Le aurore di Giove

Una spiegazione tecnica di come si formano le aurore di Giove, a differenza di quelle terrestri

In questi ultimissimi giorni nei TG, nei giornali, in tantissimi siti e anche nel nostro forum, sono apparse le foto di Giove viste nell’infrarosso, riprese dal JWST ed abilmente colorizzate da rigorosi e certosini artisti grafici.

Sappiamo infatti che le riprese del JWST sono state fatte nell’IR e perciò come sempre contengono informazioni di oggetti non direttamente visibili dall’occhio umano, per cui ogni foto costituisce il layer di un puzzle da colorare in modo da rendere il tutto visibile ai nostri occhi.

In particolare in queste ultimissime immagini spiccano le aurore settentrionali e meridionali di Giove.

Sul sito spaceweather, oltre a mostrare queste stupende ma surreali immagini del gigante gassoso, viene data la spiegazione della presenza e soprattutto della formazione di queste aurore, che tutto sommato non hanno molto a che vedere con quelle terrestri.

Ricordo che il sito spaceweather nasce proprio per monitorare quotidianamente il Sole, che influisce sullo space weather , la disciplina che studia gli effetti dei fenomeni generati dalla nostra stella sul Sistema Solare.

Le aurore terrestri

Queste vengono provocate dall’interazione delle particelle (emesse dal Sole a seguito di CME ) con il campo magnetico terrestre.

In particolare le aurore boreali o australi terrestri sono visibili per un certo tempo, solo qualche giorno dopo che il Sole ha prodotto una CME, a patto che sia stata sparata nel Sistema Solare in direzione della Terra, alla distanza di 1 UA (unità Astronomica).

Nel caso di Giove non si tratta della stessa situazione: ora vedremo il perché.

Come in altre situazioni, vi propongo la mia traduzione ragionata di un articolo su Giove e le sue aurore, per favorire coloro che non masticano bene la lingua inglese: ovviamente il contenuto non potrà che essere parecchio tecnico.

Le aurore su Giove

Questa settimana, la NASA ha rilasciato le prime immagini da parte del JWST delle aurore di Giove.

Gli anelli rossi che circondano i poli di Giove erano così grandi da poter ingoiare la Terra:

Il filtro F360M della camera NIRCam ha catturato il bagliore tra 3.3 e 3.6 μ dell’idrogeno eccitato H3+, nella zona delle aurore – credit : JWST NIRCam (NEAR Infrared Camera)

Ma le aurore di Giove non sono una versione gigantesca delle nostre aurore sulla Terra.

Infatti sono formate in un modo completamente differente: uno degli ingredienti chiave sono i vulcani, tanto che l’attività solare stavolta non c’entra niente.

Per la maggior parte, è Giove stesso a produrre le proprie luci Settentrionali e Meridionali: lo fa, ruotando come un pazzo. Infatti Giove ruota su se stesso in meno di 10 ore, trascinando dietro ed attorno a sè il suo gigantesco campo magnetico planetario.

Come si formano le aurore di Giove

Far ruotare un magnete è un buon metodo per generare una tensione di qualche volt: i bambini lo fanno sempre negli esperimenti di scienza (ndr: un esempio ben noto sono le dinamo ).

Il fatto è che la rotazione di Giove produce 10 milioni di volt attorno ai suoi poli: proprio queste tensioni contribuiscono a formare le aurore continue di Giove.

Il combustibile è fornito nientemeno che dalla luna vulcanica Io, da cui provengono ioni O+ e S+ (ioni ossigeno e zolfo) che finiscono nella magnetosfera di Giove.

I campi elettrici polari catturano questi ioni e li sbattono violentemente (ndr: traduzione del verbo utilizzato, “slam” ) nell’atmosfera superiore del gigante gassoso.

Il bagliore risultante potrà essere visto tutte le volte che il JWST vorrà dare un’occhiata a Giove: infatti le aurore alimentate dai vulcani sono sempre accese.

Le particelle solari non influiscono sulle aurore di Giove

Il vento solare ed i CME potrebbero anche entrare in gioco, ma in realtà le nubi di particelle generate dal Sole vengono affievolite naturalmente a causa del tempo che impiegano a viaggiare verso Giove, ad una distanza di più di 5 volte quella della Terra.

Per di più il potente campo magnetico di Giove forma un fortissimo scudo protettivo.

Il satellite Io si trova già (e sempre) all’interno di questa difesa naturale di Giove, cosicché ha campo libero per interagire.

Due tipi di aurora coesistono sopra i poli di Giove: le aurore ultraviolette prodotte dall’idrogeno atmosferico in forma molecolare (H2) e le aurore infrarosse prodotte dallo ione idrogeno H3+.

JWST ci sta mostrando proprio questo secondo tipo di aurora: la sua camera nel vicino infrarosso (NIRCam , Near Infrared Camera) cattura agevolmente il bagliore creato dall’H3+ tra 3.3 e 3.6 μ (micron, milionesimi di metri) con il filtro F360M.

(ndr: gli interessati possono trovare la descrizione “molto” tecnica di questi filtri infrarossi a questo link )

NASA, vogliamo altre informazioni!

Altre immagini di Giove da parte del JWST

credit : NASA, ESA, CSA, Jupiter ERS Team; image processing da parte di Ricardo Hueso (UPV/EHU) e Judy Schmidt.

Queste immagini di Giove e dintorni da parte del JWST sono realizzate con altri due filtri – F212N (orange) e F335M (cyan) e renderizzate con una una palette differente, cosicché le aurore stavolta appaiono blu, anche se siamo sempre nell’infrarosso (cliccando si vedranno le stesse immagini a grande risoluzione)

In queste due immagini (con e senza le etichette che identificano gli oggetti) si vedono le due aurore di Giove, due satelliti (Adrastea ed Amaltea), i deboli anelli visibili solamente nell’infrarosso, gli effetti di diffrazione da parte di Io e delle aurore stesse, nonché un paio di galassie nello sfondo.

 

Informazioni su Pierluigi Panunzi 387 Articoli
Classe 1955, sono nato e vivo a Roma, laureato in Ingegneria Elettronica, in pensione dopo aver lavorato per anni nel campo del software, ma avrei voluto laurearmi in Astronomia. Coltivo la passione per l’astronomia dal giorno successivo allo sbarco dell’uomo sulla Luna, maturando un interesse sempre crescente per la Meccanica Celeste, il moto dei pianeti, la Luna e i satelliti. Da molti anni sono divulgatore scientifico e in passato ho presieduto a serate astronomiche organizzate a Roma e paesi vicini. Da parecchi anni mi sto perfezionando nell’astrofotografia grazie all’auto-regalo di varie apparecchiature digitali

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