Le osservazioni astronomiche amatoriali sono fondamentali per lo studio dei giganti Giove e Saturno

Ebbene sì, secondo un recente studio pubblicato sulla rivista AGU, Advancing Earth and Space Sciences, il contributo di astronomi amatoriali per lo studio di alcune caratteristiche di Giove e Saturno è importantissimo se non addirittura fondamentale per avere una raccolta dati ampia e dettagliata.

Lo studio è stato portato avanti dai ricercatori del gruppo Atmospheric, Oceanic and Planetary Physics del Dipartimento di Fisica dell’Università di Oxford, in Inghilterra, dell’Independent Researcher di Denver, in Colorado, negli Stati Uniti, della School of Physics and Astronomy dell’Università di Leicester, anche questa in Inghilterra, e della British Astronomical Association di Londra.

Astronomi amatoriali in prima linea

I ricercatori in questo lavoro hanno dimostrato che le osservazioni degli spettri di riflettività tra 600 nm e 680 nm di Giove e Saturno offrono una inaspettata finestra per indagare le variazioni di abbondanza di ammoniaca nelle loro atmosfere.

Queste osservazioni permettono di sondare la variazione spaziale dell’abbondanza di ammoniaca al di sotto del livello di condensazione, a pressioni di circa 2 o 3 bar.

Questi risultati hanno implicazioni assolutamente non trascurabili e significa che anche gli astronomi amatoriali possono creare utilissime mappe ad alta frequenza temporale dell’abbondanza di ammoniaca e della “pressione alla sommità delle nubi” di Giove e Saturno. Ciò contribuirebbe alla comprensione dinamica di queste atmosfere.

Inoltre è stato dimostrato che utilizzando un semplice metodo di approssimazione della profondità delle bande è possibile derivare rapidamente la distribuzione dell’ammoniaca dalle osservazioni spettrali o mediate da filtri, il tutto con un costo computazionale sorprendentemente basso e un’affidabilità decisamente elevata.

Questo metodo, con opportune correzioni, permette sia ad astronomi amatoriali che a professionisti del settore di studiare la circolazione atmosferica dei giganti del nostro Sistema Solare su base pixel-per-pixel.

Come abbiamo anticipato, confrontando le larghezze equivalenti delle bande del metano a 619 nm e dell’ammoniaca a 647 nm i ricercatori hanno trovato un metodo affidabile e a basso costo per determinare le variazioni di abbondanza in profondità nelle atmosfere di Giove e Saturno a pressioni di 2-3 bar.

Tra l’altro sono state trovate forti evidenze del fatto che il principale livello di riflessione nelle atmosfere di entrambi i pianeti si trovi significativamente più in profondità rispetto al livello di condensazione dell’ammoniaca. Più precisamente per Giove il livello dominante di riflessione si trova appunto intorno ai 2 o 3 bar, mentre per Saturno potrebbe essere ancora più profondo.

Un metodo semplice e accessibile a tutti

Inoltre, sebbene sia difficile definire univocamente una “pressione di sommità delle nubi”, a causa delle caratteristiche verticali degli aerosol e delle differenze nei profili di frazione molare di metano e ammoniaca, queste osservazione supportano l’ipotesi che le nubi visibili non siano composte prevalentemente da ghiaccio di ammoniaca.

Tuttavia è bene considerare che locali regioni in cui sono presenti forti moti ascensionali possono portare l’ammoniaca a livelli di condensazione prima che venga fotodissociata.

Si tratta ovviamente di un primo studio a riguardo e, visti gli ottimi risultati, i ricercatori stanno già pensando di estendere l’analisi anche ad altre lunghezze d’onda in modo da sviluppare un modello olistico degli aerosol per Giove e per Saturno.

Riferimenti allo studio:

Irwin, P. G. J., Hill, S. M., Fletcher, L. N.,Alexander, C., & Rogers, J. H. (2025).Clouds and ammonia in the atmospheres ofJupiter and Saturn determined from a band‐depth analysis of VLT/MUSEobservations. Journal of GeophysicalResearch: Planets, 130, e2024JE008622.
https://doi.org/10.1029/2024JE008622