDE ASTRONOMIA: GIOVE ED I SATELLITI MEDICEI

Giove

Giove (5,203 UA), con 320,33 masse terrestri, possiede 2,5 volte la massa di tutti gli altri pianeti messi insieme.

Compie una rivoluzione intorno al Sole ogni 11,864 anni.

Giove ed i suoi satelliti ricevono 50,16 W/m2 di energia dal Sole.

DIMENSIONI: Ha un diametro equatoriale di 142.984 km ed un diametro polare di 133.709 km.

Ha un forte schiacciamento ai poli a causa anche della rapida rotazione (9h 55′ 29,5”).

Giove è composto in larga parte da idrogeno ed elio.

Il forte calore interno di Giove crea una serie di caratteristiche semipermanenti nella sua atmosfera, come ad esempio la famosa Grande Macchia Rossa.

Giove attualmente possiede 79 satelliti (leggi qui: Tutti i satelliti naturali di Giove ) conosciuti: tra questi i quattro più grandi, Ganimede, Callisto, Io, e Europa, mostrano analogie con i pianeti terrestri, come fenomeni di vulcanismo e calore interno di origine mareale.

Più interni ai satelliti Medicei di trovano 4 piccole lune regolari: Metis, Adrastea, Amalthea, Thebe.

SCHEDA DI GIOVE:

SISTEMA DI GIOVE:

IO un inferno di vulcani e radiazioni:

Con oltre 300 vulcani attivi, Io è l’oggetto geologicamente più attivo del sistema solare.

L’estrema attività geologica è il risultato del riscaldamento mareale dovuto all’attrito causato al suo interno da Giove e dagli altri satelliti galileani.

Molti vulcani producono pennacchi di zolfo e biossido di zolfo che si elevano fino a 500 km sulla sua superficie.

Questa è costellata di oltre 100 montagne che sono state sollevate dalla compressione della crosta di silicati, con alcuni di questi picchi che arrivano ad essere più alti dell’Everest.

A differenza di molti satelliti del sistema solare esterno, che sono per lo più composti di ghiaccio d’acqua, Io è composto principalmente da rocce di silicati che circondano un nucleo di ferro o di solfuro di ferro fusi.

La maggior parte della superficie di Io è composta da ampie piane ricoperte di zolfo e anidride solforosa congelata.

Ha un diametro di 3642 km con una massa di 0,01495 Mt ed una densità di 3,528 kg/dm3, ha una gravità di 1,79 m/s2 ed una velocità di fuga di 2,600 km/s.

Orbita a 421.700 km da Giove in soli 1,799137786 giorni in rotazione sincrona.

Sulla sua superficie si registra una forte radiazione di 36 Sv, dovuta all’interazione con il campo magnetico gioviano, mortale per le forme di vita con pochi minuti di esposizione.

SCHEDA DI IO:

Europa:

Leggermente più piccolo della Luna, Europa è composto principalmente da silicati con una crosta costituita da acqua ghiacciata, probabilmente al suo interno è presente un nucleo di ferro-nichel ed è circondato esternamente da una tenue atmosfera, composta principalmente da tracce di ossigeno.

A differenza di Ganimede e Callisto, la sua superficie si presenta striata e poco craterizzata ed è la più liscia di quella di qualsiasi oggetto noto del sistema Solare, testimonianza di un rinnovamento continuo .

L’apparente giovinezza e la morbidezza della sua superficie hanno portato ad ipotizzare l’esistenza di un oceano d’acqua presente sotto la crosta, che potrebbe essere dimora per la vita extraterrestre.

In questa ipotesi viene proposto che Europa, sia riscaldato internamente dalle forze mareali causate dalla sua vicinanza a Giove e dalla risonanza orbitale con i vicini Io e Ganimede, e quindi rilasci il calore necessario per mantenere un oceano liquido sotto la superficie e stimolando al tempo stesso un’attività geologica simile alla tettonica a placche.

L’8 settembre 2014, la NASA riferì di aver trovato prove dell’esistenza di un’attività della tettonica a placche su Europa, la prima attività geologica di questo tipo su un mondo diverso dalla Terra, sono poi stati ripresi pennacchi di vapore che si sprigionano dalla sua superficie.

