Scoperta dell’aurora infrarossa su Urano: un passo avanti nella comprensione dei campi magnetici planetari
Scoperta dell’aurora infrarossa su Urano: un passo avanti nella comprensione dei campi magnetici planetariPer la prima volta, gli astronomi dell’Università di Leicester hanno confermato l’esistenza di un’aurora infrarossa sul pianeta esterno e freddo del nostro sistema solare, Urano. Questa scoperta potrebbe gettare luce sui misteri che circondano i campi magnetici dei pianeti del nostro sistema solare e potrebbe anche fornire indizi sulla possibilità che mondi lontani possano sostenere la vita.
La scoperta dell’aurora infrarossa su Urano
Il contesto della ricerca
Il team di scienziati, sostenuto dal Science and Technology Facilities Council (STFC), ha ottenuto le prime misurazioni dell’aurora infrarossa (IR) su Urano dal 1992. Sebbene l’aurora ultravioletta (UV) di Urano sia stata osservata dal 1986, fino ad ora non era stata confermata la presenza di un’aurora IR. Le conclusioni degli scienziati sono state pubblicate il 23 ottobre sulla rivista Nature Astronomy.
Il ruolo dei campi magnetici e delle aurore
Gli “giganti di ghiaccio” Urano e Nettuno sono pianeti insoliti nel nostro sistema solare in quanto i loro campi magnetici non sono allineati con gli assi in cui ruotano. Sebbene gli scienziati non abbiano ancora trovato una spiegazione per questo, potrebbero trovarsi indizi nell’aurora di Urano. Le aurore sono causate da particelle cariche ad alta energia, che vengono canalizzate e collidono con l’atmosfera di un pianeta attraverso le linee del campo magnetico del pianeta. Su pianeti come Urano, dove l’atmosfera è prevalentemente una miscela di idrogeno ed elio, quest’aurora emetterà luce al di fuori dello spettro visibile e in lunghezze d’onda come l’infrarosso (IR).
Metodologia e risultati della ricerca
Le tecniche utilizzate
Il team ha utilizzato misurazioni dell’aurora infrarossa prese analizzando specifiche lunghezze d’onda di luce emesse dal pianeta, utilizzando il telescopio Keck II. Da questo, possono analizzare la luce (conosciuta come linee di emissione) da questi pianeti, simile a un codice a barre. Nello spettro infrarosso, le linee emesse da una particella carica nota come H3+ varieranno in luminosità a seconda di quanto sia calda o fredda la particella e di quanto sia densa questa parte dell’atmosfera. Pertanto, le linee agiscono come un termometro nel pianeta.
I risultati ottenuti
Le loro osservazioni hanno rivelato aumenti distinti nella densità di H3+ nell’atmosfera di Urano con piccoli cambiamenti di temperatura, coerenti con l’ionizzazione causata dalla presenza di un’aurora infrarossa. Questo non solo ci aiuta a capire meglio i campi magnetici dei pianeti esterni del nostro sistema solare, ma potrebbe anche aiutare nell’identificazione di altri pianeti che sono adatti a sostenere la vita.
Implicazioni e studi futuri
Le implicazioni della scoperta
Emma Thomas, autrice principale dello studio e studentessa di dottorato presso la Scuola di Fisica e Astronomia dell’Università di Leicester, ha dichiarato: “La temperatura di tutti i pianeti giganti di gas, compreso Urano, è di centinaia di gradi Kelvin/Celsius superiore a quanto predicono i modelli se riscaldati solo dal sole, lasciandoci con la grande domanda su come questi pianeti siano così più caldi del previsto? Una teoria suggerisce che l’energetica aurora ne sia la causa, che genera e spinge il calore dall’aurora verso l’equatore magnetico.
Prospettive future
Emma aggiunge: “Non abbiamo molti studi su questo fenomeno e quindi non sappiamo quali effetti avrà su sistemi che si basano sul campo magnetico della Terra come i satelliti, le comunicazioni e la navigazione. Tuttavia, questo processo si verifica ogni giorno su Urano a causa dell’unico disallineamento degli assi di rotazione e magnetici. Lo studio continuo dell’aurora di Urano fornirà dati su cosa possiamo aspettarci quando la Terra mostrerà un futuro inversione dei poli e cosa significherà per il suo campo magnetico.”