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Come sono le aurore su altri pianeti

Sugli altri pianeti del Sistema Solare ci sono le aurore, e di quale colore sono? Ecco le risposte di Nathan Case, ricercatore in fisica planetaria alla Lancaster University.

Come sono le aurore su altri pianeti

Vedere un'aurora in prima persona è un'esperienza impressionante. La bellezza delle luci durante le aurore boreali o australi cattura la nostra immaginazione quando vi si assiste dalla Terra. Sappiate però che il nostro Pianeta non è l'unico sul quale si verificano questi eventi, ce ne sono molti altri nel nostro Sistema Solare, come ha spiegato a Space.com Nathan Case, ricercatore in fisica planetaria alla Lancaster University.

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Aurora su Marte, ricostruzione artistica. Credit: Aalto University

Un'aurora è il risultato finale di una serie di eventi che iniziano dal Sole. La nostra stella emette costantemente un flusso di particelle cariche noto come vento solare. Quando queste particelle raggiungono un pianeta, come la Terra, interagiscono con il campo magnetico che lo circonda - la magnetosfera.

A seconda di come sono disposte le linee di campo magnetico (la geometria del campo magnetico terrestre fa sì che le aurore siano visibili in due ristrette fasce attorno ai poli magnetici della Terra) le particelle cariche che arrivano all'interno della magnetosfera possono poi essere accelerate nella parte superiore dell'atmosfera. Qui si scontrano con molecole quali azoto e ossigeno, emettendo energia sotto forma di luce. Noi vediamo questo fenomeno sotto forma di nastri di colore, apprezzabili nel cielo vicino al nord magnetico del pianeta e al Polo Sud.

Le aurore sui giganti gassosi

Sfruttando le misurazioni fatte da veicoli spaziali come per esempio la sonda Cassini, o le immagini raccolte tramite telescopi quali il telescopio spaziale Hubble, i fisici hanno potuto verificare che alcuni dei pianeti del Sistema Solare hanno le loro aurore. Gli scienziati hanno studiato la radiazione elettromagnetica ricevuta dai pianeti, e alcune emissioni di lunghezza d'onda sono buoni indicatori della presenza di aurore.

Sappiamo così che ciascuno dei giganti gassosi (Giove, Saturno, Urano e Nettuno) ha un forte campo magnetico, una densa atmosfera e, di conseguenza, la propria aurora. L'esatta natura di queste aurore è leggermente diversa da quella terrestre, in quanto le loro atmosfere e magnetosfere sono differenti da quella della Terra. I colori, per esempio, dipendono dai gas nell'atmosfera del pianeta. Ma l'idea di base dietro alle aurore è la stessa.

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Un'aurora blu su Giove

Ad esempio, molte delle lune di Giove, tra cui Io, Ganimede e Europa, danno vita sul pianeta a un'aurora blu. Io, che è solo un po' più grande della nostra Luna, è di origine vulcanica ed emette grandi quantità di particelle cariche nella magnetosfera di Giove, che concorrono a produrre forti correnti elettriche e aurore con luminosi raggi ultravioletti (UV).

Su Saturno le aurore sono nelle bande UV e infrarosse dello spettro colore e quindi non sono visibili all'occhio umano. Tuttavia sono state avvistate deboli e rare aurore nei colori del rosa e viola.

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Il telescopio spaziale Hubble ha ripreso un'aurora di Saturno

Anche Mercurio ha una magnetosfera quindi ci si potrebbe aspettare che ci siano aurore anche lì. Purtroppo Mercurio è troppo piccolo e troppo vicino al Sole per avere un'atmosfera: non ha molecole che interagiscono con il vento solare quindi non ci sono aurore.

Le aurore inaspettate

Su Venere e su Marte la questione è differente. Entrambi non hanno un campo magnetico a grande scala, ma hanno un'atmosfera. Quando il vento solare interagisce con la ionosfera venusiana (lo strato dell'atmosfera con le particelle più cariche), però, crea o induce un campo magnetico. Utilizzando i dati raccolti dalla sonda spaziale Venus Express gli scienziati hanno scoperto che questo campo magnetico si estende in modo da formare una "coda magnetica" che reindirizza le particelle in atmosfera e crea un'aurora.

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La sonda Venus Express su Venere

L'atmosfera di Marte invece è troppo sottile perché si verifichi un processo simile, ma l'aurora viene creata da campi magnetici localizzati incorporati nella crosta del pianeta. Si tratta dei resti di un campo magnetico molto più ampio, globale, che scomparve quando si raffreddò il nucleo del pianeta. L'interazione tra il vento solare e l'atmosfera marziana genera aurore "discrete" che sono limitate alle regioni dei campi magnetici crostali.

Una recente scoperta dalla missione MAVEN della NASA ha rilevato poi che su Marte ci sono anche delle aurore molto più grandi sparse in tutto l'emisfero settentrionale, e probabilmente nell'intero pianeta. Queste aurore "diffuse" sono il risultato di particelle energetiche solari che "piovono" nell'atmosfera marziana, quindi non dall'interazione di particelle del vento solare con un campo magnetico.

Se un astronauta dovesse trovarsi sulla superficie di Marte potrebbe vedere un'aurora, ma probabilmente sarebbe debole e blu e, a differenza della Terra, non sarebbe necessariamente in prossimità dei poli.

Esopianeti

Per come li vediamo adesso, la maggior parte dei pianeti al di fuori del nostro Sistema Solare appare troppo debole rispetto alla rispettiva stella madre per poter rilevare eventuali aurore. Gli scienziati tuttavia hanno recentemente scoperto una nana bruna che si trova a 18 anni luce dalla Terra, e che si crede possa avere una brillante aurora rossa. Questo lascia aperta la possibilità di scoprire altri pianeti extrasolari con atmosfera e campo magnetico tali da permettere la formazione di aurore.

Parliamo di scoperte entusiasmanti e affascinanti, oltre che scientificamente utili. Indagare sulle aurore dà agli scienziati indizi importanti sull'ambiente magnetico e sull'atmosfera di un pianeta, e aiuta la nostra comprensione di come interagiscono le particelle cariche e i campi magnetici. Elementi che potrebbero rispondere anche ad altri problemi di fisica, come la fusione nucleare.

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