Ha un diametro di 3.121,6 km con una massa di 0,008 Mt ed una densità di 3,013 kg/dm3 una gravità 1,314  m/s2 ed una velocità di fuga pari a 2,025 km/s.

Orbita intorno a Giove a 671.034 km in 3,551811041 giorni con rotazione sincrona.

SCHEDA DI EUROPA:

Ganimede:

Ganimede è il principale satellite del pianeta Giove e il più grande dell’intero sistema solare; supera per dimensioni (ma non per massa) lo stesso Mercurio.

Ganimede completa un’orbita attorno a Giove in poco più di sette giorni ed è in risonanza orbitale 1:2:4 con Europa ed Io rispettivamente.

Composto principalmente da silicati e ghiaccio d’acqua, è totalmente differenziato con un nucleo di ferro fuso.

Si ritiene che un oceano di acqua salata esista a circa 200 km di profondità dalla superficie, compreso tra due strati di ghiaccio.

La superficie ganimediana presenta due principali tipi di terreno: le regioni scure, antiche e fortemente craterizzate, che si ritiene si siano formate 4 miliardi di anni fa e che coprono un terzo della luna e le zone più chiare, di formazione leggermente più recente, ricche di scoscendimenti e scarpate che coprono la restante parte.

La causa delle striature visibili nelle zone chiare non è ancora totalmente compresa, sebbene esse siano probabilmente il risultato dell’attività tettonica attivata dal riscaldamento mareale.

Ha un diametro di 5.262,2 km ed una massa di 0,025 Mt con una densità di 1,936 kg/dm3, ha una gravità di 1,428 m/s2 ed una velocità di fuga di 2,741 km/s.

Orbita a 1.070.412 km da Giove con un periodo di rivoluzione di 7,15455296 giorni che corrisponde anche al periodo di rotazione che risulta sincrono.

Ganimede è l’unico satellite a possedere un campo magnetico, Il valore del momento magnetico è di circa 1,3×10¹³ T·m³ , un valore tre volte superiore a quello del pianeta Mercurio. L’asse del dipolo magnetico è inclinato rispetto all’asse di rotazione di Ganimede di 176°, opponendosi quindi al campo magnetico di Giove; quindi è possibile che si verifichino episodi di riconnessione magnetica. Il polo nord magnetico si trova al di sotto del piano orbitale.

Il campo magnetico di Ganimede raggiunge un’intensità di 719 ± 2 nT all’equatore della luna, mentre il campo magnetico di Giove ha un’intensità di circa 120 nT in corrispondenza dell’orbita di Ganimede.

In corrispondenza dei poli il campo magnetico di Ganimede raggiunge un’intensità doppia di quella misurata all’equatore pari a 1440 nT.

SCHEDA DI GANIMEDE:

MAPPA GEOLOGICA DI GANIMEDE:

LA MAGNETOSFERA DI GANIMEDE:

Callisto:

Scoperto da Galileo Galilei nel 1610, Callisto ha un diametro di 4821 km, equivalente al 99% del diametro del pianeta Mercurio ma solo circa un terzo della sua massa.

È la quarta luna galileiana in ordine di distanza da Giove, trovandosi a circa 1.880.000 km dal pianeta.

Callisto non partecipa alla risonanza orbitale che coinvolge gli altri 3 satelliti galileiani: Io, Europa e Ganimede, quindi non subisce i riscaldamenti mareali, che originano i fenomeni endogeni presenti su Io ed Europa.

Privo di campo magnetico interno e appena al di fuori della fascia di radiazioni del gigante gassoso, non interagisce particolarmente con la magnetosfera di Giove.

Callisto , che ha un diametro di 4.820,6 km è composto, più o meno in egual misura, da rocce e ghiacci, con una densità media di circa 1,83 kg/dm³, la più bassa tra i satelliti medicei, la sua gravità risulta essere di 1,236 m/s2 mentre la sua velocità di fuga è pari a 2,441 km/s.

Sulla sua superficie è stata rilevata spettroscopicamente la presenza del ghiaccio d’acqua, del biossido di carbonio, di silicati e composti organici.

Studi condotti dalla sonda Galileo hanno rivelato che Callisto potrebbe avere un piccolo nucleo di silicati e forse uno strato di acqua liquida al di sotto della superficie, a profondità superiori a 100 km.

