Además de ser el planeta más grande y masivo de nuestro sistema solar, Júpiter también es uno de sus cuerpos más misteriosos. Esto es ciertamente evidente cuando se trata de las poderosas auroras de Júpiter, que en algunos aspectos son similares a las de la Tierra. En los últimos años, los astrónomos han tratado de estudiar patrones en la atmósfera y la magnetosfera de Júpiter para explicar cómo funciona la actividad de las auroras en este planeta.
Por ejemplo, un equipo internacional dirigido por investigadores del University College London recientemente combinó datos del Juno sondear con observaciones de rayos X para discernir algo interesante sobre las auroras norte y sur de Júpiter. Según su estudio, que fue publicado en la edición actual de la revista científica. Naturaleza - Se ha descubierto que las intensas auroras de rayos X de Júpiter se pulsan independientemente unas de otras.
El estudio, titulado "Las pulsaciones independientes de las auroras de rayos X del norte y sur de Júpiter", fue dirigido por William Richard Dunn, un físico del Laboratorio de Ciencias Espaciales Mullard y el Centro de Ciencia Planetaria de la UCL. El equipo también estaba formado por investigadores del Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica (CfA), el Instituto de Investigación del Sudoeste (SwRI), el Centro Marshall de Vuelo Espacial Marshall, el Laboratorio de Propulsión a Chorro y múltiples instituciones de investigación.
Como ya se señaló, las auroras de Júpiter son algo similares a las de la Tierra, ya que también son el resultado de partículas cargadas del Sol (también conocido como "viento solar") que interactúan con el campo magnético de Júpiter. Debido a la forma en que Júpiter y los campos magnéticos de la Tierra están estructurados, estas partículas se canalizan a las regiones polares norte y sur, donde se ionizan en la atmósfera. Esto da como resultado una hermosa pantalla de luz que se puede ver desde el espacio.
En el pasado, el Observatorio de rayos X Chandra de la NASA y el telescopio espacial Hubble han visto auroras alrededor de los polos de Júpiter. Investigar este fenómeno y los mecanismos detrás de él también ha sido uno de los objetivos de Juno misión, que actualmente se encuentra en una posición ideal para estudiar los polos de Júpiter. Con cada órbita que hace la sonda, pasa de uno de los polos de Júpiter al otro, una maniobra conocida como perijove.
Por el bien de su estudio, el Dr. Dunn y su equipo se vieron obligados a consultar los datos de los observatorios de rayos X Chandra de la ESA y de la NASA. Esto se debe al hecho de que, si bien ya ha adquirido magníficas imágenes y datos sobre la atmósfera de Júpiter, el Juno la sonda no tiene un instrumento de rayos X a bordo. Una vez que examinaron los datos de rayos X, el Dr. Dunn y su equipo notaron una diferencia entre las auroras norte y sur de Júpiter.
Mientras que las emisiones de rayos X en el polo norte fueron erráticas, aumentando y disminuyendo en brillo, las del polo sur pulsaron consistentemente una vez cada 11 minutos. Básicamente, las auroras ocurrieron independientemente una de la otra, lo que es diferente de cómo se comportan las auroras en la Tierra, es decir, se reflejan entre sí en términos de su actividad. Como explicó el Dr. Dunn en un reciente comunicado de prensa de UCL:
"No esperábamos ver los puntos calientes de rayos X de Júpiter pulsando de forma independiente, ya que pensamos que su actividad se coordinaría a través del campo magnético del planeta". Necesitamos estudiar esto más a fondo para desarrollar ideas sobre cómo Júpiter produce su aurora de rayos X y la misión Juno de la NASA es realmente importante para esto ".
Las observaciones de rayos X se realizaron entre mayo y junio de 2016 y marzo de 2017. Utilizando estas, el equipo produjo mapas de las emisiones de rayos X de Júpiter e identificó puntos calientes en cada polo. Los puntos calientes cubren un área que es más grande que la superficie de la Tierra. Al estudiarlos, el Dr. Dunn y sus colegas pudieron identificar patrones de comportamiento que indicaban que se comportaban de manera diferente entre sí.
Naturalmente, el equipo se quedó preguntándose qué podría explicar esto. Una posibilidad que sugieren es que las líneas de campo magnético de Júpiter vibran, produciendo ondas que transportan partículas cargadas hacia los polos. La velocidad y la dirección de estas partículas podrían estar sujetas a cambios con el tiempo, haciendo que eventualmente colisionen con la atmósfera de Júpiter y generen pulsos de rayos X.
Como explicó la Dra. Licia Ray, física de la Universidad de Lancaster y coautora del artículo:
“El comportamiento de los puntos calientes de rayos X de Júpiter plantea preguntas importantes sobre qué procesos producen estas auroras. Sabemos que están involucrados una combinación de iones de viento solar e iones de oxígeno y azufre, originalmente de explosiones volcánicas de la luna de Júpiter, Io. Sin embargo, su importancia relativa en la producción de las emisiones de rayos X no está clara ".
Y como Graziella Branduardi-Raymont, profesora del departamento de Física del Espacio y del Clima de UCL y otra coautora del estudio, indicó, esta investigación debe su existencia a múltiples misiones. Sin embargo, era la naturaleza perfectamente cronometrada del Juno La misión, que ha estado en funcionamiento alrededor de Júpiter desde el 5 de julio de 2016, hizo posible este estudio.
"Lo que encuentro particularmente cautivador en estas observaciones, especialmente en el momento en que Juno está haciendo mediciones in situ, es el hecho de que podemos ver los dos polos de Júpiter a la vez, una rara oportunidad que ocurrió por última vez hace diez años". dijo. "Comparar los comportamientos en los dos polos nos permite aprender mucho más sobre las complejas interacciones magnéticas que ocurren en el entorno del planeta".
Mirando hacia el futuro, el Dr. Dunn y su equipo esperan combinar datos de rayos X de XMM-Newton y Chandra con datos recopilados por Juno para comprender mejor cómo se producen las auroras de rayos X. El equipo también espera seguir rastreando la actividad de los polos de Júpiter durante los próximos dos años utilizando datos de rayos X junto con Juno Al final, esperan ver si estas auroras son comunes o un evento inusual.
"Si podemos comenzar a conectar las firmas de rayos X con los procesos físicos que las producen, entonces podemos usar esas firmas para comprender otros cuerpos en todo el Universo, como enanas marrones, exoplanetas o incluso estrellas de neutrones", dijo el Dr. Dunn . "Es un paso muy poderoso e importante para comprender los rayos X en todo el Universo y uno que solo tenemos mientras Juno realiza mediciones simultáneamente con Chandra y XMM-Newton".
En la próxima década, también se espera que la sonda JUpiter ICy Moons Explorer (JUICE) propuesta por la ESA proporcione información valiosa sobre la atmósfera y la magnetosfera de Júpiter. Una vez que llegue al sistema joviano en 2029, también observará las auroras del planeta, principalmente para poder estudiar el efecto que tienen en las lunas galileanas (Io, Europa, Ganímedes y Calisto).
