Pulsazioni indipendenti per le aurore di Giove

Aurora al polo nord di Giove (Immagine NASA / ESA / J. Nichols (University of Leicester))
Aurora al polo nord di Giove (Immagine NASA / ESA / J. Nichols (University of Leicester))

Un articolo pubblicato sulla rivista “Nature Astronomy” descrive una ricerca sulle aurore del pianeta Giove. Un team di ricercatori ha utilizzato i telescopi spaziali XMM-Newton dell’ESA e Chandra della NASA per osservare in particolare le pulsazioni delle aurore gioviane. Lo studio mostra che le aurore pulsano in modo indipendente ai due poli, a differenza di ciò che avviene sulla Terra.

Gli astronomi hanno individuato aurore in molti luoghi del sistema solare e anche oltre come ad esempio su nane brune. Le osservazioni hanno cercato di stabilire similitudini e possibili differenze rispetto a quelle terrestri. Le aurore ai poli del pianeta Giove sono attualmente sotto osservazione sia dalla Terra che dall’orbita grazie alla presenza della sonda spaziale Juno della NASA. Rilevazioni ravvicinate sono ideali ma Juno non ha strumenti per rilevare le emissioni a raggi X delle aurore gioviane perciò osservazioni effettuate con i telescopi spaziali XMM-Newton e Chandra le hanno completate.

Sulla Terra, le aurore si rispecchiano perciò quando quella a un polo diventa più brillante in genere ciò succede anche a quella all’altro polo. Gli astronomi si aspettavano che ciò succedesse anche su Giove ma sono rimasti sorpresi scoprendo che le aurore al polo sud pulsano ogni 11 minuti mentre quelle al polo nord lo fanno in modo caotico. La questione è risultata ancor più misteriosa pensando che le autore del pianeta Saturno non emettono raggi X.

I ricercatori hanno mappato le emissioni di raggi X delle aurore gioviane grazie alle osservazioni effettuate con i telescopi spaziali XMM-Newton e Chandra tra il maggio e giugno 2016 e una precedente risalente al marzo 2007. In questo modo hanno potuto identificare un “hot spot” in ogni polo che copre un’area molto più vasta della superficie terrestre. Studiandoli hanno scoperto che hanno caratteristiche molto diverse.

Ci sono varie ipotesi riguardo a queste differenze nei comportamenti ma la questione è complessa perché probabilmente ci sono vari processi in atto. C’è l’azione del vento solare che interagisce con il campo magnetico di Giove ed è possibile che le linee del campo magnetico producano con le loro vibrazioni onde che trasportano particelle cariche verso i poli. I flussi di particelle cambiano velocità e direzione finché non si scontrano con l’atmosfera di Giove e a quel punto generano gli impulsi di raggi X.

Altri ioni arrivano da Io, una delle grandi lune di Giove dove c’è una forte attività vulcanica. Materiali contenenti ossigeno e zolfo espulsi da Io raggiungono Giove e anch’essi sono coinvolti in varie interazioni con il vento solare e il campo magnetico del pianeta. Il problema è capire queste interazioni.

William Dunn, l’autore principale dell’articolo, ha dichiarato che sono necessari ulteriori studi per sviluppare idee sui meccanismi della produzione degli impulsi a raggi X. La combinazione delle osservazioni che verranno effettuate dalla sonda spaziale Juno e dai telescopi spaziali XMM-Newton e Chandra potrebbe fornire nuove informazioni fondamentali per capire meccanismi in atto anche su altri corpi celesti dove ci sono aurore.

Il polo sud di Giove (Immagine NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Betsy Asher Hall/Gervasio Robles)
Il polo sud di Giove (Immagine NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Betsy Asher Hall/Gervasio Robles)

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