Detectan rayos X provenientes de Júpiter
Júpiter emite rayos X en longitudes de onda de alta energía: emanadas de las auroras permanentes del planeta gigante, y detectadas por el telescopio de rayos X NuSTAR de la NASA, las emisiones son la luz más energética identificada hasta el momento que provenga de cualquier planeta en el Sistema Solar, con excepción de la Tierra.
Un nuevo estudio desarrollado por un grupo de
investigadores estadounidenses y liderado por la Universidad de Columbia ha
detectado poderosas emisiones generadas a partir de las auroras de Júpiter: el
gigante gaseoso emite rayos X de alta energía, que constituyen la luz más
energética producida por un planeta del Sistema Solar que no sea la Tierra.
Los científicos aún desconocen las causas reales del
fenómeno, aunque saben que los campos magnéticos giratorios de Júpiter pueden
acelerar las partículas. Sin embargo, no entienden completamente cómo alcanzan
velocidades tan altas. Según la nueva investigación, dirigida por la
especialista Kaya Mori y recientemente publicada en la revista Nature
Astronomy, ahora intentarán determinar qué procesos fundamentales producen
naturalmente partículas tan energéticas.
Se sabe que tanto la Tierra como Júpiter emiten luz
cuando sus magnetosferas (los “escudos” magnéticos que los protegen) canalizan
partículas cargadas desde el espacio hacia ambos polos de los planetas, y esas
partículas impactan con la atmósfera. Así se producen las auroras, que en
nuestro planeta embellecen el cielo nocturno con colores fluorescentes. Sin
embargo, en Júpiter este fenómeno es más dramático: a diferencia de la Tierra,
en donde las auroras son intermitentes, en el planeta gaseoso son constantes y
más poderosas.
Según una nota de prensa, los datos obtenidos
durante un período de tres años por el telescopio de rayos X NuSTAR de la NASA
han permitido capturar la radiación de mayor energía jamás registrada en
Júpiter, precisamente producida por sus auroras. Pero los rayos X de alta
energía identificados a partir de las auroras de Júpiter parecían contradecir
lo registrado en su momento por la misión Ulysses, un proyecto conjunto entre
la ESA y la NASA que no detectó ningún rayo X joviano en sus casi tres décadas
de operación, entre 1990 y 2009.
Luego de comparar la información de NuSTAR con los
datos de electrones obtenidos por una segunda sonda, la nave espacial Juno de
la NASA, los científicos comprobaron que Ulysses había pasado por alto los
rayos X de alta energía porque la luz caía más allá del límite de sus
posibilidades de detección. Al mismo tiempo, las simulaciones realizadas
permitieron demostrar que los electrones que fluyen hacia los polos de Júpiter
produjeron los rayos X, aparentemente generados por la interacción con la luna
volcánicamente activa del gigante gaseoso, Ío.
Ío es el satélite galileano más cercano a Júpiter,
descubierto en 1610. Presenta la menor cantidad de agua entre todos los objetos
conocidos del Sistema Solar. Dispone de un diámetro de 3.600 kilómetros, siendo
la tercera luna más grande del planeta gaseoso.
De acuerdo a lo explicado por los investigadores, Ío
está “bombardeando” constantemente a Júpiter con partículas cargadas de
erupciones volcánicas en su superficie. Dichas partículas impulsan la mayor
parte de la emisión de rayos X que pudo apreciarse. Por el contrario, en la
Tierra la principal fuente de iones proviene de las tormentas solares
periódicas, por eso nuestras auroras no son permanentes como las de Júpiter.
Al mismo tiempo, como se indica en un artículo
publicado en Science Alert, Júpiter posee un enorme campo magnético, que gira a
extrema velocidad. Al sumar estas dos características, la magnetosfera del
planeta actúa como un acelerador de partículas gigante, haciendo posible las
emisiones de alta energía.
Para concluir, los investigadores explicaron que el campo magnético de Júpiter es 20 veces más fuerte que el de la Tierra, siendo el más poderoso del Sistema Solar. En consecuencia, si el campo magnético de Júpiter fuera visible en su punto más ancho desde la Tierra, parecería tres veces más grande que nuestro Sol o nuestra Luna. De esta manera, Júpiter alcanza un poder sin comparación para acelerar y enfocar partículas cargadas.
Observation
and origin of non-thermal hard X-rays from Jupiter. Mori, K., Hailey, C.,
Bridges, G. et al. Nature Astronomy (2022). DOI:https://doi.org/10.1038/s41550-021-01594-8
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