Nemesis Project Research: Saturno: nuovo studio sulle aurore polari

Un nuovo video e immagini mostrano la scintillante aurora di Saturno in un periodo di due giorni, aiutando gli scienziati a capire cosa provoca uno dei più impressionanti spettacoli di luce del Sistema Solare.

Il video e le immagini sono parte di un nuovo studio che, per la prima volta, estrae le informazioni dalle aurore l'intero catalogo di immagini di Saturno prese dallo strumento di mappatura visiva e spettrometro ad infrarossi (VIMS) a bordo della sonda Cassini della NASA.

Queste immagini e risultati preliminari sono stati presentati da Tom Stallard, scienziato di punta VIMS e collaboratore del magnetometro di Cassini, presso il Planetary European Science Congress a Roma, Venerdì 24 settembre.

Nel video, il fenomeno dell'aurora varia chiaramente in modo significativo nel corso di un giorno su Saturno, che dura circa 10 ore e 47 minuti.
Sui lati vi sono il mezzogiorno e la mezzanotte (a sinistra e a destra ai lati rispettivamente delle immagini), l'aurora può illuminare in modo significativo per alcune ore, suggerendo che la luminosità è collegata con l'angolatura di illuminazione del Sole.
Altre caratteristiche possono essere viste ruotare con il pianeta, per riapparire nello stesso tempo e nello stesso luogo il secondo giorno, suggerendo che queste sono direttamente controllate dall'orientamento del campo magnetico di Saturno.

"Le aurore di Saturno sono molto complesse e stiamo iniziando solo adesso a comprendere tutti i fattori coinvolti", ha detto Stallard. "Questo studio fornirà una visione più ampia della grande varietà di caratteristiche differenti che presenta l'aurora su Saturno e ci permetterà di comprendere meglio ciò che controlla queste variazioni di aspetto" .

Le urore su Saturno si verificano in un processo simile a luci del nord e del sud della Terra. Le particelle del vento solare vengono convogliate dal campo magnetico verso i poli del pianeta, dove interagiscono con i gas elettricamente carichi (plasma) nell'alta atmosfera emettendo la luce.

A Saturno, tuttavia, le caratteristiche aurorali possono anche essere causate dalle onde elettromagnetiche generate quando le lune del pianeta si muovono attraverso il plasma che riempie la sua magnetosfera.

I dati precedenti di Cassini hanno contribuito a mostrare ad una serie di istantanee dettagliate delle aurore. Ma la comprensione della natura globale della regione aurorale richiede un enorme numero di osservazioni, che può essere difficile perché il tempo per vicine osservazioni di Cassini è ridotte",ha detto Stallard.

Tuttavia, le osservazioni di VIMS e di numerosi altri obiettivi scientifici includono anche informazioni aurorali A volte l'aurora può essere vista chiaramente, ma a volte Stallard e i colleghi devono collegare più immagini per produrre un segnale. Questo vasto insieme di osservazioni permette agli scienziati di capire l'aurora in generale, piuttosto che i produrre espresse osservazioni dedicate al fenomeno.

Stallard ei suoi colleghi hanno analizzato circa 1.000 immagini tra le 7.000 che VIMS ha ripreso per la regione aurorale di Saturno.

Le nuove immagini, in falsi colori mostrano le aurore di Saturno incandescenti nel verde intorno al polo sud del pianeta (foto di apertura). Le informazioni aurorali nelle due immagini sono state estratte dai dati di VIMS del 24 maggio 2007 (foto in basso), e del primo novembre 2008(seconda foto in basso). Il video si estende per circa 20 ore di osservazioni della Terra e da VIMS, dal settembre 22 e 23 del 2007.

"Studi approfonditi come questo sulle aurore di Saturno ci aiutano a capire anche come si sono generate sulla Terra e la natura delle interazioni tra la magnetosfera e le regioni più alte dell'atmosfera di Saturno" ha detto Linda Spilker, scienziato del progetto Cassini.

Qui in alto vediamo un quartetto di immagini composite in falsi colori, che mostrano la danza delle luci del sud di Saturno nei dati ottenuti dalla sonda Cassini della NASA. Questa immagine è tra le prime ad essere rilasciate da uno studio che estrae le emissioni aurorali del catalogo di immagini prese dallo spettrometro di mappatura visuale e infrarossi di Cassini.

In questa immagine costruita a partire dai dati raccolti nel vicino infrarosso, l'emissione aurorale viene evidenziata in verde. I dati rappresentano le emissioni di ioni idrogeno in luce tra i 3 e i 4 micron di lunghezza d'onda. In generale, gli scienziati identificano in blu la luce solare riflessa alla lunghezza d'onda di 2 micron, in verde la luce solare riflessa a 3 micron e in rosso per l'emissione termica a 5 micron. Gli anelli di Saturno riflettono la luce solare a 2 micron, ma non ai 3 e ai 5 micron, in modo che appaiono blu profondo. La foschia d'alta quota di Saturno riflette la luce solare, sia a 2 e 3 micron, ma non a 5 micron, e perciò appare dal verde al blu-verde. L'emissione di calore dall'interno di Saturno è visibile solo a 5 micron di lunghezza d'onda nei dati dello spettrometro, e appare quindi in rosso. Le macchie scure e le caratteristiche bande nell'immagine sono nuvole e tempeste di piccole dimensioni che evidenziano i sistemi meteo e di modelli di circolazione più profondi del pianeta. Sono illuminate dal basso dall'emissione termica di Saturno, e quindi appaiono in silhouette.

Le immagini, come già accennato in alto, sono state ottenute il 24 maggio 2007 dalla sonda Cassini.

Questa immagine composita in alto, in falsi colori, ottenuta dai dati dalla sonda Cassini della NASA, mostra le striature delle aurore su circa 1.000 chilometri (600 miglia) della regione sud polare di Saturno. E' tra le prime immagini rilasciate che identificano le emissioni aurorali dallo spettrometro di mappatura visuale e infrarossa della sonda Cassini.

In questa immagine costruita a partire dai dati raccolti nel vicino infrarosso della luce, l'emissione aurorale viene evidenziata in verde. I dati rappresentano le emissioni di ioni idrogeno in luce tra i 3 e i 4 micron di lunghezza d'onda. In generale, in blu è indicata la luce solare riflessa alla lunghezza d'onda di 2 micron, in verde la luce solare riflessa a 3 micron e in rosso l'emissione termica a 5 micron.
Gli anelli di Saturno riflettono la luce solare a 2 micron, ma non a 3 e 5 micron, ed appaiono blu profondo. La foschia d'alta quota di Saturno riflette la luce solare, sia a 2 e 3 micron, ma non a 5 micron, e perciò appare dal verde al blu-verde. L'emissione di calore dall'interno di Saturno è visibile solo a 5 micron di lunghezza d'onda nei dati dello spettrometro, e appare quindi in rosso. Le macchie scure e le caratteristiche bande nell'immagine sono nuvole e tempeste di piccole dimensioni che evidenziano i sistemi meteo e i modelli di circolazione più profonda del pianeta. Sono illuminate dal basso dall'emissione termica di Saturno, e quindi appaiono in silhouette.

L'immagine composita è stata fatta da 65 singole osservazioni dello spettrometro di mappatura visuale e infrarossi di Cassini il primo novembre 2008. Le osservazioni sono avvenute ogni sei minuti.

VIDEO DELL'AURORA SUD POLARE DI SATURNO