EMISSIONI A RAGGI X STUDIATE DA XMM E CHANDRA

Aurore pulsanti attorno a Giove

A differenza di quanto teorizzato in passato, le aurore polari su Giove non pulsano all'unisono. Le aurore pulsanti gioviane si formano separatamente quando il campo magnetico del pianeta interagisce con il vento solare, a differenza di quanto accade sulla Terra

Proiezioni polari delle aurore X degli emisferi nord (a sinistra) e sud (a destra) di Giove. Crediti: W. R. Dunn, Nature Astronomy (2017)

Dopo aver studiato il fenomeno delle aurore pulsanti sulla Terra, un gruppo di astronomi ha utilizzato i dati raccolti con Xmm-Newton (Esa) e Chandra (Nasa) per analizzare le “luci” settentrionali e meridionali che avvolgono e colorano il cielo di Giove. Secondo i ricercatori, le intense aurore gioviane pulsano indipendentemente l’una dall’altra. Nello studio pubblicato oggi su Nature Astronomy si legge che le emissioni di raggi X ad altissima energia al polo sud di Giove pulsano costantemente ogni 11 minuti. Nel frattempo l’aurora che risplende al nord del pianeta è irregolare: le emissioni aumentano e diminuiscono di luminosità, indipendentemente dall’aurora meridionale. Tutto questo al contrario di quanto accade sulla Terra, dove a nord e a sud dell’equatore le aurore si rispecchiano.

Le pulsating auroras (come vengono chiamate in inglese) sono un particolare tipo di aurora polare che si manifesta con chiazze (hot spots) luminose intermittenti. Altri pianeti massicci, come Saturno, non producono alcuna aurora rilevabile ai raggi X, il che rende particolarmente interessanti i dati raccolti su Giove. I ricercatori hanno utilizzato anche la sonda Juno per esplorare nel dettaglio le regioni polari dove è possibile osservare le aurore.

«Non ci aspettavamo di vedere le emissioni a raggi X su Giove pulsare in maniera indipendente, poiché pensavamo che la loro attività sarebbe stata coordinata dal campo magnetico del pianeta. Abbiamo bisogno di studiare ulteriormente questo fenomeno per sviluppare modelli sulla produzione di aurora a raggi X su Giove», ha spiegato l’ autore principale dello studio, William Dunn (Ucl Mullard Space Science Laboratory e Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics). La missione Juno è e sarà fondamentale per questo tipo di studi e per dimostrare (o smentire eventualmente) la teoria secondo la quale le aurore di Giove si formano separatamente quando il campo magnetico del pianeta interagisce con il vento solare. Perché? Gli esperti ipotizzano che le linee di campo magnetico, vibrando, producano onde che trasportano particelle cariche verso i poli: questi flussi cambiano in velocità e direzione fino a quando non si scontrano con l’atmosfera di Giove, generando impulsi nei raggi X.

Lo scorso settembre è stata registrata un’attività solare di tutto rispetto, con diverse potenti espulsioni di massa coronale e alcuni brillamenti solari. Le turbolenze che si verificano sulla superficie della nostra stella influenzano notevolmente i pianeti interni del Sistema solare. Sulla Terra siamo protetti, però, dal campo magnetico (presente anche su altri pianeti, come Giove): se non ci fosse questo “schermo” attorno al nostro pianeta, sicuramente oggi non saremmo qui per studiare l’attività solare o i fenomeni aurorali su Giove.

Le osservazioni con Xmm e Chandra sono state invece realizzate tra maggio e giugno 2016 e a marzo 2017 e hanno permesso agli autori dello studio di produrre delle mappe sulle emissioni di raggi X su Giove dopo aver identificato una sorgente in ogni polo. Ogni hot spot copre un’area molto più grande della superficie della Terra.

«Ciò che trovo particolarmente accattivante in queste osservazioni, specialmente ora che Juno sta effettuando misurazioni in situ, è il fatto che siamo in grado di osservare entrambi i poli di Giove contemporaneamente, una rara opportunità che si è verificata dieci anni fa. Confrontando i comportamenti ai due poli è possibile studiare le complesse interazioni magnetiche», ha concluso la co-autrice Graziella Branduardi-Raymont (Ucl Space e Climate Physics).

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