Svelate le aurore a raggi X di Giove

Valentina Di Paola
10 Lug, 2021
News | Scienza

(30Science.com) – Roma, 10 lug. –  Le misteriose aurore pulsanti a raggi X che si verificano periodicamente su Giove e affascinano gli scienziati da oltre 40 anni, sono causate dalle fluttuazioni del campo magnetico del pianeta. A questa conclusione giunge uno studio condotto dagli astronomi dell’University College di Londra e dell’Accademia cinese delle scienze, che hanno utilizzato i dati della sonda Juno della NASA e del telescopio X-Ray Multi-Mirror Mission (XMM)-Newton dell’ESA, l’Agenzia Spaziale Europea.

Le misteriose aurore a raggi X di Giove sono state spiegate, ponendo fine a 40 anni di ricerca di una risposta. Per la prima volta, gli astronomi hanno visto il modo in cui viene compresso il campo magnetico di Giove, che riscalda le particelle e le dirige lungo le linee del campo magnetico nell’atmosfera di Giove, innescando l’aurora a raggi X. La connessione è stata stabilita combinando i dati in situ della missione Juno della NASA con le osservazioni a raggi X dell’XMM-Newton dell’ESA. Credit: ESA/NASA/Yao/Dunn.

 

La particolare tonalità delle aurore gioviane suggerisce che esse dipendono da particelle elettricamente cariche che raggiungono l’atmosfera di Giove, ma gli astronomi non avevano compreso, finora, come gli ioni potessero raggiungere il pianeta. Il team, guidato da Zhonghua Yao dell’Accademia cinese delle scienze, ha esaminato le informazioni raccolte da XMM-Newton, in orbita attorno alla Terra, e dalla sonda americana che invece gravita attorno al gigante gassoso. Essendo molto diverse dai fenomeni che si verificano sul nostro pianeta, le aurore gioviane rappresentano un mistero per l’astronomia da oltre 40 anni.

Le aurore su Giove si verificano con una cadenza di circa 27 minuti e possono essere sostanzialmente differenti nei i due poli. I ricercatori hanno scoperto che questi fenomeni dipendono dai processi magnetici, in particolare dalla fluttuazione del campo magnetico del pianeta. Quando il gigante gassoso ruota, spiegano gli autori, coinvolge anche il suo campo magnetico, che viene colpito dalle particelle di vento solare. La pressione che si genera contribuisce a intrappolare le particelle nel campo magnetico e questo innesca delle onde ciclotrone di ioni elettromagnetici (EMIC), un fenomeno magnetico particolare per cui le particelle cariche si dirigono lungo le linee di campo. Gli ioni seguono queste EMIC attraverso milioni di chilometri di spazio, raggiungendo infine l’atmosfera del pianeta e provocando le spettacolari aurore gioviane.

Immagini sovrapposte del polo di Giove dal satellite Juno della NASA e dal telescopio a raggi X Chandra della NASA. A sinistra è mostrata una proiezione dell’aurora boreale a raggi X di Giove (viola) sovrapposta a un’immagine Junocam visibile del Polo Nord. A destra mostra la controparte meridionale. CREDIT NASA Chandra/Juno Wolk/Dunn

Juno ci ha mostrato questa affascinante catena di eventi – commenta William Dunn, dell’University College – i dati registrano la compressione, l’onda EMIC, gli ioni e l’impulso di ioni che viaggiano lungo la linea di campo. A distanza di pochi minuti, XMM registra l’esplosione di raggi X”.

Gli astronomi sottolineano che queste nuove informazioni possono aprire una vasta gamma di possibilità per quanto riguarda gli altri pianeti del Sistema solare. “Abbiamo scoperto un processo fondamentalmente applicabile a Saturno, Urano, Nettuno e probabilmente anche agli esopianeti – osserva Zhonghua Guo – ora che abbiamo svelato il mistero, abbiamo anche rilevato una sorprendente somiglianza con le aurore ioniche che si verificano sulla Terra”.

Le onde EMIC – ipotizza Dunn – potrebbero svolgere un ruolo importante nel trasferimento di energia da un luogo all’altro nel cosmo. Speriamo di approfondire la nostra conoscenza di questi eventi grazie alla sonda Juice (JUpiter ICy lune Explorer), dell’ESA, che dovrebbe raggiungere il gigante gassoso nel 2029”. (30Science.com)

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