Gli scienziati che studiano i dati del veicolo spaziale Cassini della NASA e del telescopio spaziale Hubble hanno scoperto che le aurore di Saturno si comportano in modo diverso rispetto a quanto gli scienziati abbiano creduto negli ultimi 25 anni.
I ricercatori, guidati da John Clarke della Boston University, hanno scoperto che le aurore del pianeta, a lungo considerate un incrocio tra quelle della Terra e di Giove, sono fondamentalmente diverse da quelle osservate su uno degli altri due pianeti. Il team che analizza i dati di Cassini include il Dr. Frank Crary, ricercatore presso il Southwest Research Institute di San Antonio, in Texas, e il Dr. William Kurth, ricercatore presso l'Università dell'Iowa, Iowa City.
Hubble ha scattato immagini ultraviolette delle aurore di Saturno per diverse settimane, mentre lo strumento scientifico di radio e onde di plasma di Cassini ha registrato l'incremento delle emissioni radio dalle stesse regioni e gli strumenti dello spettrometro e magnetometro al plasma di Cassini hanno misurato l'intensità dell'aurora con la pressione del solare vento. Queste serie di misurazioni sono state combinate per dare uno sguardo ancora più accurato delle aurore di Saturno e del ruolo del vento solare nel generarle. I risultati saranno pubblicati nel numero del 17 febbraio della rivista Nature.
I risultati mostrano che le aurore di Saturno variano di giorno in giorno, come fanno sulla Terra, spostandosi in alcuni giorni e rimanendo ferme in altri. Ma rispetto alla Terra, dove il drammatico schiarimento delle aurore dura solo circa 10 minuti, Saturno può durare per giorni.
Le osservazioni mostrano anche che il campo magnetico del Sole e il vento solare possono svolgere un ruolo molto più importante nelle aurore di Saturno rispetto a quanto precedentemente sospettato. Le immagini di Hubble mostrano che le aurore a volte rimangono ferme mentre il pianeta ruota sotto, come sulla Terra, ma mostrano anche che le aurore a volte si muovono insieme a Saturno mentre ruota sul suo asse, come su Giove. Questa differenza suggerisce che le aurore di Saturno sono guidate in modo inaspettato dal campo magnetico del Sole e dal vento solare, non dalla direzione del campo magnetico del vento solare.
"Sia le aurore della Terra che quelle di Saturno sono guidate da onde d'urto nel vento solare e da campi elettrici indotti", ha detto Crary. "Una grande sorpresa è stata che il campo magnetico incorporato nel vento solare gioca un ruolo minore a Saturno."
Sulla Terra, quando il campo magnetico del vento solare punta verso sud (opposto alla direzione del campo magnetico terrestre), i campi magnetici si annullano parzialmente e la magnetosfera è "aperta". Ciò consente alla pressione del vento solare e ai campi elettrici di entrare e consente loro di avere un forte effetto sull'aurora. Se il campo magnetico del vento solare non è verso sud, la magnetosfera è "chiusa" e la pressione del vento solare e i campi elettrici non possono entrare. "Vicino a Saturno, abbiamo visto un campo magnetico del vento solare che non era mai fortemente nord o sud. La direzione del campo magnetico del vento solare non ha avuto molto effetto sull'aurora. Nonostante ciò, la pressione del vento solare e il campo elettrico stavano ancora influenzando fortemente l'attività aurorale ”, ha aggiunto Crary. Vista dallo spazio, un'aurora appare come un anello di energia che circonda la regione polare di un pianeta. Gli schermi aurorali sono stimolati quando le particelle cariche nello spazio interagiscono con la magnetosfera di un pianeta e si riversano nell'atmosfera superiore. Le collisioni con atomi e molecole producono lampi di energia radiante sotto forma di luce. Le onde radio sono generate dagli elettroni mentre cadono verso il pianeta.
Il team ha osservato che anche se le aurore di Saturno condividono le caratteristiche con gli altri pianeti, sono fondamentalmente diverse da quelle sulla Terra o su Giove. Quando le aurore di Saturno diventano più luminose e quindi più potenti, l'anello di energia che circonda il palo si restringe di diametro. A Saturno, a differenza di uno degli altri due pianeti, le aurore diventano più luminose sul confine giorno-notte del pianeta, che è anche il luogo in cui le tempeste magnetiche aumentano di intensità. In certi momenti, l'anello aurorale di Saturno è più simile a una spirale, le sue estremità non sono collegate mentre la tempesta magnetica circonda il palo.
I nuovi risultati mostrano alcune somiglianze tra le aurore di Saturno e della Terra: le onde radio sembrano essere legate ai punti aurorali più luminosi. "Sappiamo che sulla Terra, simili onde radio provengono da archi aurorali luminosi e lo stesso sembra essere vero a Saturno", ha detto Kurth. "Questa somiglianza ci dice che, sulla scala più piccola, la fisica che genera queste onde radio è proprio come ciò che accade sulla Terra, nonostante le differenze nella posizione e nel comportamento dell'aurora."
Ora con Cassini in orbita attorno a Saturno, il team sarà in grado di dare uno sguardo più diretto al modo in cui vengono generate le aurore del pianeta. Successivamente esamineranno in che modo il campo magnetico del Sole può alimentare le aurore di Saturno e apprenderanno maggiori dettagli su quale ruolo potrebbe svolgere il vento solare. Comprendere la magnetosfera di Saturno è uno dei principali obiettivi scientifici della missione Cassini.
Per le immagini e le informazioni più recenti sulla missione Cassini-Huygens, visitare http://saturn.jpl.nasa.gov e http://www.nasa.gov/cassini.
La missione Cassini-Huygens è una missione cooperativa della NASA, dell'Agenzia spaziale europea e dell'Agenzia spaziale italiana. Il Jet Propulsion Laboratory, una divisione del California Institute of Technology di Pasadena, gestisce la missione per la NASA Office of Space Science, Washington, DC.
Fonte originale: Comunicato stampa NASA / JPL
