Gli scienziati hanno ottenuto nuove informazioni sulla fonte di energia unica per molte delle aurore di Giove, le aurore più spettacolari e attive del Sistema Solare. Il monitoraggio esteso del pianeta gigante con l'osservatorio a raggi X Chandra della NASA ha rilevato la presenza di particelle altamente cariche che si schiantano nell'atmosfera sopra i suoi poli.
Gli spettri a raggi X misurati da Chandra hanno mostrato che l'attività aurorale era prodotta da ioni di ossigeno e altri elementi che erano stati privati della maggior parte dei loro elettroni. Ciò implica che queste particelle sono state accelerate ad alte energie in un ambiente multimilionario sopra i poli del pianeta. La presenza di questi ioni energetici indica che la causa di molte delle aurore di Giove è diversa dalle aurore prodotte sulla Terra o su Saturno.
"I veicoli spaziali non hanno esplorato la regione sopra i poli di Giove, quindi le osservazioni ai raggi X forniscono uno dei pochi modi per sondare quell'ambiente", ha detto Ron Elsner del NASA Marshall Space Center a Huntsville, Alabama, e autore principale di un recente documento pubblicato che descrive questi risultati nel Journal for Geophysical Research. "Questi risultati aiuteranno gli scienziati a comprendere il meccanismo per la produzione di energia dalle aurore di Giove, che sono mille volte più potenti di quelle sulla Terra."
Tensioni elettriche di circa 10 milioni di volt e correnti di 10 milioni di ampere - cento volte più grandi dei più potenti fulmini - sono necessarie per spiegare le osservazioni ai raggi X. Queste tensioni spiegherebbero anche l'emissione radio di elettroni energetici osservati vicino a Giove dal veicolo spaziale Ulisse.
Sulla Terra, le aurore sono innescate da tempeste solari di particelle energetiche, che disturbano il campo magnetico terrestre. Le raffiche di particelle del Sole possono anche produrre aurore su Giove, ma a differenza della Terra, Giove ha un altro modo di produrre aurore. La rapida rotazione di Giove, l'intenso campo magnetico e un'abbondante fonte di particelle dalla sua luna vulcanicamente attiva, Io, creano un enorme serbatoio di elettroni e ioni. Queste particelle cariche, intrappolate nel campo magnetico di Giove, vengono continuamente accelerate nell'atmosfera sopra le regioni polari dove si scontrano con i gas per produrre l'aurora, che sono quasi sempre attive su Giove.
Se le particelle responsabili dell'aurora provenissero dal Sole, avrebbero dovuto essere accompagnate da un gran numero di protoni, che avrebbero prodotto un'intensa aurora ultravioletta. Le osservazioni ultraviolette di Hubble fatte durante il periodo di monitoraggio di Chandra hanno mostrato una flaring ultravioletta relativamente debole. I dati combinati di Chandra e Hubble indicano che questa attività aurorale è stata causata dall'accelerazione degli ioni carichi di ossigeno e di altri elementi intrappolati nel campo magnetico polare sopra l'atmosfera di Giove.
Chandra osservò Giove nel febbraio 2003 per quattro rotazioni del pianeta (circa 40 ore) durante un'intensa attività aurorale. Queste osservazioni di Chandra, prese con il suo spettrometro avanzato per imaging CCD, sono state accompagnate da un'ora e mezza di osservazioni del telescopio spaziale Hubble a lunghezze d'onda ultraviolette.
Il team di ricerca comprendeva anche Noe Lugaz, Hunter Waite e Tariq Majeed (Università del Michigan, Ann Arbor), Thomas Cravens (Università del Kansas, Lawrence), Randy Gladstone (Southwest Research Institute, San Antonio, Texas), Peter Ford (Massachusetts Institute of Technology, Cambridge), Denis Grodent (Università di Liegi, Belgio), Anil Bhardwaj (Marshall Space Flight Center) e Robert MacDowell e Michael Desch (Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md.)
Il Marshall Space Flight Center della NASA, Huntsville, in Alabama, gestisce il programma Chandra per la NASA Office of Space Science, Washington. Northrop Grumman di Redondo Beach, California, precedentemente TRW, Inc., è stato il principale appaltatore di sviluppo per l'osservatorio. L'Osservatorio Astrofisico Smithsonian controlla le operazioni scientifiche e di volo dal Centro radiografico Chandra di Cambridge, Massachussets.
Ulteriori informazioni e immagini sono disponibili su: http://chandra.harvard.edu e http://chandra.nasa.gov
Fonte originale: Chandra News Release
