Osservate tracce di Io e Ganimede sulle aurore di Giove

Giove e un'aurora
Giove e un’aurora

Un articolo pubblicato sulla rivista “Science” descrive una ricerca sulle influenze mostrate sulle aurore ai poli di Giove dalle sue lune Io e Ganimede. Un team guidato da Alessandro Mura dell’INAF di Roma ha analizzato dati raccolti in particolare dallo strumento JIRAM della sonda spaziale Juno della NASA scoprendo che Io lascia una serie di lunghe tracce altalentanti nelle aurore gioviane mentre Ganimede vi lascia una doppia “ombra”.

Le aurore nelle regioni polari del pianeta Giove sono già state oggetto di varie ricerche basate sui dati che la sonda spaziale Juno sta raccogliendo da quando è entrata nell’orbita del gigante gassoso, il 4 luglio 2016. Aree luminose chiamate in gergo “spot” sono presenti appena al di fuori dell’ovale delle aurore. Gli spot sono stati spiegati come il prodotto di una precipitazione di plasma causata dall’interazione con le due grandi lune più interne, Io e Ganimede.

In parole povere, le orbite delle due lune generano perturbazioni nel plasma accelerandolo lungo le linee di campo magnetico che vanno dalle lune al pianeta. La conseguenza è che gli spot sono visibili alle basi Nord e Sud della linea magnetica e lasciano tracce, in inglese footprint. In certi casi, due tracce per ciascun emisfero sono visibili. L’immagine in alto (Cortesia NASA/HST/A. Mura/INAF-IAPS. Tutti i diritti riservati) mostra Giove con l’aurora al polo nord e nel riquadro la traccia multipla lasciata da Io.

La forma delle “ombre” lasciate da Io è quella di Scie di von Kármán, con la conseguenza che in entrambi gli emisferi di Giove c’è uno spot principale e una serie di spot secondari con una disposizione alternata. Alessandro Mura ha commentato che l’unica ipotesi è che l’interazione tra Io e il plasma circostante sia molto diversa da come gli scienziati la immaginavano.

Il team di Alessandro Mura ha esaminato anche la traccia doppia lasciata da Ganimede, che finora non era mai stata osservata ed è ora ben visibile nell’immagine qui sotto (Cortesia JIRAM/A. Mura/INAF-IAPS. Tutti i diritti riservati). I due spot sono distanti circa 100 chilometri l’uno dall’altro e secondo i ricercatori lo sdoppiamento è dovuto all’interazione tra la magnetosfera di Ganimede, l’unico satellite conosciuto con un campo magnetico, e il plasma di Giove.

Footprint di Ganimede
Footprint di Ganimede

L’immagine in basso (Cortesia JIRAM/A. Mura/INAF-IAPS. Tutti i diritti riservati) mostrano una serie di footprint lasciati da Io sulle aurore di Giove il 1 settembre 2017. Il pannello A mostra il footprint al polo sud visto con lo spot principale in alto a sinistra e vari spot secondari. Il pannello B mostra un dettaglio leggermente successivo agli spot del pannello A. I pannelli C, D ed E mostrano il footprint al polo nord in vari orari di quel giorno.

Generalmente lo studio delle aurore viene usato per raccogliere informazioni sull’interazione tra la magnetosfera della Terra o di un altro pianeta con il vento solare. In questo caso sono state scoperte interazioni più complesse del previsto tra Giove e due delle sue lune maggiori e ciò ha permesso di raccogliere nuove informazioni su effetti generati da potenti campi magnetici in un ambiente naturale.

Footprint di Io e Ganimede
Footprint di Io e Ganimede

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