SCHEDE ASTRONOMIA: I SATELLITI MEDICEI DI GIOVE

I Satelliti Medicei

Sono comunemente detti satelliti medicei (o galileiani) i quattro satelliti maggiori di Giove, scoperti da Galileo Galilei e chiaramente visibili anche dalla Terra con piccoli telescopi. Si tratta di Io, Europa, Ganimede e Callisto. (di seguito elencati qua sotto)

Ganimede, in particolare, è così luminoso (mag. +4,6), che se non si trovasse vicino a Giove sarebbe visibile anche ad occhio nudo, di notte, nel cielo terrestre. La prima osservazione di questi satelliti da parte di Galileo risale al 7 gennaio 1610, e dopo aver raccolto 65 osservazioni, riportò la notizia della scoperta degli “Astri Medicei” (in onore di Cosimo II de’ Medici) nel Sidereus Nuncius.

I numerosi giorni di osservazioni, portarono Galileo a concludere che i quattro corpi erano in orbita attorno al pianeta, e la scoperta fu un solido argomento a favore della teoria eliocentrica di Niccolò Copernico, perché mostrava che non tutti gli oggetti del sistema solare orbitavano attorno alla Terra.

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: