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Una luce di energia sul polo nord di Saturno: le immagini di Hubble

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This image is a composite of observations made of Saturn in early 2018 in the optical and of the auroras on Saturn’s north pole region, made in 2017. In contrast to the auroras on Earth the auroras on Saturn are mainly visible in the ultraviolet — a part of the electromagnetic spectrum blocked by Earth’s atmosphere — and therefore astronomers have to rely on space telescopes like the NASA/ESA Hubble Space Telescope to study them. Credit: ESA/Hubble, NASA, A. Simon (GSFC) and the OPAL Team, J. DePasquale (STScI), L. Lamy (Observatoire de Paris).

Nel 2017, per sette mesi, il telescopio spaziale Hubble della NASA / ESA ha scattato immagini di aurore sopra la regione del polo nord di Saturno, usando lo Space Telescope Imaging Spectrograph. Le osservazioni furono prese prima e dopo il solstizio nordico estivo del pianeta. Queste condizioni hanno fornito la migliore visione possibile della regione aurorale settentrionale per Hubble.

Le aurore boreali

Sulla Terra, le aurore sono principalmente create da particelle originariamente emesse dal Sole sotto forma di vento solare. Quando questo flusso di particelle caricate elettricamente si avvicina al nostro pianeta, interagisce con il campo magnetico, che agisce come uno scudo gigantesco. Mentre protegge l’ambiente terrestre dalle particelle del vento solare, può anche intrappolarne una piccola parte. Le particelle intrappolate all’interno della magnetosfera – la regione dello spazio circostante la Terra in cui le particelle cariche sono influenzate dal suo campo magnetico – possono essere energizzate e quindi seguire le linee del campo magnetico fino ai poli magnetici. Lì, interagiscono con gli atomi di ossigeno e azoto negli strati superiori dell’atmosfera, creando le luci tremolanti e colorate visibili nelle regioni polari qui sulla Terra.

Tuttavia, queste aurore non si verificano unicamente sulla Terra. Altri pianeti nel nostro sistema solare hanno dimostrato aurore simili. Tra questi ci sono i quattro giganti gassosi Giove, Saturno, Urano e Nettuno. Poiché l’atmosfera di ciascuno dei quattro pianeti esterni nel Sistema Solare è – a differenza della Terra – dominata dall’idrogeno, le aurore di Saturno possono essere viste più facilmente nelle lunghezze d’onda dell’ultravioletto; una parte dello spettro elettromagnetico che può essere studiato solo dallo spazio.

L’occhio gigante di Hubble

Hubble ha permesso ai ricercatori di monitorare il comportamento delle aurore al polo nord di Saturno per un lungo periodo di tempo. Le osservazioni di Hubble sono state coordinate con il “Gran Finale” della sonda spaziale Cassini, quando la sonda spaziale ha simultaneamente sondato le regioni aurorali di Saturno. I dati di Hubble hanno permesso agli astronomi di saperne di più sulla magnetosfera di Saturno, che è il più grande pianeta nel Sistema Solare dopo Giove.

Le immagini mostrano una ricca varietà di emissioni con caratteristiche localizzate altamente variabili. La variabilità delle aurore è influenzata sia dal vento solare che dalla rapida rotazione di Saturno, che dura solo circa 11 ore. Oltre a ciò, l’aurora settentrionale mostra due distinti picchi di luminosità: all’alba e poco prima di mezzanotte. Quest’ultimo picco, non segnalato prima, sembra specifico per l’interazione del vento solare con la magnetosfera al solstizio di Saturno.

L’immagine principale che vi mostriamo è un insieme di osservazioni fatte su Saturno all’inizio del 2018, a dimostrazione delle dimensioni delle aurore e dei bellissimi colori di Saturno.

Hubble ha studiato le aurore di Saturno in passato. Nel 2004, ha studiato le aurore meridionali poco dopo il solstizio meridionale e nel 2009 ha approfittato di una rara opportunità di registrare Saturno quando i suoi anelli erano marginali. Ciò ha permesso a Hubble di osservare contemporaneamente entrambi i poli e le loro aurore.

 

 

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