Radio Giove

Il live stream mostra tre grafici:

• Sulla sinistra, occupante gran parte della finestra, abbiamo il grafico prodotto dal software Radio-Sky Spectrograph (RSS) in cui è registrata la potenza del segnale tra i 16MHz ed i 24MHZ. In questa banda, oltre ai radio eventi di Giove, è possibile catturare anche eventi solari nonché alcune perturbazioni della ionosfera terrestre.
  Il grafico è in tre dimensioni: sull’asse delle ascisse abbiamo il tempo, sull’asse delle ordinate la frequenza mentre il colore dello sfondo indica l’intensità del segnale ricevuto.
• Gran parte della finestra di destra invece mostra le previsioni di una probabile tempesta radio di Giove attraverso il software Radio-Jupiter Pro 3. Oltre le effemeridi di Giove e del Sole, in alto è mostrato il diagramma IO-CML dove sull’asse delle ascisse abbiamo l’orientamento di Giove durante la rotazione su se stesso mentre sulle ordinate la posizione orbitale di IO intorno a Giove. Quest’ultimo, rappresentato da un punto marrone, scorre nel tempo lungo linee diagonali. Quando si trova nelle zone rosse, gialle o verdi abbiamo una probabilità maggiore di emissione di radio burst.
• Infine in alto a destra, che in parte si sovrappone alla finestra delle previsioni, si trova la piccola finestra del grafico ALT/AZ che mostra altitudine ed azimut di Giove e del Sole rispetto le coordinate dell’osservatore.

Background scientifico

Al contrario delle stelle, l’energia emessa dai pianeti, ad esclusione del sistema Gioviano, è per la maggior parte attribuibile a radiazione termica la cui intensità è direttamente proporzionale alla frequenza dell’emissione.

Invece le frequenze in cui Giove emette le più intense onde radio si estendono da circa 50 kHz fino ai 40 MHz, frequenze abbastanza basse per essere attribuite a radiazione termica. La ionosfera terrestre comunque riflette le frequenze inferiori a 15MHz circa. Molti osservatori amatoriali ascoltano alla frequenza di 20MHz perché, oltre ad essere al di sopra della frequenza di taglio della ionosfera, è abbastanza libera da interferenze di genere artificiale.

È stato osservato che le emissioni radio sono dipendenti dalla longitudine di Giove. Ci sono 3 range di longitudini dove è più probabile captare i radio burst: sono conosciute come A, B e C. Il sistema utilizzato dalla scienza ufficiale per determinare la longitudine di Giove è il System III. Tale sistema utilizza il campo magnetico di Giove come riferimento e il motivo dell’uso di questa metodologia è che il campo magnetico è controllato dall’interno del pianeta e il moto dell’interno del pianeta, essendo costante, fornisce un tasso di rotazione vero, al contrario dell’utilizzo delle nubi che cambiano posizione con la latitudine.

Inoltre è stato scoperto che esse sono ancora più forti quando il suo satellite IO si trova in certe posizioni orbitali. Tali emissioni sono nominate IO-A, IO-B ed IO-C. I radio burst quindi sono il risultato di violenti processi nell’atmosfera del pianeta, collegati al moto del suo satellite IO, ed hanno potenza tale da poter essere rivelati anche da dispositivi amatoriali. Con l’animazione successiva, che è lo specchio del grafico IO-CML presente nel live stream, cerchiamo di chiarire il concetto

I segnali radio emessi da Giove possono avvenire essenzialmente in due lunghezze d’onda:

• Le onde decimetriche (lunghezze d’onda nell’ordine delle decine di centimetri) corrispondenti alla banda UHF dovute alla radiazione di ciclotrone associata all’accelerazione che subiscono gli elettroni non relativistici (cioè che si muovono a velocità molto minore di quella della luce) per effetto del campo magnetico di Giove: vengono emesse a latitudini basse.
• Le onde decametriche (lunghezze d’onda nell’ordine delle decine di metri) di frequenza minore rispetto alle precedenti corrispondenti alla banda HF dovute alle correnti elettriche associate al movimento delle cariche che costituiscono il plasma presente nella magnetosfera di Giove: sono emesse dalle zone vicino ai poli di Giove e sono quelle che andremo ad osservare

La magnetosfera di Giove è molto intensa. Oltretutto, essendo più lontano dal Sole rispetto la Terra, è meno influenzata dalla pressione del vento solare e quindi nel suo movimento di contrazione ed espansione arriva, in quest’ultimo caso, ad inglobare i suoi 4 satelliti Galileiani.

In generale la magnetosfera dei pianeti intrappola nelle sue linee di campo magnetico le particelle cariche trasportate dal vento solare. Giove, poiché provvisto di un’imponente magnetosfera, intrappola anche le particelle dei suoi satelliti. L’attività vulcanica del satellite IO, che deriva probabilmente dalle forze di marea sprigionate dall’interazione tra IO stesso, Giove e i satelliti Europa e Ganimede, lancia con grande potenza gas elettricamente carichi verso la zona interna della magnetosfera gioviana.

Ne deriva che nella magnetosfera gioviana è presente un anello di plasma che circonda il pianeta all’incirca coincidente proprio con l’orbita di IO. Quest’ultimo nel suo peregrinare attraverso le linee di campo magnetico genera una corrente elettrica tra egli stesso e Giove. Quando la corrente giunge sull’atmosfera di Giove, oltre a generare delle aurore proprio come avviene qui sulla Terra, genera delle tempeste radio relazionate quindi alla posizione di IO.

I due tipi di radio segnali più comuni emessi da Giove sono caratterizzati dalla loro durata:

• “L-burst” (Long-burst) durano da pochi decimi di secondo a pochi secondi e il loro suono assomiglia a onde oceaniche che si infrangono su una spiaggia.
• “S-burst” (Short-burst) hanno durate da pochi millesimi a pochi centesimi di secondo e possono verificarsi a velocità di decine di raffiche al secondo. Il loro suono è simile allo scoppiettio dei pop-corn cotti in padella. Gli S-burst sono spesso associati a fonti IO-B o IO-C.

Molte volte l’attività gioviana è un mix di L e S-burst, rendendo i suoni un po’ più difficili da identificare. Per questo motivo di seguito trovate due tracce audio relative agli L-Burst ed S-Burst