Giove ospita le aurore più luminose e spettacolari del Sistema Solare. Vicino ai suoi poli, queste luci scintillanti offrono uno sguardo su come il pianeta interagisce con il vento solare e le lune spazzate dal campo magnetico di Giove. A differenza delle aurore boreali terrestri, le lune più grandi di Giove creano le proprie firme aurorali nell’atmosfera del pianeta, un fenomeno che la Luna terrestre non produce. Queste aurore indotte dalla luna, note come “satellite footprints”, rivelano come ogni luna interagisce con il suo ambiente spaziale locale.
Prima della missione Juno della NASA, tre delle quattro lune più grandi di Giove, note come lune galileiane – Io, Europa e Ganimede – avevano dimostrato di produrre queste distinte firme aurorali. Ma Callisto, la più distante delle lune galileiane, rimaneva un mistero. Nonostante i molteplici tentativi con il telescopio spaziale Hubble della NASA, l’impronta di Callisto si era rivelata sfuggente, sia perché è debole, sia perché si trova spesso sopra l’ovale aurorale principale più luminoso, la regione in cui si verificano le aurore.
La missione Juno della NASA, in orbita attorno a Giove dal 2016, offre viste ravvicinate senza precedenti di questi spettacoli di luce polare. Ma per riprendere l’impronta di Callisto, l’ovale aurorale principale deve spostarsi di lato mentre la regione polare viene ripresa. E per sfruttare l’arsenale di strumenti di Juno che studiano campi e particelle, la traiettoria della sonda deve attraversare la linea di campo magnetico che collega Callisto a Giove.
Questi due eventi si sono verificati fortuitamente durante la 22esima orbita di Juno attorno al pianeta gigante, nel settembre 2019, rivelando l’impronta aurorale di Callisto e fornendo un campione della popolazione di particelle, delle onde elettromagnetiche e dei campi magnetici associati all’interazione.
Il campo magnetico di Giove si estende ben oltre le sue lune principali, creando una vasta regione (magnetosfera) avvolta e investita dal vento solare proveniente dal nostro Sole. Proprio come le tempeste solari sulla Terra spingono l’aurora boreale verso latitudini più meridionali, anche le aurore di Giove sono influenzate dall’attività del nostro Sole.
Nel settembre 2019, un’imponente corrente solare ad alta densità ha investito la magnetosfera di Giove, rivelando brevemente – mentre l’ovale aurorale si muoveva verso l’equatore di Giove – una debole ma distinta impronta associata a Callisto. Questa scoperta conferma finalmente che tutte e quattro le lune galileiane lasciano il loro segno sull’atmosfera di Giove e che le impronte di Callisto sono molto simili a quelle delle sue sorelle, completando il ritratto di famiglia delle impronte aurorali delle lune galileiane.
Un team internazionale di scienziati guidato da Jonas Rabia dell’Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie (IRAP), CNRS, CNES, di Tolosa, in Francia, ha pubblicato lo studio sulla rivista Nature Communications.