La luce danzante delle aurore su Saturno si comporta in maniera differente da come gli scienziati avevano pensato negli ultimi 25 anni. Una nuova ricerca, fatta da un gruppo di astronomi guidati da John Clarke della Boston University, ha rivoluzionato le teorie sul come si comporta il campo magnetico di Saturno e come vengono generate le sue aurore. I loro risultati saranno publicati sul numero del 17 febbraio della rivista Nature.
Coordinando gli strumenti a bordo del telescopio spaziale Hubble in orbita attorno alla Terra e quelli della navetta spaziale Cassini in viaggio verso Saturno, per esplorarne la regione del Polo sud, Clarke e il suo gruppo hanno scoperto che le aurore del pianeta, a lungo considerate un incrocio tra quelle della Terra e quelle di Giove, sono assolutamente dissimili da quelle osservate in ciascuno degli altri due pianeti. Le luci color rubino che tingono occasionalmente il cielo sopra Saturno possono, infatti, essere un fenomeno unico all’interno del nostro sistema solare.
Nell’esperimento di Clarke, Hubble ha fotografato all’ultravioletto le aurore di Saturno per parecchie settimane e Cassini ha registrato le emissioni radio dalle stesse regioni mentre misurava il vento solare, una corrente di particelle cariche che scatena le aurore. Queste due serie di misure sono state combinate per fornire le visioni tuttora più accurate delle aurore di Saturno.
Le osservazioni hanno dimostrato che le aurore di Saturno hanno differenti caratteristiche da un giorno all’altro, come succede sulla Terra, muovendosi in alcuni giorni e rimanendo stazionarie in altri, ma a differenza della Terra, su cui le aurore durano solo 10 minuti circa, su Saturno le aurore possono durare per giorni.
Le osservazioni hanno indicato anche, sorprendentemente, che il campo magnetico del sole e il vento solare possono giocare un ruolo sulle aurore di Saturno più importante di quanto ipotizzato in precedenza. Le immagini di Hubble, combinate con le misurazione del vento solare di Cassini, dimostrano che probabilmente è la pressione del vento solare a suscitare le tempeste dell’aurora su Saturno. Nel caso della Terra, è soprattutto il campo magnetico solare, portato dal vento solare, che suscita le tempeste dell’aurora.
Vista dallo spazio, una aurora appare come un anello di luce che circonda la regione polare di un pianeta, dove in genere ci sono i poli magnetici. Il dispiegarsi dell’aurora inizia quando le particelle cariche nello spazio collidono con il campo magnetico di un pianeta, per riversarsi poi nella parte alta della atmosfera. Le collisioni con i gas nella atmosfera del pianeta producono lampi di energia brillante nella forma di luce e onde radio.
Gli scienziati hanno creduto a lungo che le aurore di Saturno possedessero proprietà simili sia alla Terra che su Giove. Come sulla Terra, si è pensato che fossero influenzate dal vento solare. Come su Giove, si è pensato che fossero influenzate da un anello di ioni e particelle cariche che circondano il pianeta. Comunque i nuovi risultati dimostrano un aspetto della aurora di Saturno uguale a quella della Terra: sembra che le onde radio siano collegate ai punti più brillanti dell’aurora. Questa somiglianza suggerisce che i processi fisici che generano queste onde radio siano proprio simili a quelli sulla Terra.
Ma, come ha osservato il gruppo, sebbene le aurore di Saturno condividano delle caratteristiche con altri pianeti, esse sono fondamentalmente dissimili da quelle sulla Terra o su Giove. Quando le aurore di Saturno diventano più luminose (è così con più energia), l’anello di energia che circonda il polo si riduce di diametro. Invece, quando le aurore sulla Terra diventano più luminose, la regine polare per alcuni minuti è piena di luce. Poi l’anello di luce si attenua ed inizia ad espandersi. Le aurore di Giove, comunque, sono solo debolmente influenzate dal vento solare, diventando più luminose una volta al mese, al massimo, come risposta ai cambiamenti del vento solare.
La apparizione della aurora su Saturno diventa anche più luminosa nel settore del pianeta in cui la notte diventa giorno, dato che le tempeste aumentano di intensità, diversamente che sugli altri due pianeti. In certi momenti l’anello dell’aurora su Saturno era più simile ad una spirale, con gli estremi non uniti, quando la tempesta energetica circondava il polo.
Adesso che la sonda Cassini è entrata in orbita attorno a Saturno, Clarke ed il suo gruppo saranno in grado di avere uno sguardo più diretto a come si generano le aurore del pianeta. Secondo Clarke, il gruppo indagherà su come il campo magnetico del sole possa accendere le aurore di Saturno e quale sia il ruolo del vento solare.