19 Feb 2022 Le Aurore di Saturno Create da Venti Atmosferici
Gli scienziati hanno scoperto un meccanismo mai osservato prima che alimenta immense aurore planetarie su Saturno. Sembra che il gigante gassoso sia l’unico tra i pianeti del Sistema Solare nella cui atmosfera vortici di venti veloci in alta quota possono generare spettacolari aurore ai poli.
Lo studio, basato su dati del Keck Observatory sul Maunakea, Hawaii, è pubblicato su Geophysical Research Letters. Negli altri pianeti, inclusa la Terra, le aurore si formano soltanto per effetto di potenti correnti che fluiscono in atmosfera provenendo dalla circostante magnetosfera. Le correnti sono generate sia da interazioni con particelle cariche emesse dal Sole (come sulla Terra) sia da materiale vulcanico proveniente da una luna in orbita attorno al pianeta (come su Giove e Saturno). La scoperta permette anche di rispondere a uno dei misteri di Saturno: la difficoltà nel calcolare la durata del suo giorno. Questo valore, infatti, risulta differente nelle misurazioni effettuate dalla sonda Cassini nel 2004 rispetto ai dati ricavati dalla sonda Voyager 2, risalenti al 1981.
“La rotazione interna di Saturno deve essere costante, ma per decenni i ricercatori hanno dimostrato che numerose proprietà periodiche relative al pianeta tendono a cambiare nel tempo”, spiega Nahid Chowdhury dell’University of Leicester, a guida dello studio. “Inoltre esistono formazioni periodiche indipendenti osservate negli emisferi nord e sud che variano nel corso di una stagione sul pianeta”. Secondo il team, lo studio rappresenta la prima rilevazione di un fattore determinante nell’alta atmosfera di Saturno in grado di generare sia le periodicità osservate che le aurore: l’effetto di fenomeni meteorologici estremi, come vortici di venti impetuosi.
I ricercatori hanno misurato emissione infrarossa dall’alta atmosfera del gigante gassoso utilizzando lo strumento Near-Infrared Spectrograph (NIRSPEC) del Keck Observatory e hanno mappato i flussi variabili dei venti nella ionosfera di Saturno, ben al di sotto della magnetosfera, nel corso di un mese nel 2017. La mappa nell’infrarosso, confrontata con quelle che riportano le emissioni radio aurorali, ha dimostrato che una parte significativa delle aurore di Saturno sono generate da vortici atmosferici e sono responsabili della variabilità osservata del tasso di rotazione del pianeta. Secondo il team questo sistema complesso è guidato dall’energia propria della termosfera di Saturno, con venti nella ionosfera che soffiano a velocità tra 0,3 e 3 chilometri al secondo. “Questo studio di un nuovo tipo di aurora si rifà ad alcune delle prime teorie sull’aurora terrestre. Ora sappiamo che le aurore sul nostro pianeta sono alimentate da interazioni con il flusso di particelle cariche emesso dal Sole. Ma mi piace il fatto che il termine Aurora Borealis abbia origine da ‘Alba del Vento del Nord’. Queste osservazioni hanno rivelato che Saturno ha davvero un’Aurora Borealis, le prima aurora guidata da venti che soffiano nell’atmosfera di un pianeta”, conclude Tom Stallard, coautore dello studio.
Nell’immagine l’aurora al polo nord di Saturno ripresa nell’ultravioletto dal telescopio Hubble
Credit: ESA/Hubble, NASA, A. Simon (GSFC) and the OPAL Team, J. DePasquale (STScI), L. Lamy (Observatoire de Paris)
https://keckobservatory.org/saturn-aurora
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