Coelum Astronomia 225 - 2018 - Page 57

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Impronte di luna sull’aurora gioviana

E sempre protagonista, anche perché alla fine è lui uno dei principali target di questa missione, il potente campo magnetico che circonda il sistema gioviano. Un’altra scoperta compiuta grazie sempre ai dati della sonda Juno, rivela come le lune del grande pianeta gassoso riescano a interferire con la formazione delle aurore gioviane (di cui vi abbiamo già parlato a pag. 40 del precedente report)

Lo studio (“Juno observations of spot structures and a split tail in Io-induced aurorae on Jupiter“) pubblicato sulla rivista Science, è stato condotto dall’italiano Alessandro Mura dell'INAF e ha incluso membri dell'Agenzia Spaziale Italiana (ASI), del Goddard Space Flight Center e del JPL della NASA, del Southwest Research Institute (SwRI) e del Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, oltre a numerose Università.

Proprio come le aurore qui sulla Terra, le aurore di Giove sono prodotte nella sua atmosfera superiore quando gli elettroni ad alta energia interagiscono con il potente campo magnetico del pianeta. Tuttavia, come la sonda Juno ha recentemente dimostrato utilizzando i dati raccolti dallo spettrografo nell’ultravioletto (UVS) e dal Jovian Energetic Detector Detector Instrument (JEDI) a bordo, il campo magnetico di Giove è significativamente più potente di qualsiasi cosa vediamo sulla Terra.

Oltre a raggiungere livelli di potenza da 10 a 30 volte superiori a quella che si sperimenta qui sulla Terra (fino a 400.000 elettronvolt), le tempeste aurororali di Giove hanno anche delle anomalie di forma ovale che appaiono ogni volta che le grandi lune Io e Ganimede passano vicino al pianeta. La presenza di spot luminosi appena al di fuori dell’ovale aurorale in realtà erano già stati individuati e sono visibili da terra (o attraverso il Telescopio Spaziale Hubble), ma Juno ce li ha finalmente mostrati in dettaglio.

Grazie allo strumento italiano JIRAM (ovvero Jovian InfraRed Auroral Mapper, uno degli otto strumenti a bordo di Juno – finanziato dall’Agenzia Spaziale Italiana, realizzato da Leonardo-Finmeccanica, e con la responsabilità scientifica dell’Istituto Nazionale di Astrofisica), si sono osservati attorno agli ovali aurorali, sia nel polo settentrionale che in quello meridionale, piccole caratteristiche tipiche associate alle lune galileiane, ma nettamente diverse a seconda della luna che le avrebbe causate.

Nel caso di Io, invece di una singola ombra si è osservata, nell’infrarosso, un modello vorticoso di tracce altalenanti: «hanno la forma di un fenomeno idrodinamico noto come “Scia di von Kármán”» spiega Mura in una intervista a Media INAF, «prodotta da un fluido in movimento che impatta su un corpo, come ad esempio avviene per la corrente di un fiume che scorre attorno ai piloni di un ponte. A valle dello spot principale, infatti, sono visibili una serie di spot secondari, con la caratteristica disposizione alternata. Tale struttura è visibile sia nell’emisfero Nord che in quello Sud. Si può solo ipotizzare che l’interazione tra Io e il plasma circostante, che è alla base della precipitazione di particelle che causano i footprint, sia molto diversa da come l’abbiamo immaginata finora».

Per quanto riguarda Ganimede invece «la traccia lasciata ha una duplice struttura fine che non era mai stata osservata in precedenza. Quello che sembrava essere un footprint singolo (con eventualmente una controparte “specchiata” a qualche migliaio di chilometri dal primo) si rivela ora come una coppia di spot vicinissimi tra loro (circa 100 chilometri)». L’ipotesi è che questo sdoppiamento sia dovuto alla particolare interazione tra la mini-magnetosfera di Ganimede e il plasma gioviano. Ganimede, infatti, è l’unico satellite del Sistema Solare ad avere un suo campo magnetico e quindi una propria