Las extrañas auroras de rayos X en Júpiter ya no son un misterio
Redacción.
Júpiter tiene auroras causadas por Rayos X. Durante cuatro décadas, los astrónomos se han preguntado cómo se generaron, hasta que hayan podido observar completamente y por primera vez su mecanismo, que podría tener lugar en muchas otras partes del universo.
Cada pocos minutos Júpiter produce un espectacular explosión de rayos X porque las partículas cargadas interactúan con la atmósfera del planeta.
Un fenómeno similar ocurre en la Tierra que crea la aurora boreal, pero el de Júpiter es mucho más poderoso, liberando cientos de gigavatios de energía, suficiente para alimentar brevemente a toda la civilización humana.
Un estudio publicado hoy Avances de la ciencia explica las observaciones de un grupo internacional de astrónomos que combinaron Datos del satélite Juno de la NASA, orbitando el planeta, con mediciones simultáneas de rayos X del observatorio XMM-Newton de la Agencia Espacial Europea, en la órbita de la Tierra.
Los astrónomos han observado a Júpiter producir auroras de rayos X durante cuarenta años, pero no sabían cómo se producen, solo que ocurren cuando los iones golpean la atmósfera.
El equipo, liderado por el University College of London (UCL) y la Academia de Ciencias de China, descubrieron que las llamaradas de rayos X son provocadas por las vibraciones periódicas de las líneas del campo magnético de Júpiter.
Estas vibraciones crean ondas de plasma (gas ionizado) que envían partículas de iones pesados »surfeando» a lo largo de las líneas del campo magnético hasta que chocan contra la atmósfera del planeta, liberando energía en forma de rayos X.
Uno de los coautores del estudio, William Dunn, desde la UCL destacó que ahora saben que esos iones son transportados por ondas de plasma, una explicación que no se había propuesto antes, aunque ocurre un proceso similar en la propia aurora de la Tierra.
Por lo tanto, podría ser «un fenómeno universal, presente en muchos entornos diferentes del espacioDunn supuso.
Las auroras de Rayos X ocurren en los polos norte y sur de Júpiter, en a menudo con una regularidad mecánica: Durante la observación utilizada para obtener datos, el planeta produjo ráfagas de rayos X cada veintisiete minutos.
Partículas cargadas iónicas que golpean la atmósfera se originan a partir de gas volcánico vertiéndose en el espacio desde los volcanes gigantes de Io, una de las lunas de Júpiter.
Este gas se ioniza, es decir, sus átomos se despojan de electrones, debido a las colisiones en el entorno inmediato de Júpiter, formando una especie de rosquilla de plasma que envuelve al planeta.
El autor principal del estudio, Zhonghua Yao de la Academia de Ciencias de China, señaló que ahora que han identificado este «proceso fundamental» de partículas cargadas «surfeando» ondas de plasma, hay muchas más posibilidades de estudiarlo en el futuro.
También podrían ocurrir procesos similares, estimó el investigador, en Saturno, Urano, Neptuno y, probablemente, en exoplanetas.
Campo magnético
Mientras que en Júpiter el campo magnético se llena de iones de azufre y oxígeno que son expulsados por los volcanes de Io, en Saturno la luna Encelado lanza agua al espacio, llenando el campo magnético del planeta con iones del grupo del agua.
El proceso observado en Júpiter tiene una gran similitud con las auroras iónicas que ocurren en la Tierra, donde el ion responsable es un protón, que proviene de un átomo de hidrógeno, pero el proceso no es lo suficientemente enérgico como para crear rayos X.
Para realizar esta investigación, el equipo analizó las observaciones de Júpiter y sus alrededores tomados durante veintiséis días por los satélites Juno y XMM-Newton.
Los investigadores vieron «una clara correlación«entre las ondas de plasma detectadas por Juno y las erupciones aurorales de rayos X en el polo norte de Júpiter registradas por XMM-Newton.
El siguiente paso fue utilizar un modelo de computadora para confirmar que las olas impulsarían la partículas pesadas en la atmósfera de Júpiter.
Lo que aún no está claro es por qué las líneas del campo magnético Vibran periódicamente, pero podrían ser el resultado de interacciones con el viento solar o flujos de plasma de alta velocidad dentro de la magnetosfera de Júpiter.