Dopo 56 sorvoli ravvicinati di Giove e altri incontri ravvicinati con tre delle quattro lune galileiane, sabato 30 dicembre la sonda Juno della NASA effettuerà il sorvolo più ravvicinato finora della vulcanica Io, arrivando a circa 1500 chilometri dalla sua superficie.

Questo flyby sarà il più vicino mai effettuato da una missione spaziale negli ultimi 20 anni, e precede un altro sorvolo molto ravvicinato previsto per il 3 febbraio 2024, che porterà Juno nuovamente a 1500 chilometri da Io.

Finora, la missione ha monitorato l’attività vulcanica di Io da distanze che vanno da circa 11mila chilometri a oltre 100mila chilometri, e ha fornito le prime viste dettagliate sui poli nord e sud della luna. Combinando i dati di questo sorvolo con le osservazioni precedenti, il team scientifico di Juno sta studiando come variano i vulcani di Io: quanto spesso eruttano, quanto sono luminosi e caldi, come cambia la forma del flusso di lava. E come l’attività di Io è collegata al flusso di particelle cariche nella magnetosfera di Giove.

Studiando la massiccia attività vulcanica di Io

Tutte e tre le telecamere a bordo di Juno saranno attive durante il sorvolo del 30 dicembre. Il Jovian Infrared Auroral Mapper (JIRAM), che acquisisce immagini nell’infrarosso, catalogherà le tracce di calore emesse dai vulcani e dalle caldere che coprono la superficie di Io.

Nel frattempo, la Stellar Reference Unit, una telecamera stellare per la navigazione che ha anche fornito preziose informazioni scientifiche, otterrà l’immagine della superficie con la più alta risoluzione fino ad oggi. E l’imager JunoCam scatterà immagini a colori in luce visibile.

Con tutti i dati che riuscirà a raccogliere, unitamente a quelli che otterrà il prossimo 3 febbraio, Juno indagherà sulla fonte della massiccia attività vulcanica di Io. Aiutando gli scienziati a capire se esista un oceano di magma sotto la sua crosta e l’importanza delle forze di marea provenienti da Giove, che stanno incessantemente schiacciando questa luna.

Si vendono alterazioni nelle immagini, dovute alle radiazioni

L’imminente sorvolo di Io avverrà durante la sua 57esima orbita attorno a Giove. Durante quest’orbita, la sonda, i suoi strumenti e le sue telecamere hanno sopportato uno degli ambienti carichi di radiazioni più ostili di tutto il Sistema Solare.

Giove, infatti, è dotato di un intenso campo magnetico, circa 14 volte più forte di quello della Terra. Questo campo magnetico cattura particelle cariche, come elettroni e protoni, provenienti dal vento solare e li accelera a velocità altissime. Le particelle cariche intrappolate creano una vasta regione di radiazioni intorno al gigante gassoso, formando una cintura composta da particelle ad alta energia che possono essere altamente dannose per le sonde spaziali.

Gli effetti cumulativi di tutta la radiazione a cui Juno è stata sottoposta in questi (quasi) 57 sorvoli hanno iniziato a mostrarsi sulle immagini della JunoCam, nel corso delle ultime orbite. Ed Hirst, project manager di Juno presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA nel sud della California, ha spiegato:

Le immagini dell’ultimo sorvolo mostrano una riduzione della gamma dinamica dell’imager, e la comparsa di un rumore di ‘striping’. Il nostro team di ingegneri ha lavorato su soluzioni per alleviare i danni da radiazioni e mantenere in funzione l’imager.

I prossimi passi di Io

Dopo diversi mesi di valutazione, il team della missione Juno ha modificato la traiettoria futura pianificata, per aggiungere sette nuovi sorvoli ravvicinati di Io, per un totale di 18, al piano di missione esteso.

Dopo il passaggio ravvicinato di Io del 3 febbraio, la sonda sorvolerà Io durante ogni altra sua orbita attorno a Giove. Con ciascuna orbita, il suo avvicinamento alla superficie della luna diventerà progressivamente più distante. Il primo sarà a un’altitudine di circa 16500 chilometri, e l’ultimo a circa 115000 chilometri.

L’attrazione gravitazionale di Io su Juno durante il sorvolo del 30 dicembre ridurrà l’orbita della sonda attorno a Giove da 38 giorni a 35 giorni. L’orbita di Juno scenderà ancora di più in durata, raggiungendo i 33 giorni, dopo il sorvolo del 3 febbraio.

Successivamente, la nuova traiettoria prevista per la missione comporterà che Giove blocchi il Sole dalla sonda per circa cinque minuti, nel momento in cui Juno si trova nel punto più vicino al pianeta, un periodo chiamato perijove. Questa sarà la prima volta che la sonda a energia solare incontrerà l’oscurità dal suo sorvolo della Terra nell’ottobre 2013, ma la durata sarà troppo breve per influenzare il suo funzionamento complessivo.

Con l’eccezione del periodo del 3 febbraio, la sonda incontrerà eclissi solari come questa durante ogni sorvolo ravvicinato di Giove, d’ora in poi fino al resto della sua missione estesa, che terminerà alla fine del 2025.