Le intense luci settentrionali e meridionali di Giove pulsano indipendentemente l'una dall'altra secondo una nuova ricerca condotta dall'UCL utilizzando l'XMM-Newton dell'ESA e gli osservatori a raggi X Chandra della NASA.

Lo studio, pubblicato oggi in Astronomia della natura , hanno scoperto che le emissioni di raggi X ad altissima energia al polo sud di Giove pulsano costantemente ogni 11 minuti. Nel frattempo quelli al polo nord sono irregolari:aumentando e diminuendo di luminosità, indipendente dal polo sud.

Questo comportamento è distinto dalle aurore settentrionali e meridionali della Terra che si rispecchiano ampiamente l'una nell'altra nell'attività. Altri pianeti altrettanto grandi, come Saturno, non producono alcuna aurora a raggi X rilevabile, il che rende particolarmente sconcertanti i risultati su Giove.

"Non ci aspettavamo di vedere i punti caldi dei raggi X di Giove pulsare indipendentemente poiché pensavamo che la loro attività sarebbe stata coordinata attraverso il campo magnetico del pianeta. Dobbiamo studiarlo ulteriormente per sviluppare idee su come Giove produce la sua aurora a raggi X e la NASA La missione di Giunone è davvero importante per questo, " ha spiegato l'autore principale, William Dunn (Laboratorio di scienze spaziali Mullard dell'UCL, Regno Unito e l'Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, STATI UNITI D'AMERICA).

Da quando è arrivato su Giove nel 2016, la missione Juno ha riscritto molto di ciò che si sa sul pianeta gigante, ma la navicella non ha a bordo uno strumento a raggi X. Per capire come vengono prodotte le aurore a raggi X, il team spera di combinare le informazioni sull'aurora a raggi X raccolte utilizzando XMM-Newton e Chandra con i dati raccolti da Giunone mentre esplora le regioni che producono l'aurora di Giove.

"Se possiamo iniziare a collegare le firme a raggi X con i processi fisici che le producono, quindi possiamo usare quelle firme per capire altri corpi in tutto l'Universo come le nane brune, esopianeti o forse anche stelle di neutroni. È un passo molto potente e importante verso la comprensione dei raggi X in tutto l'Universo e uno che abbiamo solo mentre Giunone sta conducendo misurazioni simultaneamente con Chandra e XMM-Newton, " disse William Dunn.

Una delle teorie che Giunone può aiutare a dimostrare o confutare è che le aurore di Giove si formano separatamente quando il campo magnetico del pianeta interagisce con il vento solare. Il team sospetta che le linee del campo magnetico vibrino, producendo onde che trasportano particelle cariche verso i poli e queste cambiano velocità e direzione di marcia fino a scontrarsi con l'atmosfera di Giove, generazione di impulsi a raggi X.

Utilizzando gli osservatori a raggi X XMM-Newton e Chandra da maggio a giugno 2016 e marzo 2007, gli autori hanno prodotto mappe delle emissioni di raggi X di Giove e hanno identificato un punto caldo di raggi X in corrispondenza di ciascun polo. Ogni punto caldo copre un'area molto più grande della superficie terrestre. Studiare ciascuno per identificare modelli di comportamento, hanno scoperto che i punti caldi hanno caratteristiche molto diverse.

"Il comportamento dei punti caldi dei raggi X di Giove solleva importanti domande su quali processi producono queste aurore. Sappiamo che una combinazione di ioni del vento solare e ioni di ossigeno e zolfo, originariamente da esplosioni vulcaniche dalla luna di Giove, io, sono coinvolti. Però, la loro importanza relativa nella produzione delle emissioni di raggi X non è chiara, ", ha spiegato la coautrice, la dottoressa Licia Ray (Lancaster University).

"Ciò che trovo particolarmente accattivante in queste osservazioni, soprattutto nel momento in cui Giunone sta effettuando misurazioni in situ, è il fatto che siamo in grado di vedere entrambi i poli di Giove contemporaneamente, una rara opportunità che si è verificata l'ultima volta dieci anni fa. Il confronto dei comportamenti ai due poli ci permette di apprendere molto di più delle complesse interazioni magnetiche in atto nell'ambiente del pianeta, " ha concluso la coautrice la professoressa Graziella Branduardi-Raymont (UCL Space &Climate Physics).

Il team spera di continuare a monitorare l'attività dei poli di Giove nei prossimi due anni utilizzando campagne di osservazione a raggi X in collaborazione con Giunone per vedere se questo comportamento precedentemente non segnalato è all'ordine del giorno.