Il campo magnetico di Giove è cambiato dagli anni '70 e i fisici lo hanno dimostrato.
Non è esattamente una sorpresa. Il campo magnetico terrestre, l'unico campo planetario per il quale abbiamo buone misurazioni in corso, cambia continuamente. Ma le nuove informazioni sono importanti, perché questi piccoli cambiamenti rivelano dettagli nascosti della "dinamo" interna di un pianeta, il sistema che produce il suo campo magnetico.
In un articolo pubblicato il 20 maggio sulla rivista Nature Astronomy, un team di ricercatori ha esaminato i dati del campo magnetico di quattro missioni passate su Giove (Pioneer 10, che ha raggiunto Giove nel 1973; Pioneer 11, che ha raggiunto Giove nel 1974; Voyager 1, che raggiunse Giove nel 1979 e Ulisse, che raggiunse Giove nel 1992).
Hanno confrontato questi dati con una mappa del campo magnetico del pianeta prodotta dal veicolo spaziale Juno, che ha condotto la sonda più recente e completa del pianeta gigante. Nel 2016, Giunone orbita molto vicino a Giove, passando da un polo all'altro, raccogliendo dati dettagliati del campo gravitazionale e magnetico. Ciò ha permesso ai ricercatori di sviluppare un modello completo del campo magnetico del pianeta e alcune teorie dettagliate su come è prodotto.
I ricercatori dietro questo documento hanno mostrato che i dati di quelle quattro sonde più vecchie, sebbene più limitate (ognuna di esse ha appena oscillato una volta sul pianeta), non si adattavano perfettamente al modello 2016 del campo magnetico di Giove.
"Trovare qualcosa di così piccolo come questi cambiamenti in qualcosa di così immenso come il campo magnetico di Giove è stata una sfida", ha dichiarato Kimee Moore, uno scienziato Juno di Harvard e autore principale del documento. "Avere una base di osservazioni ravvicinate per oltre quattro decenni ci ha fornito i dati sufficienti per confermare che il campo magnetico di Giove cambia davvero nel tempo."
Una sfida: i ricercatori erano interessati solo alle modifiche al campo magnetico interno di Giove, ma anche il pianeta ha magnetismo proveniente dalla sua atmosfera superiore. Le particelle cariche dalle eruzioni vulcaniche su Io, la luna più volatile di Giove, finiscono nella magnetosfera e ionosfera gioviane (una regione di particelle cariche nei tratti esterni dell'atmosfera di Giove) e possono anche cambiare il campo magnetico. Ma i ricercatori hanno sviluppato metodi per sottrarre quegli effetti dal loro set di dati, lasciandoli con dati basati quasi interamente sulla dinamo interna del pianeta.
Quindi la domanda era: che cosa ha causato i cambiamenti? Cosa sta succedendo nella dinamo di Giove?
I ricercatori hanno esaminato diverse cause di cambiamenti del campo magnetico. I loro dati corrispondevano più strettamente alle previsioni di un modello in cui i venti all'interno del pianeta cambiano il campo magnetico.
"Questi venti si estendono dalla superficie del pianeta fino a oltre 1.860 miglia (3.000 chilometri) di profondità, dove l'interno del pianeta inizia a cambiare da gas a metallo liquido altamente conduttivo", afferma la nota.
In verità, i ricercatori non riescono a vedere così in profondità Giove, quindi le misurazioni della profondità sono stime davvero migliori, con diverse incertezze, i ricercatori hanno scritto nel documento. Tuttavia, gli scienziati hanno solide teorie per spiegare come si comportano i venti.
"Si ritiene che possano tagliare i campi magnetici, allungandoli e trasportandoli in giro per il pianeta", afferma la dichiarazione.
La maggior parte di quei cambiamenti spinti dal vento sembrano concentrarsi nel Great Blue Spot di Giove, una regione di intensa energia magnetica vicino all'equatore di Giove. (Questa non è la stessa cosa della Grande Macchia Rossa.) Le parti settentrionale e meridionale della macchia blu si stanno spostando verso est su Giove, e il terzo centrale si sta spostando verso ovest, causando cambiamenti nel campo magnetico del pianeta.
"È incredibile che uno stretto punto magnetico, il Great Blue Spot, possa essere responsabile di quasi tutte le variazioni secolari di Giove, ma i numeri lo confermano", ha detto Moore nell'affermazione. "Con questa nuova comprensione dei campi magnetici, durante i futuri passi della scienza inizieremo a creare una mappa planare della variazione di Giove. Potrebbe anche avere applicazioni per gli scienziati che studiano il campo magnetico terrestre, che contiene ancora molti misteri da risolvere."
