09 novembre 2007

Radiofaro Saturno

Radio Saturno trasmette in onde lunghe, come un radiofaro. Negli anni Ottanta la sonda Voyager aveva individuato una fonte di emissione di impulsi di onde chilometriche (la Saturn Kilometric Radiation, SKR), su frequenze comprese tra i 50 e i 500 kHz. La regolare periodicità delle emissioni (circa dieci ore e 40 minuti) aveva spinto gli scienziati ad associare questo fenomeno alla velocità di rotazione del pianeta. Normalmente non è facile determinare questo parametro in un pianeta gassoso così massivo e gli impulsi di questo particolare orolologio radio fanno molto comodo. E' un po' come la luce di un faro che ruota nell'oscurità della notte: misuri la periodicità del faro e ottieni banalmente la velocità di rotazione.
Ma da dove vengono questi segnali? L'emissione potrebbe essere dovuta a una anomalia, una gobba del campo magnetico di Saturno: ruotando sul proprio asse il pianeta trascina con sé questa gobba e gli scienziati ipotizzano che il rigonfiamento possa interagire con una particolare zona della alta atmosfera del pianeta in cui sussistono condizioni aurorali molto intense, generando una "scintilla" fatta di onde radio.
Poi è arrivata un'altra sonda, Cassini, e la regolarità del famoso radio-orologio è stata messa in dubbio e con essa la velocità di rotazione del pianeta degli anelli, che a questo punto non è poi tanto sicura. Cassini ha misurato una variazione di parecchi minuti su un periodo di circa un mese. Circa un mese? Hmmm, ricorda qualcosa. E in effetti in un articolo appena pubblicato su Nature e ripreso in una corrispondenza del New Scientist, un gruppo di radioastronomi dell'Osservatorio parigino di Meudon annuncia che gli ultimi studi basati sulle osservazioni con i satelliti terrestri come ACE, indicano una correlazione tra vento solare e radioimpulso. Secondo il team guidato da Philippe Zarka il vento solare "modula" le emissioni radio di Saturno e determina la variazione.
Il sito dedicato alla sonda Cassini dall'Università dello Iowa riporta una simulazione della SKR. Un trucco di compressione delle frequenze permette di "ascoltare" l'emissione per farsi un'idea della sua struttura spettrale. L'impulso viene traslato in una porzione di frequenze audio, tra i 0 e i 3.000 Hz. Mentre sull'asse dei tempi la "rotazione" di dieci ore e rotti viene ridotta a un secondo. L'effetto è molto suggestivo. Se Zarka e soci hanno ragione, il vento solare potrebbe determinare lo spostamento della zona di attività aurorale che, secondo la teoria della gobba, il campo magnetico di Saturno incontra durante la sua rotazione. Sempre teoricamente, si potrebbe usare Cassini per mappare l'andamento di questa zona, correggere la periodicità dell'impulso radio e ottenere un valore più attendibile per la velocità di rotazione di Saturno.
Ma le cose non sono così chiare. Altri scienziati dicono che anche supponendo l'autenticità della correlazione tra vento solare e variazione del segnale radio, la veloctià di rotazione del pianeta deve essere misurata in altro modo (per esempio studiandone i campi gravitazionali). E poi resterebbe da approfondire la faccenda del meccanismo che genera l'impulso radio, quella della gobba potrebbe essere una teoria insufficiente o sbagliata. In ogni caso, potete leggere l'articolo del New Scientist e l'abstract dello studio originale su Nature numero 450. Sul sito di Iowa University si trovano altre notizie sulla strumentazione per le misure di onde radio e di plasma a bordo di Cassini. Personalmente trovo molto ironico il fatto che Saturno sia un colossale NDB che non sentiremo mai.

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