Juno scatta le prime foto di Ganimede

La superficie di Ganimede fotografata dalla sonda Juno. Fonte: NASA

Dopo l’estensione della missione fino al 2025, la sonda spaziale Juno ha scattato le prime foto di Ganimede durante un flyby con la luna gioviana. La missione, finalizzata allo studio del campo magnetico e gravitazionale di Giove, ebbe inizio il 5 agosto 2011. Nel 2013 la sonda eseguì un flyby con la Terra a un’altezza di 563 km sulla superficie, attraversando la densa orbita geostazionaria (ricca di satelliti per telecomunicazioni). Sfruttando l’effetto fionda gravitazionale, Juno entrò quindi nella traiettoria eliocentrica di riferimento per raggiungere Giove. L’inserimento in orbita polare avvenne nel luglio del 2016. La sonda ha rappresentato un notevole passo avanti per la caratterizzazione dell’atmosfera gioviana, proseguendo il lavoro della sonda Galileo. Attraverso un radiometro a microonde è stato analizzato il quantitativo di acqua e di ammoniaca presente nell’atmosfera del pianeta, contribuendo a caratterizzare ulteriormente gli intensi fenomeni metereologici del pianeta.

Lo scopo dell’Extended Mission (EM), con ultima orbita prevista nel settembre 2025, è di implementare e migliorare quanto ottenuto nel corso degli ultimi cinque anni relativamente al sistema gioviano. Nella fattispecie, verrà sfruttato il carburante residuo per eseguire modifiche all’inclinazione dell’orbita, nonché alla sua forma, e consentire percorsi orbitali nelle vicinanze di tre dei quattro satelliti di Giove: in successione Ganimede, Europa e Io. Purtroppo, non sarà possibile raggiungere Callisto, il più esterno dei quattro satelliti.

L’esplorazione delle tre grandi lune è iniziata con l’orbita 34 intorno al pianeta Giove.

Estensione della missione Juno e passaggio vicino a tre satelliti gioviani. Fonte: NASA.

Il passaggio vicino a Ganimede

Juno si è avvicinato alla luna gigante di Giove (più grande del pianeta Mercurio) più di quanto non sia mai stato fatto per oltre due decenni. Alle 17:35 UTC del 7 giugno 2021 la sonda ha sorvolato Ganimede a 1.038 km dalla superficie e ha inoltrato le prime due immagini del satellite: una dall’Imager JunoCam, che ha catturato tramite il suo filtro verde quasi un intero lato della luna nella sua porzione illuminata dal Sole, e l’altra dalla Stellar Reference Unit star camera (SRU), una telecamera di navigazione che mantiene la navicella in rotta, in grado di scattare foto con scarsa illuminazione. Queste ultime forniranno inoltre un’importante indicazione per comprendere la magnitudine delle radiazioni incontrate durante il flyby. Le immagini scattate infatti sono “segnate” dall’ingresso della sonda in un ambiente altamente radioattivo, con un risultato paragonabile all’effetto dell’elettricità statica su uno schermo televisivo. È così possibile ottenere delle istantanee diagnostiche dei livelli di radiazione incontrati da Juno.

Le immagini raccolte tramite la JunoCam appaiono molto dettagliate, mostrando chiaramente il suolo nelle sue caratteristiche strutturali, probabilmente legate ai movimenti tettonici. Per validare tale ipotesi, il team scientifico di Juno effettuerà un confronto con le immagini delle missioni precedenti, per individuare eventuali cambiamenti nelle caratteristiche della superficie che potrebbero essersi verificati negli ultimi quattro decenni.

Secondo quanto dichiarato dalla NASA, il sorvolo di Juno intorno a Ganimede fornirà inoltre approfondimenti sulla sua composizione, sulla ionosfera e magnetosfera (Ganimede è l’unica luna del sistema solare a possederne una) e sul guscio di ghiaccio superficiale. Inoltre, nei prossimi giorni verranno rilasciate ulteriori immagini che consentiranno di ricostruire una rappresentazione a colori della superficie, integrando quanto già ottenuto con le sonde Voyager 1 e 2 e la sonda Galileo.

Mappa geologica della luna gioviana Ganimede assemblata grazie alle immagini ottenute con le sonde Voyager 1 e 2 e la sonda Galileo. Fonte: NASA

Gli strumenti scientifici hanno iniziato a raccogliere dati circa tre ore prima del massimo avvicinamento della sonda. Nello specifico, sono stati utilizzati l’Ultraviolet Spectrograph (UVS) e il Jovian Infrared Auroral Mapper (JIRAM), oltreché il Microwave Radiometer (MWR) per scrutare la crosta ghiacciata e ottenere dati sulla sua composizione e temperatura. Le rilevazioni effettuate tramite lo strumento MWR forniranno infatti la prima indagine approfondita su come le caratteristiche dello strato ghiacciato varino in funzione della profondità, portando a una migliore comprensione dei processi formativi ed evolutivi. La sonda Juno è inoltre dotata di un trasponder in banda X e Ka, attraverso il quale è stato eseguito un esperimento di occultazione radio per analizzare la tenue ionosfera lunare (strato all’interno del quale i gas, eccitati dalla radiazione solare, formano ioni aventi carica elettrica). L’obiettivo è quello di comprendere la connessione tra la ionosfera di Ganimede, il suo campo magnetico e la magnetosfera di Giove.

Volando così vicino al satellite, porteremo l’esplorazione di Ganimede nel 21º secolo, promuovendo lo sviluppo delle future missioni verso il sistema gioviano, ovvero Europa Clipper (NASA) e JUpiter ICy moons Explorer o JUICE (ESA).

Scott Bolton, principale ricercatore del progetto Juno presso il Southwest Research Institute di San Antonio
Fotografia della superficie di Ganimede scattata dalla sonda Juno (JunoCam imager) il 7 giugno 2021. Fonte: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS

A causa della velocità di volo il numero di immagini raccolte è piuttosto limitato. Il flyby sulla superficie illuminata è durato infatti circa 25 minuti. Dopo il sorvolo intorno a Ganimede, a una velocità di quasi 19 km/s, Juno ha iniziato il suo 33º passaggio scientifico intorno a Giove, a una velocità di circa 58 km/s.

Grazie all’intensa attività della sonda Juno, le future missioni della NASA e dell’ESA potranno contare su un ottimo punto di partenza per sviluppare gli ottimi risultati scientifici già ottenuti e comprendere i “segreti” del sistema gioviano, di grande interesse per l’esplorazione spaziale.

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Manuel De Luca

Ingegnere Civile e studioso di Geologia applicata. Formazione come Pilota Privato (Licenza PPL). Attivo nell'ambito della ricerca in Ingegneria Strutturale, con particolare riferimento ai fenomeni reologici e alle tensostrutture.