I dati degli strumenti a bordo della sonda Rosetta hanno contribuito a rivelare che la cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko ha la sua aurora

I dati degli strumenti della NASA a bordo della sonda Rosetta dell’ESA (Agenzia spaziale europea) hanno contribuito a rivelare che la cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko ha la sua aurora ultravioletta. È la prima volta che tali emissioni elettromagnetiche sono state documentate su un oggetto celeste diverso da un pianeta o da una luna.

Sulla Terra, l’aurora (nota anche come aurora boreale o meridionale) viene generata quando particelle caricate elettricamente dal Sole colpiscono l’atmosfera superiore creando riflessi colorati di verde, bianco e rosso. Altrove nel sistema solare, Giove e alcune delle sue lune, così come Saturno , Urano , Nettuno e persino Marte, hanno tutti esibito la propria versione dell’aurora. Ma il fenomeno dovevano ancora essere documentato sulle comete. Fino a quel momento non era mai stata rilevata un’aurora su una cometa.

La cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko
La cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko. Credit: ESA/ Rosetta/ NAVCAM

Studio le aurore della Terra da cinquant’anni“, ha detto il fisico Jim Burch del Southwest Research Institute. “Trovare aurore intorno a 67P, prive di campo magnetico, è sorprendente e affascinante“.

La formazione delle aurore

Le aurore sono generate dall’eccitazione di particelle cariche in un’atmosfera. Qui sulla Terra, ad esempio, il vento solare soffia nella magnetosfera e lì interagisce con le particelle cariche. Queste particelle entrano in contatto con l’atmosfera superiore e vengono incanalate lungo le linee del campo magnetico fino ai poli, dove si manifestano come giochi di luce affascinanti. Funziona in modo diverso su altri corpi

Aurora
Aurora ripresa dallo spazio. Credit: NASA

Le aurore di Ganimede ed Europa sono generate dalle interazioni con il campo magnetico di Giove. Venere non ha un campo magnetico proprio di cui siamo a conoscenza, ma le interazioni con il vento solare ne creano uno abbastanza forte da innescare le aurore. L’atmosfera di Marte è estremamente sottile, ma il suo debole campo magnetico può supportare le aurore. L’aurora permanente di Giove non è causata dal vento solare, ma da un meccanismo misterioso ancora da scoprire . E mentre l’anello dell’aurora principale di Saturno sembra essere generato dal vento solare, ci sono macchie di esso che non sono previste. Anche questo è ancora un mistero.

Aurora al polo nord di Saturno. Credit: NASA

La cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko

La cometa 67P/CG non ha nemmeno un campo magnetico “preso in prestito”. Ma ha una specie di atmosfera, l’involucro di gas chiamato chioma che circonda il nucleo di una cometa attiva quando si avvicina abbastanza al Sole da permettere ai ghiacci intrappolati in esso di sublimare. È stato qui nella chioma che lo spettrografo del lontano ultravioletto (FUV) sullo strumento Alice a bordo della sonda Rosetta ha rilevato un bagliore. Alice’s Ion and Electron Sensor (IES) ha rilevato una sorpresa ancora più grande: gli elettroni del vento solare.

Cometa
Questo mosaico della cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko è stato ripreso il 20 novembre 2014. La risoluzione dell’immagine è di 3 metri per pixel. Credit: ESA/Rosetta/ NAVCAM

Inizialmente, pensavamo che le emissioni ultraviolette della cometa 67P fossero fenomeni noti come ‘bagliore diurno’, un processo causato dai fotoni solari che interagiscono con il gas della cometa“, ha detto l’astronomo Joel Parker del Southwest Research Institute . “Siamo rimasti sbalorditi nello scoprire che le emissioni UV sono aurore, guidate non da fotoni, ma da elettroni nel vento solare che rompono l’acqua e altre molecole nella chioma e sono state accelerate nell’ambiente vicino alla cometa. Gli atomi eccitati risultanti fanno questa luce distintiva.

Sonda Rosetta
Rappresentazione artistica della sonda Rosetta

Il team ha simulato una cometa e ha scoperto che le linee del campo magnetico attorno alla cometa sono sufficienti per fornire un percorso per accelerare gli elettroni del vento solare in un pozzo potenziale (regione che circonda un minimo locale di energia potenziale) creato da un campo elettrico attorno al nucleo prodotto dal plasma della cometa. Tuttavia, poiché la cometa non ha un campo magnetico proprio, l’aurora stessa è diffusa, a differenza delle aurore generate dall’eccitazione del vento solare sulla Terra e su Marte.

Bagliore verde
Bagliore verde su Marte, rappresentazione artistica. Credit: ExoMars
Studi futuri

La combinazione del processo di accelerazione e di eccitazione rende l’aurora della cometa 67P/CG unica finora nel Sistema Solare, hanno detto i ricercatori. La scoperta potrebbe offrire nuovi indizi per capire come vengono generate le aurore in tutto il Sistema Solare. Sondando il bagliore a varie distanze dal Sole, gli astronomi potrebbero imparare molto sulla variabilità degli elettroni nel vento solare.

Riferimenti:

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