Gli astronomi confermano che le macchie luminose di Nettuno fotografate da Webb sono aurore

Le aurore non sono prerogativa della Terra ma possono avvenire anche su altri pianeti, sia del nostro Sistema Solare che di altri mondi. Gli astronomi hanno di recente confermato la presenza di questo fenomeno su Nettuno.

Per la prima volta, grazie alle immagini raccolte dal telescopio spaziale James Webb (JWST, acronimo dall’inglese James Webb Space Telescope) è stato possibile ammirare per la prima volta delle aurore su Nettuno, il più lontano pianeta del Sistema Solare.

In questo modo viene confermata la presenza di questo fenomeno, già osservato anche sugli altri giganti gassosi del nostro sistema planetario: Giove, Urano e Saturno, anche su questo pianeta.

Anche su Nettuno si formano magnifiche aurore

Proprio per ricercare questo ultimo tassello mancante della ricerca di aurore sui giganti del nostro sistema solare un team di ricercatori ha portato avanti ulteriori analisi che hanno poi portato a questa scoperta. Lo studio è stato poi recentemente pubblicato sulla rivista Nature.

Così come quelle terrestri anche le altre aurore del nostro Sistema Solare si verificano quando le particelle energetiche, in prevalenza protoni ed elettroni, spesso provenienti dal Sole, rimangono intrappolate nel campo magnetico planetario e alla fine interagiscono con l’atmosfera superiore. L’energia poi rilasciata durante queste collisioni crea il caratteristico bagliore delle aurore.

In realtà già in passato si erano trovati indizi della presenza di aurore su Nettuno, ad esempio durante il sorvolo della sonda Voyager 2 della NASA nel 1989. Il gruppo di ricercatori ha però compreso che per riuscire a catturare l’attività aurorale su Nettuno era necessario sfruttare la sensibilità nel vicino infrarosso dello spettrografo NIRSpec di Webb.

È il primo autore di questo studio, Henrik Melin, della Northumbria University ad affermare:

Non solo vedere le aurore è stato straordinario, ma il livello di dettaglio e la chiarezza del segnale mi hanno davvero sorpreso

I dati del James Webb sono stati raccolti nel giugno del 2023 e oltre all’immagine del pianeta, gli scienziati hanno ottenuto uno spettro dettagliato per caratterizzare la composizione e misurare la temperatura della ionosfera di Nettuno.

In questo modo sono riusciti a rivelare per la prima volta una linea di emissione estremamente evidente, questa era il segno della presenza del catione trihidrogeno (H₃⁺), una molecola che può formarsi nelle aurore.

Questo particolare catione è sempre stato un chiaro indicatore dell’attività aurorale su tutti i giganti gassosi, perciò trovarlo anche su Nettuno era la prova che i ricercatori cercavano.

Nettuno Aurore — Grazie a Webb sono apparse evidenti svariate macchie di colore ciano posizionate a latitudini geografiche intermedie.

Tuttavia le aurore osservate sull’ottavo pianeta sono significativamente diverse da quelle a cui siamo abituati sulla Terra e anche rispetto a quelle su Giove e Saturno. Infatti invece di concentrarsi ai poli, nord e sud, del pianeta, si trovano a latitudini geografiche intermedie. Dalle immagini di Webb è facile riconoscere le aurore che appaiono come macchie luminose di colore ciano posizionate soprattutto nella parte centrale dell’emisfero sud.

Questa particolarità non stupisce però gli astronomi che ormai da decenni, grazie al sorvolo della sonda Voyager 2 nel 1989, avevano scoperto che il campo magnetico di Nettuno è inclinato di 47 gradi rispetto al suo asse di rotazione.

Siccome l’attività aurorale dipende dalla convergenza delle linee del campo magnetico nell’atmosfera del pianeta, su Nettuno le aurore si trovano lontane dai poli di rotazione, ma sempre in prossimità dei poli magnetici.

Grazie le osservazioni del James Webb il team di ricerca ha anche misurato per la prima volta la temperatura della parte superiore dell’atmosfera di Nettuno, trovando indizi sul perché le aurore di questo pianeta sono rimaste nascoste così a lungo.

Grazie a Webb sono stati risolti altri misteri

Sul pianeta sarebbe avvenuto un drastico abbassamento delle temperature nella parte superiore della sua atmosfera che ha reso le aurore molto più deboli e difficili da rilevare. Inoltre questo deciso raffreddamento suggerisce che questa regione atmosferica possa subire variazioni significative nonostante il pianeta si trovi a oltre 30 volte la distanza della Terra dal Sole.

Questa rivoluzionaria rivelazione ci aiuterà quindi a comprendere meglio come i campi magnetici planetari interagiscono con le particelle solari che si propagano fino alle zone più remote del nostro sistema solare.

Grazie a queste nuove scoperte gli astronomi sperano di riuscire a studiare Nettuno con Webb per un intero ciclo solare, ovvero per ben 11 anni. In questo modo si potrebbero ottenere risultati straordinari in grado di fornirci informazioni sull’origine dell’anomalo campo magnetico di Nettuno e trovare quindi una spiegazione alla sua inclinazione.

Riferimenti allo studio

Melin, H., Moore, L., Fletcher, L.N. et al. Discovery of H3+ and infrared aurorae at Neptune with JWST. Nat Astron (2025). https://doi.org/10.1038/s41550-025-02507-9