Eravamo Io, Venere e Tritone

Fra le proposte arrivate per nuove missioni d’esplorazione del Sistema solare nell’ambito del programma Discovery della Nasa, che prevede missioni economiche e dallo sviluppo rapido, l’agenzia spaziale statunitense ne ha selezionate quattro per lo studio di fattibilità. Ciascuno dei progetti riceverà 3 milioni di dollari per sviluppare in nove mesi uno studio di fattibilità da sottoporre a un’ulteriore fase di selezione, dalla quale usciranno al massimo due candidati.

Le missioni attualmente attive del programma Discovery sono Lunar Reconnaissance Orbiter, attorno alla Luna, e InSight, su Marte. Verso gli asteroidi verranno lanciate le sonde Lucy, nel 2021, e Psyche, nel 2023; lo spettrometro Megane volerà nel 2024 sulla sonda giapponese Mars Moons eXploration verso le lune di Marte.

Le destinazioni delle nuove proposte sono invece Venere, la luna di Giove Io, e la luna di Nettuno Tritone. Vediamo in dettaglio cosa riguardano i progetti.

Davinci+ (Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble gases, Chemistry, and Imaging Plus)

L’ultima missione in situ portata dagli Stati Uniti su Venere fu nel 1978. Ora Davinci+ vorrebbe tuffarsi nell’atmosfera inospitale di Venere per misurarne con precisione la composizione fino alla superficie. L’analisi dettagliata dell’atmosfera del gemello bollente della Terra dovrebbe permettere capire come si è formata ed evoluta e determinare se Venere abbia mai avuto un oceano.

Gli strumenti sarebbero incapsulati all’interno di una sfera di discesa appositamente costruita per proteggerli dall’ambiente ostile del pianeta. Il “+” dopo Davinci si riferisce al componente di imaging della missione, che include telecamere sulla sfera di discesa e un orbiter pensato per mappare il tipo di roccia presente sulla superficie.

Veritas (Venus Emissivity, Radio Science, InSar, Topography, and Spectroscopy)

Veritas è pensato per mappare la superficie di Venere per determinare la storia geologica del pianeta e capire perché si sia sviluppato a in modo diverso dalla Terra. Orbitando Venere con un radar ad apertura sintetica, Veritas traccerebbe le elevazioni della superficie su quasi tutto il pianeta per creare ricostruzioni tridimensionali della topografia e verificare se i processi geologici, come la tettonica delle placche e il vulcanismo, siano ancora attivi su Venere. Inoltre, la sonda vorrebbe anche rilevare le emissioni infrarosse dalla superficie per mappare la geologia di Venere, che è in gran parte sconosciuta.

Ivo (Io Volcano Observer)

La missione Ivo vorrebbe indagare la luna di Giove Io per comprendere come le forze mareali modellino i corpi planetari. Io è riscaldato dalla costante attrazione gravitazionale di Giove ed è il corpo vulcanicamente più attivo nel Sistema solare. Poco si sa delle caratteristiche specifiche di Io, come ad esempio se un oceano magma esista o meno al suo interno. Utilizzando sorvoli ravvicinati, Ivo valuterebbe come il magma viene generato ed eruttato su Io.

Una ricostruzione di Tritone. Crediti: PlanetUser, texture map courtesy of Nasa

Trident

Trident vorrebbe esplorare Tritone, una luna ghiacciata unica e altamente attiva di Nettuno, per indagare la possibilità di esistenza mondi abitabili a distanze molto grandi dal Sole. La curiosità per questa luna nacque con la missione Voyager 2, che evidenziò un’attività di rigenerazione della superficie tale da rendere Tritone il secondo corpo con la superficie più giovane di tutto il Sistema solare.

La probabile presenza di pennacchi di vapore e di un’atmosfera, accoppiata a una ionosfera in grado di creare neve organica, oltre alla potenzialità della presenza di un oceano interno, fanno di Tritone un obbiettivo particolarmente interessante, anche se lontano. La sonda effettuerebbe, infatti, un singolo fly-by per mapparne la superficie, individuandone i processi attivi e determinando se l’oceano nel sottosuolo esista o meno.

