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I quattro satelliti galileiani

Probabilmente il contributo più significativo che Galileo Galilei ha dato alla scienza è stata la scoperta dei quattro satelliti che orbitano attorno a Giove e che attualmente ricevono questo nome nella sua onore.

La scoperta di Galileo

Galileo osservò per la prima volta le lune di Giove il 7 gennaio 1610 attraverso un telescopio fatto in casa. Inizialmente pensò che fossero tre stelle vicine a Giove, che formavano una linea attraverso il pianeta.

La notte successiva, queste stelle sembravano essersi mosse nella direzione sbagliata, il che attirò la sua attenzione. Galileo continuò a osservare queste stelle e Giove per tutta la settimana successiva.

L'11 gennaio apparve una quarta stella (che in seguito si rivelò essere Ganimede). Dopo una settimana, Galileo aveva osservato che le quattro stelle non lasciavano mai le vicinanze di Giove e sembravano muoversi con il pianeta, cambiando la loro posizione reciproca e rispetto a Giove.

Alla fine, Galileo stabilì che ciò che stava osservando non erano stelle, ma piuttosto corpi planetari in orbita attorno a Giove. Questa scoperta confermò la validità del sistema eliocentrico di Copernico e dimostrò che non tutte le cose ruotano attorno alla Terra.

Per gran parte dei tre secoli e mezzo successivi alla scoperta di Galileo, i quattro luminosi satelliti attirarono poca attenzione tra gli astronomi.

Tuttavia, a partire dagli anni '60, quando gli scienziati planetari iniziarono ad interessarsi ai pianeti con un gran numero di satelliti, l'intero entourage dei satelliti naturali fu sottoposto ad un attento esame. Naturalmente l'attenzione si è concentrata sui satelliti galileiani.

I quattro grandi satelliti di Giove sono praticamente sfere delle dimensioni di un pianeta, e le osservazioni effettuate con i telescopi terrestri e le navicelle spaziali Pioneer 10 e Pioneer 11 rivelano che si tratta di luoghi unici e affascinanti, mondi completamente diversi da Mercurio, Marte e la Luna, corpi di Giove dimensioni simili nel sistema solare.

1. Ganimede

Ganimede è il più grande satellite naturale del sistema solare e la più grande luna di Giove. Prende il nome dal mitologico Ganimede, coppiere degli dei greci e amato da Zeus.

È anche il nono corpo celeste più grande del sistema solare. Ganimede avrebbe potuto essere considerato un pianeta, essendo più grande di Mercurio. Tuttavia, è stato definito un satellite, in quanto descrive un'orbita intorno a un pianeta.

Ganimede ha una bassa densità, il che significa che, sebbene sia più grande di Mercurio, ha solo la metà della massa di Mercurio. La bassa massa di Ganimede è dovuta al fatto che il ghiaccio d'acqua costituisce circa la metà della sua composizione.

Ganimede è composto principalmente da rocce silicatiche e ghiaccio d'acqua e si ritiene che sotto la sua superficie vi sia un oceano di acqua salata di quasi 200 chilometri, che potrebbe contenere più acqua di tutti gli oceani della Terra messi insieme.

Le immagini spaziali di Ganimede mostrano che la sua superficie è un misto di due tipi di terreno. Il quaranta per cento della superficie è coperto da regioni scure con molti crateri e il restante sessanta per cento da regioni con una varietà di solchi e creste.

È l'unico satellite del Sistema Solare noto ad avere una magnetosfera, probabilmente creata dalla convezione all'interno del nucleo di ferro liquido. Ganimede è l'unica luna del sistema solare che produce il proprio campo magnetico.

2. Callisto

Callisto è il secondo satellite più grande di Giove e il terzo più grande del sistema solare. Callisto era la figlia del re arcadico Lykaon e compagna di caccia della dea Artemide.

Si trova abbastanza lontano da Giove, il che significa che Callisto non rientra nella risonanza orbitale che colpisce gli altri tre satelliti galileiani e, quindi, non sperimenta un apprezzabile riscaldamento mareale.

