La variazioni della Grande Macchia Rossa in un time-lapse di Hubble Space Telescope

Il Telescopio Spaziale Hubble scarica a Terra una serie di immagini in grado di mostrare ancora una volta l'estrema variabilità della tempesta più nota del Sistema Solare

Il punto sulla Grande Macchia Rossa

Conosciuta dai tempi di Galileo, la Macchia Rossa di Giove è già nota per le sue variazioni di colore e dimensione

La Grande Macchia Rossa (GMR) di Giove è una tempesta anticiclonica di dimensioni enormi, unica nel Sistema Solare per la sua colorazione e per la sua longevità. Questa tempesta esiste, infatti, da almeno 400 anni, essendo stata osservata per la prima volta nel XVII secolo quando Galileo Galilei decise di puntare il proprio cannocchiale in direzione del sistema gioviano, scoprendone per la prima volta i satelliti e, appunto, questa iconica tempesta.Inizialmente si riteneva che questa struttura fosse stabile e che le uniche variazioni potessero essere misurate soltanto nella posizione longitudinale della Macchia sul disco di Giove (ad esempio, il nostro calcolo dei PHEMU su Giove deve essere costantemente aggiornato per prevedere l'orario di transito della Macchia, proprio perché si sposta lungo il pianeta proprio come fanno le tempeste terrestri). Nel corso del tempo, tuttavia, è stato già ampiamente dimostrato che esistono altri cambiamenti significativi sia nella dimensione che nel colore della macchia, sebbene un articolo pubblicato nell'ottobre 2024 (Amy A. Simon et al, A Detailed Study of Jupiter's Great Red Spot over a 90-day Oscillation Cycle, The Planetary Science Journal (2024). DOI: 10.3847/PSJ/ad71d1) tenda a esaltare questa variabilità come "inaspettata".

Come varia la Grande Macchia Rossa

Variazioni di colore e di dimensione sono note oramai da anni e non rappresentano una fonte di sorpresa

Storicamente, la Grande Macchia Rossa ha oscillato tra varie tonalità di rosso: negli ultimi decenni, effettivamente, si è osservato che il colore tende a sbiadire o rinvigorire, passando da un rosso intenso a sfumature più chiare di arancione e persino tendenti al bianco. Queste variazioni di colore sono probabilmente legate a processi chimici nella sua atmosfera superiore, dove le sostanze chimiche vengono scomposte dalla radiazione solare, alterando la sua composizione cromatica.

La Macchia Rossa è conosciuta per essere una delle tempeste più grandi del Sistema Solare, ma negli ultimi 150 anni ha subito un costante restringimento. Nel XIX secolo, la macchia aveva un diametro di circa 40.000 km e, sebbene ancora oggi in molti sostengono che sia grande come tre volte il diametro della Terra, oggi si è ridotta a meno di 16.000 km (il diametro terrestre, per confronto, è sui 12.000 chilometri). Recenti osservazioni ottenute dal Telescopio Spaziale Hubble hanno mostrato come questo restringimento sia accompagnato da "tremolii" e cambiamenti di forma. La tempesta si comporta quasi come una "palla antistress", cambiando forma e velocità di rotazione in maniera irregolare.

Il nuovo ciclo di 90 giorni

Le nuove immagini di Hubble Space Telescope evidenziano un ciclo minore di novanta giorni in cui la Macchia varia in maniera minore ma costante

Le immagini sono state ottenute in circa 90 giorni di osservazione. Credit: NASA, ESA, Amy Simon (NASA-GSFC); Image Processing: Joseph DePasquale (STScI)

Il nuovo lavoro del 2024, in particolare, si basa su riprese di Hubble ottenute in novanta giorni tra dicembre 2023 e marzo 2024, montate in time-lapse, che mostrano il comportamento "gelatinoso" della Macchia Rossa, un comportamento che non era stato rilevato prima - forse perché le immagini ottenute non erano riprese con la giusta cadenza per osservare l'effetto - e che ancora non trova giustificazione teorica in alcun modello idrodinamico noto. 

Una "regola" che sembra poter essere estratta dal montaggio è che, in ultravioletto, il nucleo della tempesta tende a illuminarsi maggiormente quando la Macchia è più grande, a indicare un minore assorbimento di foschia da parte dell'atmosfera superiore. Lecito pensare che gli elementi che determinano l'assorbimento tendano a perdere concentrazione con l'espandersi della Macchia per ricompattarsi durante i momenti di restringimento (sempre rimanendo ai movimenti di breve periodo evidenziati dal time-lapse).

Durante le fasi di accelerazione e decelerazione, la Grande Macchia va a esercitare pressione contro i jet streams che si trovano sopra e sotto la sua banda di appartenenza, rimanendo imprigionata alla sua latitudine proprio dall'azione di questi venti. Un fenomeno che, ad esempio, non si verifica per la Macchia Scura di Nettuno, libera di muoversi sia in longitudine che in latitudine. Finora Hubble ha osservato soltanto un ciclo di queste variazioni di breve periodo, quindi resta innanzitutto da capire se veramente si tratta di un ciclo o di un caso sporadico. In ogni caso, il team di scienziati autore dell'articolo prevede che la Macchia tenderà a ridursi ancora prima di divenire stabile e meno oblunga: attualmente la pressione che non riesce a "sfogarsi" verso nord e verso sud a causa dei jet streams determina un allungamento longitudinale della macchia. Allungamento che dovrebbe rientrare presto, ma per averne la prova servono altri cicli.