Il fenomeno del fulmine noto come sprite raffigurato su Giove in questa illustrazione. L'atmosfera ricca di idrogeno di Giove probabilmente li farebbe apparire blu. Nell'alta atmosfera terrestre, la presenza di azoto conferisce loro un colore rossastro. Credito:NASA/JPL-Caltech/SwRI
Nuovi risultati della missione Juno della NASA su Giove suggeriscono che "sprite" o "elfi" potrebbero ballare nell'atmosfera superiore del pianeta più grande del sistema solare. È la prima volta che questi luminosi, lampi di luce imprevedibili ed estremamente brevi, noti formalmente come eventi luminosi transitori, o TLE—sono stati osservati su un altro mondo. I risultati sono stati pubblicati il 27 ottobre, 2020, nel Giornale di ricerca geofisica :Pianeti .
Gli scienziati hanno predetto questi brillanti, lampi di luce superveloci dovrebbero essere presenti anche nell'immensa atmosfera turbolenta di Giove, ma la loro esistenza rimase teorica. Quindi, nell'estate del 2019, i ricercatori che lavorano con i dati dello spettrografo ultravioletto (UVS) di Giunone hanno scoperto qualcosa di inaspettato:un luminoso, sottile striscia di emissione ultravioletta che scomparve in un lampo.
"Gli UVS sono stati progettati per caratterizzare le splendide luci settentrionali e meridionali di Giove, "disse Giles, uno scienziato di Juno e l'autore principale del documento. "Ma abbiamo scoperto immagini UVS che non solo mostravano l'aurora gioviana, ma anche un brillante lampo di luce UV nell'angolo dove non avrebbe dovuto essere. Più il nostro team ha esaminato la questione, più ci rendevamo conto che Giunone potrebbe aver rilevato un TLE su Giove."
Breve e brillante
Prende il nome da un malizioso, personaggio arguto nel folklore inglese, gli sprite sono eventi luminosi transitori innescati da scariche di fulmini da temporali molto al di sotto. Sulla terra, si verificano fino a 60 miglia (97 chilometri) sopra intenso, tempeste impetuose e illuminano una regione del cielo di decine di miglia di larghezza, ma durano solo pochi millisecondi (una frazione del tempo che impieghi a battere ciglio).
Il polo sud di Giove e un potenziale evento luminoso transitorio - un luminoso, imprevedibile, ed estremamente breve lampo di luce - si vede in questa immagine annotata dei dati acquisiti il 10 aprile, 2020, dallo strumento UVS di Giunone. Credito:NASA/JPL-Caltech/SwRI
Sembra quasi una medusa, sprite presentano una macchia di luce centrale (sulla Terra, sono 15-30 miglia, o da 24 a 48 chilometri, attraverso), con lunghi viticci che si estendono sia in basso verso il suolo che in alto. Gli elfi (abbreviazione di Emissione di luce e perturbazioni a bassissima frequenza dovute a sorgenti di impulsi elettromagnetici) appaiono come un disco appiattito che risplende nell'atmosfera superiore della Terra. Essi, pure, illuminano il cielo per pochi millisecondi, ma possono diventare più grandi degli sprite, fino a 200 miglia (320 chilometri) di diametro sulla Terra.
Anche i loro colori sono caratteristici. "Sulla terra, folletti ed elfi appaiono di colore rossastro a causa della loro interazione con l'azoto nell'alta atmosfera, " disse Giles. "Ma su Giove, l'alta atmosfera è costituita principalmente da idrogeno, quindi probabilmente apparirebbero blu o rosa."
Posizione, Posizione, Posizione
Il verificarsi di spiriti ed elfi su Giove è stato previsto da diversi studi precedentemente pubblicati. Sincronizzandosi con queste previsioni, gli 11 eventi luminosi su larga scala che lo strumento UVS di Giunone ha rilevato si sono verificati in una regione in cui è noto che si formano temporali con fulmini. Gli scienziati di Juno potrebbero anche escludere che questi fossero semplicemente mega-fulmini perché sono stati trovati a circa 186 miglia (300 chilometri) sopra l'altitudine dove si forma la maggior parte dei fulmini di Giove, il suo strato di nubi d'acqua. E UVS ha registrato che gli spettri dei lampi luminosi erano dominati dalle emissioni di idrogeno.
Una rotazione, navicella spaziale a energia solare, Giunone, arrivato su Giove nel 2016 dopo aver compiuto un viaggio di cinque anni. Da allora, ha effettuato 29 sorvoli scientifici del gigante gassoso, ogni orbita impiega 53 giorni.
"Stiamo continuando a cercare altri segni rivelatori di elfi e folletti ogni volta che Giunone fa una prova scientifica, " disse Giles. "Ora che sappiamo cosa stiamo cercando, sarà più facile trovarli su Giove e su altri pianeti. E confrontare gli spiriti e gli elfi di Giove con quelli qui sulla Terra ci aiuterà a capire meglio l'attività elettrica nelle atmosfere planetarie".