Il telescopio spaziale James Webb di NASA/ESA/CSA ha catturato nuovi dettagli sulle aurore sul pianeta più grande del nostro Sistema Solare. Le luci danzanti osservate su Giove sono centinaia di volte più luminose di quelle osservate sulla Terra. Grazie all’elevata sensibilità del telescopio Webb, gli astronomi hanno studiato il fenomeno per comprendere meglio la magnetosfera di Giove. Le aurore si creano quando particelle ad alta energia entrano nell’atmosfera di un pianeta vicino ai suoi poli magnetici e si scontrano con atomi di gas. Le aurore su Giove non solo sono di dimensioni enormi, ma sono anche centinaia di volte più energetiche delle aurore sulla Terra. Qui, le aurore sono causate dalle tempeste solari: quando particelle cariche piovono sull’atmosfera superiore, eccitano i gas e li fanno brillare di colori rossi, verdi e viola.
Nel frattempo, Giove ha un’ulteriore fonte per le sue aurore: il potente campo magnetico del gigante gassoso cattura le particelle cariche dall’ambiente circostante. Questo include non solo le particelle cariche presenti nel vento solare, ma anche le particelle lanciate nello spazio dalla sua luna orbitante Io, nota per i suoi numerosi e grandi vulcani. I vulcani di Io emettono particelle che, sorprendentemente, sfuggono alla gravità della luna e orbitano attorno a Giove. Anche una raffica di particelle cariche rilasciata dal sole durante le tempeste solari raggiunge il pianeta. L’ampio e potente campo magnetico di Giove cattura le particelle cariche e le accelera a velocità enormi. Queste particelle veloci colpiscono l’atmosfera del pianeta con energie elevate, eccitando il gas e facendolo brillare.
Ora, le capacità uniche di Webb stanno fornendo nuove informazioni sulle aurore di Giove. La sensibilità del telescopio consente agli astronomi di aumentare la velocità di otturazione per catturare le caratteristiche aurorali in rapida evoluzione. Nuovi dati sono stati acquisiti con la Near-InfraRed Camera (NIRCam) di Webb il giorno di Natale del 2023 da un team di scienziati guidato da Jonathan Nichols dell’Università di Leicester nel Regno Unito. E’ quanto si legge in un articolo ESA.
Le dichiarazioni
“Che regalo di Natale è stato! Mi ha lasciato senza parole!” ha raccontato Nichols. “Volevamo vedere la velocità con cui cambiano le aurore boreali, aspettandoci che apparissero e scomparissero bruscamente, magari nell’arco di un quarto d’ora circa. Invece abbiamo osservato l’intera regione aurorale sfrigolare e scoppiettare di luce, a volte con variazioni di un secondo alla volta”.
I dati del team hanno scoperto che l’emissione dello ione triidrogeno, noto come H3+, è molto più variabile di quanto si pensasse in precedenza. Le osservazioni contribuiranno ad ampliare la comprensione degli scienziati su come l’atmosfera superiore di Giove si riscalda e si raffredda.
Il team ha anche scoperto alcune osservazioni inspiegabili nei dati. “Ciò che ha reso queste osservazioni ancora più speciali è che abbiamo scattato simultaneamente anche foto nell’ultravioletto con il telescopio spaziale NASA/ESA Hubble”, ha aggiunto Nichols. “Stranamente, la luce più brillante osservata da Webb non ha avuto una vera controparte nelle immagini di Hubble. Questo ci ha lasciato perplessi. Per causare la combinazione di luminosità osservata sia da Webb che da Hubble, abbiamo bisogno di una combinazione apparentemente impossibile di elevate quantità di particelle a bassissima energia che colpiscono l’atmosfera – come una pioggerellina! Ancora non capiamo come ciò accada”.
Il team ora prevede di studiare questa discrepanza tra i dati di Hubble e Webb e di esplorare le implicazioni più ampie per l’atmosfera di Giove e l’ambiente spaziale. Intendono anche approfondire questa ricerca con altre osservazioni Webb, che potranno confrontare con i dati della sonda spaziale Juno della NASA per esplorare meglio la causa dell’enigmatica emissione luminosa. Queste intuizioni potrebbero anche supportare Juice, il Jupiter Icy Moons Explorer dell’Agenzia Spaziale Europea, che è in rotta verso Giove per effettuare osservazioni dettagliate del gigantesco pianeta gassoso e delle sue tre grandi lune oceaniche: Ganimede, Callisto ed Europa. Juice osserverà le aurore di Giove con sette strumenti scientifici unici, tra cui due imager. Queste misurazioni ravvicinate ci aiuteranno a capire come interagiscono il campo magnetico e l’atmosfera del pianeta, nonché l’effetto che le particelle cariche di Io e delle altre lune hanno sull’atmosfera di Giove.
Questi risultati sono stati ottenuti utilizzando i dati del programma di osservazione Ciclo 2 di Webb n. 4566 e del programma di osservazione Hubble n. 17471. I risultati sono stati pubblicati oggi su Nature Communications.
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