La stagionale magnetosfera di Saturno

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Credit: NASA/JPL/JHUAPL

E' appena uno studente del terzo anno all'Università dell'Iowa ma Tim Kennelly è già protagonista di uno studio che descrive l'attività della magnetosfera di Saturno, dove le particelle cariche provenienti dal Sole a volte riescono a formare spettacolari aurore, proprio come accade qui sulla Terra.

Il team, guidato dal giovane laureando in fisica ed astronomia, ha scoperto il modo in cui la bolla magnetica intorno al pianeta cambia con le stagioni, fornendo importanti indizi sull'enigmatico segnale radio naturale di Saturno e aiutando a perfezionare i calcoli sulla durata del giorno.

Lo studio va così ad integrare i modelli che riproducono i fenomeni periodici osservati nella magnetosfera del pianeta, la terza più grande di tutto il Sistema Solare, eclissata solo dai campi magnetici del Sole e di Giove.

I ricercatori hanno utilizzato i dati della sonda della NASA Cassini raccolti tra il 2004 e il 2011, studiando i "tubi di flusso", formati da gas caldo elettricamente carico, chiamato plasma, responsabili di incanalare le particella cariche in arrivo con il vento solare, verso il Saturno.

Gli scienziati hanno così scoperto che la presenza dei tubi è correlata ai modelli di onde radio dell'emisfero settentrionale e meridionale, a seconda delle stagioni: questo effetto stagionale è simile al modo in le aurore terrestri appaiono più frequentemente nei mesi primaverili e autunnali.

Inoltre, poiché i segnali radio erano stati utilizzati per misurare il periodo di rotazione di Giove, i ricercatori pensarono di poter ottenere risultati analoghi per Saturno. Ma Saturno, a differenza della Terra che ha una superficie rocciosa visibile e ruota una volta ogni 24 ore, è un gigante gassoso pieno di strati, ciascuno con una velocità di rotazione diversa e questo ha sempre reso difficile capire quanto duri un giorno sul pianeta (circa 10 ore ma varia a seconda della latitudine).
Il lavoro di Kennelly, che ha effettuato misurazioni dirette dell'intensità della radiazione in radiofrequenza SKR di Saturno (Saturn Kilometric Radiation, con lunghezza d'onda misurata in chilometri), potrebbe aiutare a perfezionare i calcoli.

Il documento, alla fine, raccoglie una serie di conoscenze che potrebbero essere valide anche per altri pianeti, compreso il nostro:

"Questa scoperta potrebbe modificare il modo in cui gli scienziati guardano la magnetosfera della Terra e le fasce di Van Allen che interessano una vasta gamma di attività sul nostro pianeta, che vanno dalla sicurezza dei voli spaziali alle comunicazioni satellitari e cellulari"

La ricerca è descritta sul Journal of Geophysical Research della rivista American Geophysical Union.