Juno scopre un nuovo vulcano sulla luna Io

Ecco la posizione della nuova fonte di calore nell’emisfero meridionale della luna di Giove Io. L’immagine è stata generata da dati raccolti il 16 dicembre 2017 dallo strumento Jovian Infrared Auroral Mapper (Jiram) a bordo della missione Juno della Nasa quando la sonda spaziale era a circa 470 mila chilometri dalla luna di Giove. Come leggere questa immagine a infrarossi: più il colore è luminoso, più è alta la temperatura registrata da Jiram. Crediti: Nasa/Jpl-Caltech/Swri/Asi/Inaf/Jiram

Perfettamente in tema con questa torrida estate, la luna Io (la più interna fra quelle regolari del sistema gioviano) è davvero il corpo vulcanicamente più attivo dell’intero Sistema solare. Di recente, infatti, i dati raccolti dalla sonda Juno della Nasa hanno confermato l’esistenza di un altro hot spot (punto vulcanico caldo, in italiano) sulla luna di Giove. Nello specifico, la scoperta è stata effettuata sfruttando la potenza di Jiram (Jovian InfraRed Auroral Mapper), uno degli otto strumenti montati su Juno: finanziato dall’Agenzia spaziale italiana e realizzato da Leonardo-Finmeccanica, vede la responsabilità scientifica dell’Istituto nazionale di astrofisica.

Lo strumento italiano è stato progettato per studiare principalmente la dinamica e la chimica proprio delle aurore gioviane, ma gli esperti lo hanno puntato verso il polo Sud del satellite naturale del quinto pianeta del Sistema solare. Potrebbe trattarsi di «un vulcano (o una patera, simile ad una caldera), precedentemente sconosciuto sulla piccola luna di Giove», ha spiegato Alessandro Mura, ricercatore presso l’Inaf di Roma e vice responsabile dello strumento Jiram. I dati a infrarossi sono stati raccolti il 16 dicembre 2017, quando Juno era a circa 470 mila chilometri di distanza dalla luna Io.

Finora le missioni della Nasa che hanno visitato il sistema gioviano (Voyager 1 e 2, Galileo, Cassini e New Horizons), insieme alle osservazioni a terra, hanno localizzato oltre 150 vulcani attivi su Io, ma gli scienziati stimano che altri 250 sono in attesa di essere scoperti. «Io ha più di 400 vulcani attivi ed è l’oggetto geologicamente più attivo del Sistema solare. Il motivo di questa attività è legato alla sua vicinanza con il gigante gassoso e con le sue compagne Europa e Ganimede. Essi inducono una fortissima attività mareale che, da un lato blocca l’orbita di Io (che è infatti in risonanza con quella degli altri satelliti Europa e Ganimede), dall’altro dissipa energia sotto forma di attività geologica. Questa sfocia nella formazione di vulcani e patere, che rilasciano zolfo e biossido di zolfo nell’atmosfera e le cui emissioni si elevano fino a 500 chilometri di altezza», ha aggiunto.

Il vulcano confermato con Jiram si trova a 300 chilometri dall’hot spot più vicino mappato precedentemente. Mura ha specificato: «Non si possono escludere movimenti o modifiche di un hot spot scoperto in precedenza, anche se, data la distanza, questo non appare molto plausibile. Anche altri hot spot presenti nell’immagine di Jiram, seppure forse già identificati in precedenza, mostrano dei significativi mutamenti. I dati mostrano la complessità e dinamicità della superficie di Io. Il team di Jiram è attualmente impegnato nello studio di questi nuovi dati, che verranno sottomessi a breve per una pubblicazione su rivista scientifica».

La sonda Juno è stata lanciata ad agosto 2011 dalla base di Cape Canveral ed è in orbita attorno a Giove dal luglio del 2016. Da allora ha percorso 235 milioni di chilometri. Di recente la missione è stata estesa fino al 2022, con il termine delle operazioni scientifiche a luglio 2021.