Da quando sono state individuate per la prima volta dalla sonda spaziale Juno della Nasa nel 2019, le tempeste di Giove affascinano per la loro bellezza e per i misteri che le circondano. Sono analoghe agli uragani che imperversano sulla Terra, ma si raccolgono ai poli e volteggiano formando impressionanti poligoni regolari.
Come sulla Terra, le tempeste di Giove tendono a formarsi nei pressi dell’equatore. Tuttavia, mentre gli uragani terrestri si dissipano quando si allontanano dall’equatore, su Giove continuano a viaggiare fino a raggiungere i poli, non potendo esaurire la loro energia nel passaggio sui continenti. E giunti ai poli, si dispongono a formare delle figure geometriche regolari.
La spiegazione di questo comportamento è stata trovata in un lavoro condotto nel 1878 dal fisico americano Alfred Mayer e da Lord Kelvin. Mayer aveva posizionato dei magneti circolari a galla nell’acqua e aveva notato che questi si disponevano in configurazioni geometriche simili a quelle che ora osserviamo su Giove, con forme che dipendevano dal numero di magneti. Kelvin sviluppò un modello matematico per spiegare questo comportamento, un meccanismo che può essere applicato anche a fluidi rotanti.
Un gruppo di ricerca del Caltech ha costruito un modello computerizzato delle tempeste di Giove e ha eseguito delle simulazioni basate sulle equazioni di Kelvin.
Il team ha scoperto che una disposizione geometrica stabile delle tempeste simile a quella riscontrata su Giove è in grado di formarsi quando le tempeste sono circondate ciascuna da un anello anticiclonico, composto da venti che girano nella direzione opposta rispetto alla tempesta. Così, le tempeste tendono a respingersi a vicenda, e le forme che producono costituiscono delle condizioni di equilibrio stabile.
In figura, una ripresa infrarossa della regione polare nord di Giove acquisita dagli strumenti di Juno. Si nota la curiosa disposizione geometrica: un ciclone al centro è circondato da otto cicloni con diametri compresi tra 4000 e 4600 chilometri.
