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    La riconnessione a bassa quota potrebbe alimentare le aurore polari di Giove?

    Questa immagine composita mostra la posizione delle aurore settentrionali di Giove, visto dal telescopio spaziale Hubble. Una forte attività aurorale si verifica molto vicino al polo, una caratteristica unica nel sistema solare a Giove. Credito:NASA, ESA, e J. Nichols, Università di Leicester

    Come la Terra, Il campo magnetico di Giove incanala particelle caricate elettricamente nella sua atmosfera, con conseguente formazione di aurore brillanti vicino ai suoi poli. Però, la luminosità e la varietà delle emissioni aurorali di Giove superano quelle generate sul nostro pianeta. Di particolare interesse sono le macchie di emissione che si originano da ancora più vicine ai poli rispetto alle aurore principali, una caratteristica che appare molto più forte su Giove che sulla Terra o su Saturno.

    L'emissione nella regione polare può essere fugace, della durata di minuti o talvolta solo di secondi. L'area aurorale polare può essere ulteriormente suddivisa in tre morfologie:regioni "oscure" di minima emissione, regioni "attive" di emissione vigorosa, e, alle più alte latitudini, regioni "turbolenti" di emissione turbolenta.

    La sonda spaziale Juno della NASA ha rilevato flussi di particelle verso il basso che possono spiegare l'emissione principale. Però, non è stato trovato alcun flusso di questo tipo che potrebbe spiegare la maggior parte delle emissioni polari, soprattutto quelli delle regioni swirl. Maestri et al. proporre un meccanismo che non sarebbe stato ancora osservato da Giunone:la riconnessione magnetica che si verifica non molto al di sopra delle cime delle nuvole gioviane.

    Gli autori eseguono modelli magnetoidrodinamici unidimensionali per tracciare l'evoluzione delle singole linee del campo magnetico in prossimità del polo di Giove. Modellano la regione partendo dalla parte superiore dell'atmosfera del pianeta e estendendo 2 raggi gioviani da quel punto. Questa regione si trova interamente al di sotto di qualsiasi osservazione esistente di veicoli spaziali.

    Le onde che si muovono attraverso il plasma entrano nel dominio del modello dall'alto, generato da interazioni più lontane nella magnetosfera del pianeta. La propagazione di queste onde ha l'effetto di deviare le linee del campo magnetico idealizzato da una posizione perfettamente verticale. Questo è un piccolo effetto, nell'ordine di 0,01°, ma può essere sufficiente per avviare eventi di riconnessione magnetica tra linee di campo vicine.

    Durante la riconnessione, le linee di campo adiacenti si rompono e si riformano in una configurazione energeticamente più favorevole. Questo processo rilascia energia immagazzinata all'interno del campo, che viene portato via dall'accelerazione di particelle cariche vicine. Gli autori suggeriscono che gli elettroni energetici che viaggiano verso il basso potrebbero essere la fonte delle regioni di vortice nelle aurore polari di Giove.

    Finalmente, gli autori suggeriscono che questo effetto non è importante sulla Terra o su Saturno a causa dei loro campi magnetici più deboli. Il campo di Giove è più di un ordine di grandezza più forte, e il tasso di riconnessione aumenta di circa il quadrato di quel valore. Così, Giove ha forti aurore polari, mentre la Terra e Saturno no.

    Questa storia è ripubblicata per gentile concessione di Eos, ospitato dall'American Geophysical Union. Leggi la storia originale qui.




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