Fenomeni mutui dei satelliti di Giove: approfondimenti (I parte)

Si tratta di un argomento che, a quanto mi risulta, non è mai stato trattato da nessuno, se non dal sottoscritto, Pierluigi Panunzi: ho riportato qui il mio nome e cognome per un preciso motivo.

Capita infatti molto spesso di vedere i miei articoli copiati qua e là in internet in vari siti “astronomici”, in alcuni casi senza nemmeno che venga citato l’autore… Pazienza! È normale e fatale al tempo stesso, ma in questa sede desidero sottolineare la novità di questo tipo di studio, sul quale mi piacerebbe avere il vostro riscontro, grazie al Forum!

Vi ricordate gli eventi di dicembre 2014, che trovate a questo link ed in in particolare quel bellissimo filmato (era il terzo) in cui si vede apparire il maestoso Giove? Sulla base della serie di eventi del 24 gennaio avevo realizzato con Stellarium un filmato molto particolare, l’ultimo.

Già la sequenza di eventi per quella data è particolare in quanto si tratta di fenomeni che come ormai sappiamo bene sono molto rari: ma poi studiando il tutto con calma per mezzo di due fidi programmi  (Celestia e Stellarium) e di un altro, ben noto ai professionisti del settore (WinJUPOS) ho trovato qualcosa di veramente insolito, affascinante e totalmente imprevedibile: che ne pensate del fatto che dalla superficie di Giove si può assistere, nello stesso giorno, a tre eclissi totali di Sole di cui una doppia? La cosa più imprevedibile è il fatto che le tre eclissi poi sono tutte e tre da parte dello stesso satellite, che apparentemente se ne va avanti e indietro nella volta celeste in un modo così particolare che risulta abbastanza difficile capire: siamo così abituati al moto tranquillo e lineare della Luna intorno alla Terra, che quanto vedremo accadere dalle parti di Giove potrebbe sembrare impossibile. E che dire di un satellite che eclissa il Sole passando per ben tre volte davanti all’astro originando un’eclissi Totale di Sole a tre passate?

Evidentemente non si tratta di allucinazioni del sottoscritto o di errori da parte dei tre programmi (vi pare che tutti  e tre generano un errore per uno stesso istante? assolutamente improbabile, se non impossibile): ma d’altro canto basta infatti studiare bene la situazione (alquanto complicata) per poi verificare, grazie ai tre programmi, quanto previsto dall’analisi stessa.

Il transito di un satellite su Giove

Parlando di transiti e simulazioni, mi è venuto in mente di proporre innanzitutto un bel filmato realizzato da Andrea Vanoni e relativo ad un transito di Io sul disco di Giove: i dettagli tecnici della ripresa li potete trovare a questo link.

Ora, prima di addentrarci nelle analisi più complesse, partiamo dall’inizio, dai transiti, studiandoli da un punto di vista nuovo. Sappiamo bene che si tratta del passaggio dell’ombra di un satellite di Giove sulla superficie gassosa del pianeta ed è un evento particolarmente suggestivo che si può osservare bene anche con telescopi non troppo potenti e con qualche difficoltà addirittura con un ottimo binocolo, a patto di posizionarlo su un treppiede e di non essere condizionati dal fatto di sapere che su Giove c’è l’ombra di un satellite… Comunque questa ombra è nettamente più scura di qualsiasi caratteristica superficiale di Giove.

Il puntino nero che si sposta sulla superficie di Giove, da sinistra a destra del pianeta o meglio da Est verso Ovest (supponendo una visione diritta di un binocolo e non di un telescopio), è l’ombra che il satellite proietta sul grande schermo di proiezione che è Giove, che sappiamo viceversa essere ricchissimo di particolari superficiali, il più noto dei quali è la famosissima Macchia Rossa (GRS, Great Red Spot).

Il fenomeno del transito dell’ombra di un satellite inizia sul bordo orientale di Giove, prosegue con la marcia del puntino scuro attraverso le nuvole del pianeta gassoso per finire sul bordo occidentale del pianeta stesso: a seconda del satellite coinvolto (Io, Europa, Ganimede o Callisto), ha una durata differente, legata alla differente durata della rivoluzione orbitale dei satelliti, rispettivamente di circa 1.8, 3.6, 7.2 e 16.7 giorni. In modo molto approssimativo i transiti che avvengono normalmente su Giove hanno una durata media di circa 2, 3, 4 e 5 ore.

