Giove possiede la più estesa atmosfera planetaria del sistema solare. È composta, come detto precedentemente, da idrogeno molecolare ed elio con tracce di metano, ammoniaca, acido solfidrico ed acqua; quest’ultima non è stata finora rilevata ma si ipotizza che sia presente nelle profondità del pianeta. I valori dell’ossigeno, dell’azoto, dello zolfo e dei gas nobili sono superiori di un fattore di più tre ai valori misurati nel Sole.
L’atmosfera è suddivisibile in diversi strati, ciascuno caratterizzato da un gradiente di temperatura specifico; dal più basso al più alto, sono: troposfera, stratosfera, termosfera ed esosfera. La troposfera è lo strato più basso e presenta un intricato sistema di nubi e foschie, strati di ammoniaca, idrosolfuro di ammonio ed acqua. Le nubi di ammoniaca più alte determinano l’aspetto del pianeta e sono il principale elemento visibile dall’esterno. Esse sono tenute insieme da potenti correnti a getto (jet stream) e sono organizzate in una dozzina di fasce parallele all’equatore; fasce scure si alternano a fasce più chiare, le prime dette bande, le seconde zone.
Si distinguono tra loro soprattutto per i moti e le temperature: nelle bande le temperature sono più elevate ed i gas hanno un moto discendente verso gli strati bassi dell’atmosfera, mentre le zone presentano temperature più basse con un moto ascensionale dei fluidi. Gli scienziati ritengono che il colore più chiaro delle zone derivi dalla presenza di ghiaccio di ammoniaca, mentre non è ancora chiaro cosa renda le bande più scure. Sebbene siano stati sviluppati due modelli per la struttura delle bande e delle correnti a getto, la loro origine ancora non è compresa. Il primo modello (Shallow model, shallow significa poco profondo) prevede che le bande e le correnti a getto siano fenomeni superficiali sovrastanti un interno più stabile. Nel secondo modello (Deep model, deep significa profondo), sono manifestazioni superficiali di fenomeni convettivi dell’idrogeno molecolare, che si riproducono nel mantello di Giove organizzato in una serie di cilindri coassiali.
L’atmosfera gioviana mostra un ampio spettro di fenomeni attivi: instabilità delle bande, vortici (cicloni ed anticicloni), tempeste e fulmini. I vortici si presentano come grandi macchie (ovali) rosse, bianche o brune. Le più grandi sono la Grande Macchia Rossa (GRS, dall’inglese Great Red Spot) e l’Ovale BA, informalmente chiamata Piccola Macchia Rossa; entrambe, così come la maggior parte della macchie più grandi, sono anticicloni. Gli anticicloni più piccoli appaiono bianchi. Si pensa che i vortici siano strutture poco profonde, che raggiungono una profondità non superiore a diverse centinaia di chilometri. Posta nell’emisfero meridionale del pianeta, la Grande Macchia Rossa è il vortice più grande conosciuto nel sistema solare. È una caratteristica superficiale notevolmente stabile, e molte fonti concordano nel dire che è stata osservata continuamente per 300 anni.
La Grande Macchia Rossa ruota in verso antiorario, con un periodo di sei giorni terrestri, corrispondenti a 14 giorni gioviani. Misura 24–40 000 km da ovest ad est e 12–14 000 km da sud a nord. La macchia è sufficientemente grande da contenere due o tre pianeti delle dimensioni della Terra. All’inizio del 2004, la Grande Macchia Rossa aveva approssimativamente la metà dell’estensione longitudinale rispetto a quella di un secolo prima, quando misurava 40 000 km in diametro. All’attuale velocità di riduzione, dovrebbe diventare circolare nel 2040, sebbene ciò sia improbabile a causa degli effetti distorsivi delle correnti a getto vicine ad essa. Non è noto quanto possa durare la macchia o se i cambiamenti osservati siano il risultato di fluttuazioni normali.
Su Giove avvengono tempeste potenti, sempre accompagnate da scariche di fulmini. Le tempeste si formano principalmente nelle bande e sono il risultato di moti convettivi dell’aria umida nell’atmosfera, che portano all’evaporazione e condensazione dell’acqua. Sono siti di intense correnti ascensionali che conducono alla formazione di nubi luminose e dense. I fulmini su Giove sono in media molto più potenti che quelli sulla Terra, tuttavia avvengono con minore frequenza e quindi complessivamente il livello medio della potenza luminosa emessa dai fulmini sui due pianeti è confrontabile.
Con questo articolo abbandoniamo il pianeta Giove, per avvicinarci all’altro simbolo del sistema solare: Saturno.
