Questa è la prima immagine di un’aurora su Saturno ripresa dallo Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS), il nuovissimo spettrografo installato a bordo del telescopio spaziale nell’ottobre 1997. Nell’occasione Saturno distava ben 1,3 miliardi di chilometri dalla Terra. Il nuovo strumento, in configurazione da "macchina fotografica", offre una sensibilità nell’ultravioletto dieci volte maggiore rispetto ai precedenti strumenti di HST. La maggiore sensibilità consente di ridurre i tempi di posa e dunque evitare che la rotazione del pianeta renda confusa l’immagine, ragion per cui STIS ha rivelato dettagli finissimi mai visti prima: cortine di luce aurorale che circondano il polo nord e sud di Saturno che si elevano migliaia di km sopra le nubi.
Le aurore di Saturno sono causate dal vento solare, esattamente come le aurore terrestri che occasionalmente si vedono a latitudini elevate. Rispetto alla Terra però le aurore di Saturno emettono luce ultravioletta, per cui sono visibili solo dallo spazio. Le nuove immagini di Hubble rivelano increspature che evolvono lentamente ed appaiono fisse viste dalla Terra. Allo stesso tempo le cortine di luce aurorale presentano punti più brillanti che ruotano insieme al pianeta ed esibiscono rapide fluttuazioni nell’arco di pochi minuti. Queste variazioni e regolarità indicano che l’aurora è plasmata ed alimentata principalmente dal "tiro alla fune" tra il campo magnetico di Saturno e il flusso di particelle cariche provenienti dal Sole.
Gli studi sulle aurore di Saturno videro la luce appena diciassette anni fa. La sonda spaziale Pioneer 11 nel 1979 osservò presso i poli di Saturno un brillamento nell’ultravioletto lontano. Gli incontri con le sonde Voyager 1 e 2 all’inizio degli anni ’80 permisero una descrizione sommaria del fenomeno e consentirono di misurare il forte campo magnetico che incanala gli elettroni verso i poli del pianeta. Le prime immagini in assoluto dell’aurora di Saturno risalgono al 1994/95 e sono dovute alla Wide Field and Planetary Camera 2 (WFPC2). La migliore sensibilità dello STIS rispetto alla WFPC2 permette di studiare con più precisione la magnetosfera di Saturno e gli strati più alti della sua atmosfera. Questi studi costituiranno una teoria da verificare sul posto dalle misure della sonda Cassini, che ora è in viaggio per l’appuntamento con Saturno che avverrà all’inizio del nuovo millennio.
Lo strumento STIS è stato utilizzato in due modalità, per discriminare l’emissione ultravioletta dovuta agli atomi di idrogeno (mostrata in rosso) e quella dovuta all’idrogeno molecolare (mostrata in blu). Dunque le formazioni rosso brillante sono dominate dall’emissione dell’idrogeno atomico, mentre le tracce bianche all’interno di esse indicano le regioni più confinate di emissione molecolare. L’aurora australe si trova in basso a destra, quella boreale in alto a sinistra.