In questi quattro filmati vediamo appunto i transiti di Io, Europa, Ganimede e Callisto, realizzati tramite il programma WinJUPOS e li ho fatti proprio per richiamare la vostra attenzione sui particolari della superficie di Giove.

Visto che ci siamo, riflettiamo pure sul periodo di rotazione di Giove sul proprio asse (circa 9h 55m) e sulla durata del passaggio dal bordo orientale a quello occidentale di una delle sue caratteristiche superficiali poste sull’equatore: ci mette esattamente la metà e cioè circa 4h57m.  I tempi dei transiti delle ombre di Ganimede e Callisto (4 e 5 ore circa) sono molto vicini a questo valore e questo fatto sarà determinante per i ragionamenti successivi.

Analizziamo perciò cosa succede durante i quattro filmati: nel caso di Io ed Europa possiamo vedere come l’ombra del satellite si sposti tra le nuvole di Giove più velocemente delle nuvole stesse. All’inizio del filmato si trova ad esempio nei pressi di una certa nuvola, se ne allontana di moto diretto per raggiungerne un’altra, alla fine del filmato stesso. A volte sembra che l’ombra si fermi: in realtà rallenta per poi proseguire il suo viaggio tra le nuvole.

Nel caso di Ganimede e Callisto tutto ciò è molto differente: verificate la posizione delle due ombre rispetto alle nuvole. Dapprima il moto è diretto, verso Ovest, verso il bordo di sinistra, poi c’è un momento in cui il moto è stazionario (la macchia si ferma in corrispondenza di una certa nuvola), per poi riprendere il moto retrogrado fino ad un altro punto stazionario ed infine riprende il moto diretto, quando già si sta avvicinando al bordo occidentale e dunque alla fine del transito.

Ora che sapete cosa cercare ed osservare, riguardate più e più volte i due ultimi filmati, per convincervi che il moto dell’ombra sulla superficie di Giove non è diretto, ma diretto-stazionario-retrogrado-stazionario-diretto: non vi ricorda il moto apparente di un pianeta esterno sulla sfera celeste quando il pianeta si trova prima e dopo l’opposizione?

Sì, lo so: i filmati sono molto veloci e magari tutto quello che ho detto è facile da verificare solo per Io ed Europa, mentre quello che succede per Ganimede e Callisto può sfuggire. È proprio a questo scopo che ho realizzato con Celestia i relativi filmati non proprio convenzionali.

In particolare ho fatto queste operazioni:

• mi sono posizionato dalle parti di Giove, ad una distanza di 500.000 Km tanto per avere una buona immagine del pianeta gassoso
• ho impostato la data a seconda del satellite prescelto
• qui è la novità rispetto agli altri filmati che ho realizzato nei miei articoli in precedenza: ho premuto il tasto Y che consente di sincronizzare la visualizzazione con la velocità di rotazione del pianeta: è come se mi fossi posto su di un satellite geostazionario (o forse giovostazionario) dal quale poter seguire il movimento delle ombre dei satelliti rispetto ad un riferimento fisso. Noterete la strana presenza del terminatore, che si muove anche lui con lo scorrere del tempo. Poi, visto che siamo a 500000 km in alcuni casi vedremo passare un intruso con un moto strano (ne riparleremo, ovviamente)
• ho impostato la creazione di un filmato
• ho settato una simulazione con un passo pari a 100 volte quello naturale: anche se il filmato sembrerà al rallentatore, basta osservare invece il tempo in alto a destra che scorre ben 100 volte più velocemente.
• ho eliminato le stelle, altrimenti i filmati avrebbero potuto procurare una bella emicrania, visto che le stelle sullo sfondo si spostano in modo veloce ed innaturale

Data la lunghezza di questa prima parte, i filmati li vedremo nella seconda parte, dove continuerò con l’analisi degli eventi legati ai transiti.