Callisto è composta da quantità approssimativamente uguali di roccia e ghiaccio, il che la rende la meno densa delle lune galileiane. Qui non ci sono montagne o vulcani, solo crateri. È il satellite con il maggior numero di crateri nel Sistema Solare.

La sonda Galileo ha rivelato che i crateri inferiori a 10 km sono nascosti da accumuli di materiale fine e scuro che assomiglia a una miscela di minerali argillosi, suggerendo che le frane si sono verificate nel corso della sua storia, e probabilmente si verificano anche oggi.

Callisto è circondato da un'atmosfera estremamente sottile composta da anidride carbonica e probabilmente ossigeno molecolare. La ricerca ha rivelato che Callisto potrebbe avere un oceano sotterraneo di acqua liquida a profondità superiori a 100 chilometri. La probabile presenza di un oceano all'interno di Callisto indica che può o potrebbe ospitare la vita.

Callisto sembra non essere un luogo adatto per stabilire una colonia umana (le sue temperature sono dannatamente basse). Presenta però molti vantaggi che non sono presenti nel resto dei satelliti galileiani.

Come il resto, ha molta acqua sotto forma di ghiaccio in superficie, ma la sua distanza da Giove significa che non dovremmo preoccuparci delle radiazioni (che sono sette volte inferiori a quelle sulla Terra). Inoltre, avrebbe stabilità geologica (non ci sarebbe bisogno di preoccuparsi di vulcani o terremoti), quindi sarebbe un buon posto per funzionare come stazione di passaggio.

3. Io

Per completare un'orbita attorno a Giove sono necessari circa 1,7 giorni terrestri. Prende il nome da Io, una sacerdotessa di Era che divenne una delle amanti di Zeus.

A differenza della maggior parte dei satelliti del Sistema Solare esterno (che hanno uno spesso strato di ghiaccio), Io è composto principalmente da rocce silicatiche che circondano un nucleo di ferro fuso o solfuro di ferro.

Ha la densità più alta di tutti i satelliti, poiché è composto da roccia, e, in proporzione, la minor quantità di acqua di tutti gli oggetti conosciuti del sistema solare.

Con oltre 400 vulcani attivi, Io è il satellite più vulcanico dell'intero sistema solare. Mentre Io percorre la sua orbita, l'immensa gravità di Giove provoca maree sulla superficie solida di Io, alta 100 metri, generando un calore sufficiente a dare origine all'attività vulcanica.

La sua superficie è ricoperta di zolfo e lava. Ha più di 100 montagne, alcune delle quali sono più alte del Monte Everest sulla Terra. Si stima che la sua temperatura superficiale raggiunga i 1200°C.

4. Europa

Europa è il sesto satellite più grande del sistema solare, oltre ad essere la sesta luna del pianeta Giove. Inoltre, è il più piccolo dei «satelliti galileiani». Il suo nome deriva da un personaggio della mitologia greca: Europa era la madre del re Minosse di Creta, una delle numerose amanti del re degli dei.

Su Europa ci sono pochi crateri perché la sua superficie è tettonicamente attiva e giovane. Gli scienziati ritengono che sotto di essa si nasconda un oceano profondo tra gli 80 e i 150 chilometri. Se ciò fosse confermato, la piccola Europa potrebbe contenere una quantità d'acqua doppia o tripla rispetto a tutti gli oceani della Terra.

L'energia termica derivante dalla flessione delle maree garantisce che l’oceano rimanga liquido e favorisca l’attività geologica. La vita in un oceano del genere potrebbe essere simile alla vita microbica sulla Terra nelle profondità dell’oceano.

L'aspetto di Europa è quello di una palla di ghiaccio con linee marcate sulla superficie del satellite. Si tratta probabilmente di fratture della crosta che si è riempita d'acqua e si è congelata. Alcune teorie suggeriscono che la gravità di Giove sia la causa di questi segni, poiché un lato di Europa è costantemente rivolto verso Giove.

Si ipotizza che il colore bruno-rossastro delle macchie sia causato dallo zolfo, ma gli scienziati non possono confermarlo perché non sono stati inviati in Europa dispositivi di raccolta dati.

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