La superficie di Callisto è la più antica e la più pesantemente craterizzata del sistema solare.

Non risultano tracce di processi del sottosuolo, come tettonica a placche o vulcanismo; non c’è alcun segno che un’attività geologica si sia mai verificata in passato e l’evoluzione della sua superficie si è prodotta principalmente per gli impatti meteoritici.

Le principali caratteristiche superficiali includono strutture con multipli anelli concentrici, con scarpate, creste e depositi ad essi associati, crateri da impatto di varie forme e catene di crateri.

Le età delle diverse morfologie non sono note.

SCHEDA DI CALLISTO:

I Satelliti Irregolari:

Il sistema di Giove possiede all’esterno delle orbite dei satelliti Medicei, altre 71 lune irregolari.

Sono satelliti molto piccoli e distanti, si dividono in Progradi e Retrogradi, e si suddividono poi in varie famiglie che si ritiene di origine collisionale.

• Satelliti progradi:

• Temisto è il più interno dei satelliti irregolari e non fa parte di alcuna famiglia conosciuta.

• Il gruppo di Imalia, le cui componenti si estendono sino a circa 1,4 milioni di km dal pianeta, hanno mediamente un’inclinazione di 27,5 ± 0,8° ed eccentricità comprese tra 0,11 e 0,25. Si ritiene che questa famiglia si sia formata dalla rottura di un asteroide originario della fascia principale.

• Carpo è la più esterna dei Satelliti progradi e non fa parte di nessuna altra famiglia nota.

• I satelliti retrogradi :
• Deriverebbero da asteroidi che furono catturati dalle regioni più esterne del disco circumplanetario che circondava Giove mentre il sistema solare era ancora in formazione e furono in seguito frammentati a seguito di impatti. La loro distanza da Giove è tale che li rende soggetti ai disturbi del campo gravitazionale del Sole.

• S/2003 J 12 è il più interno di questa classe e non fa parte di alcuna famiglia nota.

• Il gruppo di Carme, le cui componenti hanno semiassi maggiori non superiori a 1,2 milioni di km, inclinazioni medie di 165,7 ± 0,8° ed eccentricità comprese tra 0,23 e 0,27. Solo il satellite S/2003 J 10 si discosta in parte da questi parametri, per via dell’elevata eccentricità della sua orbita.
  Le lune di questa famiglia sono molto omogenee per quanto riguarda il colore (tendente al rossastro) e si ritiene che si siano originate da un ancestrale asteroide di tipo D, probabilmente uno dei troiani di Giove.

• Il gruppo di Ananke, le cui componenti si estendono fino a 2,4 milioni di km, hanno inclinazioni orbitali tra i 145,7° e 154,8° ed eccentricità tra 0,02 e 0,28. La maggior parte dei membri del gruppo appaiono grigi, e si ritiene che costituiscano i frammenti di un originario asteroide catturato da Giove. Solo gli otto membri principali (S/2003 J 16, Mneme, Euante, Ortosia, Arpalice, Prassidice, Tione, Telsinoe, Ananke e Giocasta) rispettano tutti i parametri, mentre i rimanenti otto corpi se ne discostano in parte.

• Il gruppo di Pasifae appare invece piuttosto sparpagliato, con un’estensione media di 1,3 milioni di km, inclinazioni orbitali comprese tra 144,5° e 158,3° ed eccentricità tra 0,25 e 0,43. Anche i colori dei membri variano significativamente, dal rosso al grigio, il che sarebbe il risultato di multiple collisioni tra asteroidi di differenti classi. Sinope, talvolta inclusa nel gruppo di Pasifae, è rosso e, data la sua marcata differenza in inclinazione rispetto agli altri membri della famiglia, si ritiene che sia stato catturato indipendentemente. Pasifae e Sinope sono inoltre vincolati in una risonanza secolare con Giove.
  Data la sua evidente dispersione, potrebbe trattarsi di un antico gruppo di satelliti in fase di progressiva disgregazione, oppure di un semplice raggruppamento di corpi privi di un’origine comune.

• S/2003 J 2 e S/2011 J 1 non fanno parte di nessuna famiglia conosciuta.

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