La Figura 7 ³ mostra la frazione di massa dell'elio Y = MHe/ (MHe+MH₂+MZ) comparata ad altri corpi del sistema solare. Z rappresenta elementi più pesanti dell'elio. Due misurazioni indipendenti effettuate dalla Probe stabilirono per l'atmosfera di Giove un valore medio di Y = 0.23; Y = 0.234±0.005 fu ottenuto dal rivelatore di elio (HAD) e Y = 0.234±0.04 fu ottenuto dal GPMS. Il valore di 0.23 è al di sotto del valore riferito alla nebulosa solare primordiale di 0,27, ma significativamente al di sopra del valore 0,18 misurato dal Vojager. Dal grafico si nota che le barre di errore relative ai dati del Vojager e di Galileo non si sovrappongono per poco.
L’abbondanza di elio nell’involucro esterno di Giove risulta inferiore a quello della nebulosa solare primordiale, probabilmente a causa di una sedimentazione di questo gas all’interno del pianeta, disciolto nel mantello di idrogeno metallico.
Il valore della Galileo per Y implica inoltre una massa di elio nella regione di idrogeno molecolare di 10 MÅ (massa terrestre) maggiore rispetto alle misurazioni del Vojager, quindi una quantità di 10MÅ in meno nella regione di idrogeno metallico, considerando fisso il valore della frazione di massa dell’elio (presumibilmente uguale a quello della nebulosa protosolare). Il rapporto tra la distribuzione dell’elio nell’involucro esterno e nel mantello di idrogeno metallico in relazione all’abbondanza nella nebulosa protosolare è mostrato in Figura 8. Questa separazione tra l’involucro esterno e il mantello metallico è coerente anche con la massa totale degli elementi pesanti.
La frazione Y misurata dalla Galileo rappresenta quindi una variazione significativa sull’abbondanza dell’elio nell’involucro di idrogeno molecolare rispetto alle misure del Vojager.
I modelli applicati a Giove suggeriscono anche che la determinazione del Vojager di Y per Saturno è troppo bassa.  Su queste basi si sono quindi rivisti i dati relativi a Saturno, basandosi solo sugli spettri dello strumento IRIS del Vojager, e non sull’accoppiamento di questi spettri con le misurazioni radio della temperatura, utilizzati originariamente. La ragione della discrepanza tra la prima determinazione dell’elio del Vojager e le misure riviste è dovuta ad un errore sistematico nell’utilizzo della radio. Per Giove queste correzioni non si possono fare a causa dell’opacità delle nubi di ammoniaca, che su Saturno danno invece un contributo irrilevante agli spettri.

Figura 8 Sulla base della frazione di massa dell’elio riveduta ora pare che non sia più necessario supporre percorsi evolutivi molto differenti per Giove e Saturno. Quando si supponeva per Saturno una frazione di elio molto più piccola era necessario considerare diversi processi di separazione tra strato esterno e strato interno metallico, supponendo che il processo di sedimentazione dell’elio fosse maggiore su Saturno.
La determinazione dell’abbondanza di elio di Giove da parte della Galileo conduce quindi indirettamente anche ad una migliore conoscenza di Saturno e della sua evoluzione.
 
 
 

Home

Sommario

Precedente

Successiva

21 luglio 2004