Non siamo gli unici a dover “sorvegliare” lo Spazio vicino al nostro pianeta. Su Giove, le lune galileiane, in particolare Io ed Europa, lasciano delle vere e proprie “imprime digitali” nell’atmosfera del gigante gassoso, scatenando fenomeni di una violenza e bellezza inaudite. Grazie a osservazioni del James Webb Space Telescope (JWST) e dell’Infrared Telescope Facility (IRTF) della NASA, un team internazionale guidato dalla Northumbria University ha appena documentato dettagli mai visti prima di queste interazioni.
Mentre sulla Terra le aurore sono causate dal vento solare che colpisce la nostra magnetosfera, su Giove il meccanismo è ancora più complesso. Le sue quattro lune principali (Io, Europa, Ganimede e Callisto) muovendosi all’interno del campo magnetico del pianeta, agiscono come generatori elettrici. Questo fenomeno genera sul gigante gassoso delle vere e proprie ‘mini aurore’, definite come ‘impronte aurorali‘ (auroral footprints): si tratta di punti estremamente brillanti che si accendono nell’atmosfera di Giove, inseguendo e ricalcando con precisione il movimento delle sue lune.
Lo studio, pubblicato su Geophysical Research Letters, è frutto di una campagna di osservazione che ha unito 22 ore di dati raccolti dal JWST nel settembre 2023 e sei notti nel gennaio 2026 con l’Infrared Telescope Facility (IRTF) della NASA alle Hawaii. Questo sforzo congiunto ha permesso di confrontare i dettagli spettroscopici del JWST con un monitoraggio più esteso nel tempo, svelando dettagli fisici finora inaccessibili.
Mentre finora conoscevamo solo l’intensità luminosa di queste emissioni, il James Webb ha permesso per la prima volta di misurarne spettroscopicamente la temperatura e la densità, rivelando una realtà inaspettata: le impronte aurorali create da Io ed Europa presentano caratteristiche fisiche molto diverse da quelle dell’aurora principale di Giove, che è solitamente più calda e densa.
Mentre i segnali legati a Europa risultano più deboli, l’osservazione più sorprendente riguarda l’impronta di Io: questa luna è il corpo più vulcanicamente attivo del Sistema Solare e ogni secondo espelle nello Spazio circa 1.000 kg di materiale. Questo materiale alimenta un denso plasma che circonda Giove, generando le potenti correnti elettriche responsabili dei punti più luminosi dell’aurora. Proprio qui i ricercatori hanno scoperto una variabilità estrema, capace di mutare in pochissimi minuti.
È stata infatti individuata una macchia fredda con una temperatura di appena 265°C, molto più bassa rispetto ai quasi 500°C misurati nel resto dell’aurora gioviana.
Paradossalmente, nonostante sia più fredda, questa zona presenta una densità di materiale tre volte superiore a quella della regione circostante. Questi sbalzi sono dovuti a una pioggia di elettroni che precipitano lungo le linee del campo magnetico, colpendo la parte superiore dell’atmosfera di Giove, la termosfera, e alterandone la chimica e la fisica in tempo reale.
Sebbene Giove sia molto lontano, studiare il modo in cui le sue lune interagiscono con la sua atmosfera ci aiuta a comprendere meglio le dinamiche della meteorologia spaziale all’interno del Sistema Solare.
Studiare queste interazioni ci aiuta a comprendere meglio come le particelle cariche possano modificare l’atmosfera di un pianeta.
Si tratta di processi simili a quelli che avvengono nella termosfera terrestre, l’ambiente dove orbitano i satelliti e i rifiuti spaziali. Approfondire il legame tra lune e campi magnetici è fondamentale per la navigazione spaziale: queste scoperte aiuteranno a progettare meglio le future missioni robotiche verso il Sistema Solare esterno, dove le radiazioni rappresentano la sfida tecnologica più difficile.
[A cura di Daria Guidetti]
