Quando la sonda Galileo della NASA raggiunse il pianeta Giove nel 1995 e cominciò a inviare sulla Terra i dati delle misurazioni effettuate, gli astronomi si trovarono di fronte una circostanza inattesa: il pianeta gigante era insolitamente povero di elio e neon, i due gas nobili più leggeri. Stupì, in particolare, la mancanza di neon, elemento che costituisce mediamente una parte su 600 della massa complessiva del sistema solare. Nello strato superiore dell’atmosfera di Giove
risultava esservene una quantità 100 volte inferiore, pari a una parte su 6.000. Come mai? Nuove simulazioni sulla fisica del pianeta, illustrate sulla rivista Physical Review Letters, hanno trovato la risposta: l’elio cade verso l’interno del pianeta in forma di pioggia e in quelle goccioline è disciolto il neon mancante. In poche parole, le precipitazioni lavano via il neon dall’alta atmosfera.
Come il Sole, Giove è costituito per la maggior parte da idrogeno ed elio. La missione Galileo ha mostrato che il pianeta è più ricco del Sole per sei elementi, in discreto accordo con l’ipotesi che sia prevalentemente costituito da una miscela omogenea di idrogeno ed elio. Tuttavia, mancava una spiegazione per la scarsità di neon, a meno di non ipotizzare che tale elemento sfugga per qualche motivo dallo strato di atmosfera studiato.
Una coppia di astronomi dell’Università della California a Berkley ha effettuato una simulazione della dinamica dei gas negli strati profondi di Giove, mostrando che deve esistere uno strato atmosferico in cui l’elio si condensa in goccioline invece di mescolarsi in modo omogeneo con l’idrogeno. Queste goccioline cadono gradualmente verso l’interno del pianeta sotto forma di pioggia di elio e trascinano con sé il neon, assorbito dalle goccioline stesse.
Oltre a risolvere un annoso mistero sulla costituzione di Giove, il risultato dello studio fornisce interessanti indizi per spiegare i fenomeni osservati anche su altri pianeti. Per esempio, nel caso di Saturno, pianeta più piccolo e più freddo di Giove, i fisici si aspettano che il fenomeno della pioggia d’elio sia ancora più importante.