Aurore giganti su Giove

Avete osservato dal vivo la maestosità di un’aurora boreale in Alaska? Se la risposta è si, sappiate che non avete ancora visto nulla! “Le aurore su Giove sono più grandi dell’intero $pianeta$ Terra”, afferma Randy Gladstone del Southwest Research Institute di San Antonio, Texas.

Il mese scorso, Gladstone e i suoi collaboratori hanno utilizzato Chandra, l’osservatorio orbitante a raggi X della NASA, e questa immagine è il risultato:

Sopra: splendido mix di immagini. L’aurora di Giove ripresa dai raggi X dell’osservatorio spaziale Chandra. In sovrapposizione un’immagine ottica di Giove acquisita nello stesso istante dal telescopio spaziale Hubble.

L’$anello$ viola mostra le aurore di Giove ai raggi X. Gladstone le chiama scherzosamente “aurore boreali dopate. Sono centinaia di volte più potenti delle aurore terrestri.”

In passato Chandra ha osservato le aurore di Giove diverse volte, ma questi risultati sono eccezionali sia per durata che per qualità. Gladstone spera che queste osservazioni possano aiutare a risolvere alcuni misteri che durano da circa 30 anni.

Le aurore di Giove furono scoperte dalla sonda spaziale Voyager 1 nel 1979. Un sottile $anello$ di luce sul lato buio di Giove appariva come un’aurora terrestre, solo molto più estesa. Ma le prime foto a lunghezze d’onda normali scattate all’epoca potevano rilevare soltanto una piccola parte dell’energia sprigionata da tali fenomeni. Il vero movimento, che gli astronomi impararono subito, stava avvenendo a lunghezze d’onda ad alta energia invisibili all’occhio umano. Negli anni 90, le macchine fotografiche ad ultravioletti montate sul telescopio spaziale Hubble fotografarono luci centinaia di volte più intense di qualsiasi cosa mai vista sulla Terra, mentre gli osservatòri a raggi X rilevavano fasce aurorali più grandi della Terra stessa.

Le iper-aurore su Giove non si fermano mai. “Sono presenti ogni qualvolta osserviamo il pianeta,” afferma Gladstone. Non è possibile osservare aurore in Alaska ogni volta che si tenta, eppure su Giove le aurore boreali sembrano essere “perenni”.

Gladstone ci spiega le differenze di tali fenomeni: sulla Terra, le aurore più intense sono causate dalle tempeste solari. Un’eruzione solare spara milioni di tonnellate di nubi di gas nella nostra direzione e, alcuni giorni dopo, avviene il fenomeno. Il campo magnetico terrestre fa convergere le particelle ionizzate sulle zone polari, illuminando il cielo con aloni rossi, verdi, viola. Tuttavia, su Giove, il Sole non è un elemento scatenante. “Il gigante gassoso è in grado di produrre aurore in totale autonomia” afferma Gladstone.

Il processo è innescato con la rotazione: Giove compie un giro attorno al proprio asse una volta ogni 10 ore, avvolto dal suo immenso campo magnetico. Come è noto, la rotazione di un magnete è un ottimo metodo per generare volt, ed è il principio base dei motori a corrente continua. La rotazione di giove produce 10 milioni di volt nelle zone polari. “I poli di Giove sono estremamente carichi,” prosegue Gladstone, “e questo spiegherebbe la presenza di aurore no-stop.”

Eruzione del vulcano Tvashtar

sul satellite Io

Il campo elettromagnetico polare fagocita le molecole a portata e le risucchia nell’atmosfera. Alcune di esse provengono dal Sole, ma la fonte primaria è un’altra: si tratta della luna “medicea” Io e delle sue consistenti attività vulcaniche, che liberano nello spazio immense quantità di ossigeno e zolfo (O+ e S+).

In qualche modo questi ioni arrivano fino ai poli di Giove e vengono catturati dal suo intenso $campo$ magnetico. Entrando nell’atmosfera ad alta velocità, “le particelle perdono elettroni che vengono strappati dalle molecole circostanti, per poi tendere a ristabilizzarsi in fase di rallentamento. Questo interscambio costante di materia produce intense aurore a raggi X,” ci spiega.

Così le aurore boreali di Giove sono, in un certo senso, alimentate dalle eruzioni di una delle sue lune. Il mistero è dunque risolto? Non proprio. Nessuno sa esattamente in quale modo il materiale espulso dalle emissioni vulcaniche sia veicolato da Io fino alla magnetosfera di Giove. “Stiamo ancora cercando di capire” afferma Gladstone.

Ma questo è un piccolo dettaglio paragonato ad un’altra incognita ancora più grande: tra le aurore boreali di Giove c’è una “pulsar” a raggi X. Alcune volte Chandra la rileva, alcune volte no. Quando è attiva la pulsar emette gigawatt di esplosione di raggi x con un ritmo regolare di 45 minuti.

Lampi a raggi X dal Polo Nord

di Giove

Gladstone sospetta che la pulsar non abbia niente a che fare con il vulcano di Io, ma sia invece causata dalla nostra stella. “Probabilmente, quando il campo magnetico di Giove viene investito da una folata di vento solare, rintocca come una campana che pendola con un periodo di 45 minuti, ” azzarda Gladstone. “però ci sono anche molte altre possibilità”.

I dati di febbraio 2007 potrebbero contenere importanti indizi. “Chandra ha osservato le aurore per 15 ore, e non eravamo i soli ad osservare,” asserrisce. Il telescopio spaziale Hubble, il satellite FUSE, XMM-Newton (un osservatorio europeo a raggi X), la sonda New Horizon e molti osservatori a terra stavano prendendo dati tutti allo stesso tempo. La sessione osservativa era sincronizzata per coincidere con il flyby di New Horizons su Giove – una manovra a fionda gravitazionale per aumentare la sua velocità nel suo lungo viaggio verso Plutone.

“Le aurore di Giove non sono mai state osservate da così tanti telescopi contemporaneamente,” afferma Gladstone, “Sono molto emozionato da questi dati, e siamo soltanto all’inizio delle analisi”.

Fonte: http://science.nasa.gov/headlines/y2007/29mar_bigauroras.htm