Scoperta la causa delle aurore a raggi X di Giove

Gli spettri aurorali dei raggi X ci dicono che queste aurore a raggi X sono prodotte da ioni pesanti con energie nell'intervallo dei mega elettronvolt. . Ma come si formano e il perché questi ioni entrino nell'atmosfera di Giove era precedentemente sconosciuto

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Un team di ricerca internazionale guidato da Yao Zhonghua dell’Istituto di geologia e geofisica dell’Accademia cinese delle scienze (IGGCAS), ha spiegato la causa delle aurore a raggi X di Giove, un mistero che lascia perplessi gli scienziati da 40 anni.

I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Science Advances il 9 luglio.

Per la prima volta i ricercatori planetari descrivono l’intera catena di causalità per i brillamenti aurorali di raggi X di Giove. Il meccanismo nella produzione di bagliori aurorali di raggi X su Giove potrebbe avere potenziali applicazioni nell’astronomia a raggi X.

Gli spettri aurorali dei raggi X ci dicono che queste aurore sono prodotte da ioni pesanti con energie nell’intervallo dei mega elettronvolt. Ma come si formano e il perché questi ioni entrino nell’atmosfera di Giove era precedentemente sconosciuto.

Per comprendere i processi energetici associati alle emissioni polari di Giove, i ricercatori hanno organizzato, negli ultimi quattro anni, una serie di campagne di osservazione dalla Terra che cambiano paradigma, in tandem con misurazioni in situ dell’osservatorio a raggi X di punta dell’ESA, XMM-Newton, e la sonda spaziale Juno.

Questi sforzi includevano sia la più vasta campagna a raggi X che la più vasta campagna del telescopio spaziale Hubble mai condotta per Giove.

Utilizzando questi strumenti, i ricercatori sono stati in grado di sondare la fisica dietro il fenomeno e rivelare i processi che portano i pianeti a produrre aurore a raggi X.

Abbiamo osservato come questi fenomeni siano sorprendentemente simili ai processi di produzione di aurore ioniche sulla Terra, suggerendo che le aurore ioniche condividano meccanismi comuni tra i sistemi planetari, nonostante le scale temporali, spaziali ed energetiche varino per ordini di grandezza“, ha affermato YAO Zhonghua, primo autore dello studio.

“Quello che vediamo nei dati di Giunone è questa bellissima catena di eventi. Sapevamo che gli ioni aurorali sono immagazzinati nella magnetosfera, originati dalle attività vulcaniche della luna di Giove Io. Nella magnetosfera, ora vediamo accadere la compressione magnetica, l’onda di ciclotrone ionica elettromagnetica che si  innesca, e gli ioni, o un impulso di ioni che viaggiano lungo la linea di campo. Pochi minuti dopo, XMM vede un’esplosione di raggi X “, ha affermato William Dunn dell’University College di Londra, che ha co-diretto lo studio .

È interessante notare che i bagliori aurorali dei raggi X di Giove sono spesso correlati ai bagliori aurorali ultravioletti, che sono la forma aurorale più comune.

In effetti, lo studio di quest’ultima può beneficiare della ricchezza di dati del telescopio spaziale Hubble acquisiti attraverso questa ricerca.

La scoperta dei processi a raggi X di Giove potrebbe avere implicazioni per la nostra comprensione degli sbalorditivi brillamenti aurorali ultravioletti“, ha affermato Denis Grodent dell’Università di Liegi, coautore dello studio.

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