Hubble Fotografa Spettacolari ed Enigmatiche Aurore su Urano!

Per la prima volta, gli scienziati hanno catturato immagini delle aurore sul gigante gassoso ghiacciato, Urano! Queste nuove osservazioni hanno portato nuove prove che mostrano quanto è unico questo pianeta così poco conosciuto. Per poter osservare queste aurore, gli scienziati hanno usato il Hubble Space Telescope, in momenti molto precisi, dato che queste nuove luci uraniane vivono per poco tempo e sono puntiformi. Sono davvero una cosa del tutto diversa dalle coloratissime cortine di luce che vediamo intorno ai poli della Terra.

Queste nuove osservazioni, le prime ad osservare le aurore su Urano con osservatori su o intorno alla Terra, hanno trovato le macchie luminose due volte sul lato diurno di Urano, visibile da Hubble. Precedentemente, queste distanti aurore erano solo state misurate da sonde spaziali di passaggio. Diversamente dalle aurore sulla Terra, che colorano il cielo di verde e viola per ore e ore, queste nuove aurore su Urano durano solo un paio di minuti.

In generale, le aurore sono una caratteristica delle magnetosfere, cioè quella zona intorno al pianeta che è dominata dal campo magnetico e che interagisce con il flusso di particelle cariche solari, chiamato vento solare. L'aurora è prodotta nell'atmosfera, quando particelle cariche provenienti dal Sole vengono accelerate dalla magnetosfera stessa e finiscono nella regione dei poli magnetici, dove interagiscono con particelle dell'atmosfera, eccitandole. Per questo vediamo le aurore sulla Terra intorno alle latitudini alte.
"Ma diversamente dalla Terra, o anche da Giove o Saturno, la magnetosfera di Urano è conosciuta veramente poco", spiega Laurent Lamy, dell'Osservatorio di Parigi, che si è occupato della ricerca.

Il risultato del suo team, che include altre osservazioni fatte da osservatori in Francia, Regno Unito e USA, sarà pubblicato sul Geophysical Research Letters.

Le aurore su Urano si sono dimostrate molto più pallide di quelle sulla Terra, ma è anche vero che Urano si trova a oltre 4 miliardi di km di distanza. Non è la prima volta che si tenta di osservare aurore su Urano, ma non è mai stato possibile fino ad ora. Gli astronomi avevano osservato bene le aurore circa 25 anni fa, quando la sonda Voyager 2 passo vicino al pianeta, registrando lo spettro delle emissioni delle aurore.

"Questo pianeta è stato esaminato in dettaglio soltanto una volta, durante il sorvolo della sonda Voyager 2, nel 1986. Da allora, non abbiamo avuto nessun'altra opportunità di osservare nuovamente questa insolita magnetosfera." ha spiegato Lamy.

Gli scienziati planetari sanno che Urano è la pecora nera del Sistema Solare per via del suo stranissimo asse di rotazione. Mentre tutti gli altri pianeti hanno rotazioni più o meno inclinate ma comunque dirette verso l'alto, rispetto al piano del sistema solare, Urano è posizionato di fianco, e ruota con i poli dove dovrebbe esserci l'equatore!
Si sospetta che questa strana natura delle aurore su Urano sia dovuta alla peculiare magnetosfera che a sua volta e dovuta all'asse di rotazione della magnetosfera, che e ancor più sfasato rispetto al solito. Si trova infatti ad un'angolo di 60° rispetto all'asse di rotazione del pianeta! Considerate che sulla Terra, il polo magnetico si trova a circa 11° dal polo geografico. Gli scienziati teorizzano che il campo magnetico di Urano è generato da un oceano salato presente all'interno del pianeta, e questo porta a questo stranissimo asse magnetico!

Le aurore del 2011 sono differenti non solo dalle aurore della Terra, ma anche dalle precedenti aurore uraniane trovate dalla sonda Voyager 2. Quando la navicella spaziale passo vicino al pianeta, circa due decenni fa, Urano era vicino al suo solstizio, e quindi il suo asse rotazionale era puntato verso il Sole. In questa configurazione, l'asse magnetico è rimasto ad un angolo grande rispetto al vento solare, producendo le sembianze di una magnetosfera più simile a quella Terrestre, anche se molto più dinamica. Sotto quelle condizioni, del solstizio del 1986, le aurore sono durate di più rispetto alle recenti viste da Hubble e furono osservate sul lato notturno del pianeta, come capita sulla Terra. Hubble non può osservare il lato oscuro del pianeta, tuttavia, quindi i ricercatori in questo caso non sanno che tipo di aurore, se ci sono state, sono state generate sul lato scuro.

Questo nuovo set di osservazioni, comunque, mostra il pianeta vicino al suo equinozio, con nessuno dei poli rotazionali di Urano rivolti verso il Sole, e l'asse è allineato quasi perpendicolare rispetto al flusso del vento solare. Dato che l'inclinazione dell'asse magnetico è così particolare, la rotazione diurna di Urano durante il periodo intorno all'equinozio, fa si che ognuno dei poli magnetici puntino verso il Sole una volta al giorno, e questo è probabilmente il motivo per cui le aurore che vediamo sono così diverse da quelle osservabili durante il solstizio, ha spiegato Lamy.

Questa configurazione è davvero unica nel sistema solare" ha aggiunto Lamy, che ha fatto anche notare che i due punti luminosi transienti osservati nel 2011, erano molto vicini alla latitudine del polo nord magnetico di Urano.

Riuscire a catturare immagini delle aurore di Urano è stato il risultati di una combinazione tra un po' di fortuna e tantissimo lavoro di pianificazione. Nel 2011, la Terra, Giove ed Urano erano allignati in tale modo che il vento solare poteva fluire dal Sole, oltre il Sole e Giove e poi verso Urano. quando il Sole ha prodotto diversi grandi espulsioni di massa coronale verso la metà di Settembre 2011, i ricercatori hanno usato satelliti terrestri per monitorare il vento solare arrivato qui due o tre giorni dopo. Le due settimane dopo questo, il vento solare è stato visto oltre passare da Giove, a circa 500 km al secondo. Calcoli precisi hanno permesso di stabilire che le particelle solari avrebbero raggiunto Urano verso la metà di Novembre, il team ha usato poi il Hubble Space Telescope per cercare di trovare i segni delle aurore.

Sin da quando Voyager 2 scoprì quanto era strano Urano, Fran Bagenal, scienziato planetario dell'Università del Colorado, e partecipante alle osservazioni, ha desiderato e atteso la possibilità di dare un'occhiata migliore a questo mondo. "Questo è stato davvero un modo geniale per riuscire a farlo."

Una migliore comprensione della magnetosfera di Urano potrebbe aiutare gli scienziati a mettere alla prova le teorie che abbiamo su come funzionano le magnetosfere in generale, inclusa quella della Terra. "Abbiamo diverse idee riguardo a come funziona la magnetosfera sulla Terra e in posti come Giove o Saturno, ma penso che non si sa davvero bene come funziona una cosa finché non la si testa in un sistema molto differente."

http://www.agu.org/news/press/pr_archives/2012/2012-19.shtml

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