Desde nuestra pequeña pero funcional nave planetaria, las auroras parecen un fenómeno exclusivo, pero en realidad tenemos mucha competencia en el espacio exterior. Júpiter, por ejemplo, es escenario de las auroras más explosivas y poderosas de nuestro Sistema Solar, aunque no podemos verlas a simple vista.

La humanidad ha estado estudiando las auroras de Júpiter durante más de cuatro décadas, desde su descubrimiento, pero aún hoy hay varias dudas que nos inquietan. Entre ellas, la forma en que se producen y emiten radiación X de forma periódica.

Ahora, gracias a las observaciones de la sonda de Júpiter Juno y el observatorio espacial de rayos X XMM-Newton, los científicos chinos parecen haber encontrado la respuesta. Curiosamente, esta no solo podría explicar las explosiones de rayos X de las auroras de Júpiter, sino también las de otros planetas, incluido el nuestro.

Lo que se sabe sobre la formación de auroras

El proceso de formación de auroras en la Tierra es conocido. Nos llegan partículas desde el Sol que chocan con nuestro campo magnético, que a su vez, envía partículas cargadas (protones y electrones) hacia los polos. Allí se dispersan en la atmósfera superior de nuestro planeta y chocan con las moléculas en ella, lo cual da lugar a la ionización responsable del espectáculo de luces coloridas.

En cuanto a Júpiter, hasta ahora, estaba claro que se producen por el choque de iones contra su atmósfera, pero la dinámica de este proceso aún era intrigante. Y es que, como indicamos al principio, las auroras de Júpiter son constantes y permanentes; gracias a ello, no solo hablamos del planeta más grande de nuestro sistema, sino también del máximo representante de estos fenómenos.

Las auroras de Júpiter están conectadas a la luna joviana Ío

Júpiter y su luna Ío, que emite partículas que forman auroras.

Los científicos saben también que, en el caso de este gigante, las partículas que las forman no son solares, como en la Tierra, sino que provienen de la luna joviana Ío, la más cercana al planeta y también la más volcánica de nuestro sistema solar.

Ío emite constantemente dióxido de azufre, un gas que se ioniza al interactuar con el campo gravitacional del planeta, y forma ondas de plasma a su alrededor. Pero, ¿cómo es que estas partículas terminan por generar las auroras tan particulares de Júpiter?

Ondas de partículas ionizadas

Los científicos analizaron las observaciones tomadas del 16 al 17 de julio de 2017, durante un total de 26 horas, tiempo en el cual el gigante emitió ráfagas de rayos X aproximadamente cada 27 minutos.

Luego vincularon las observaciones del plasma con las observaciones de las explosiones de auroras de rayos X en modelos computarizados que revelaron la dinámica detrás de su formación.

Las compresiones en el campo magnético de Júpiter creando ondas de partículas ionizadas de oxígeno y azufre (ondas ciclotrónicas de iones electromagnéticos, EMIC) que giran en espiral hacia los polos; allí llueven, chocan con su atmósfera y generan las características ráfagas de luz.

El proceso de formación de auroras en Júpiter podría ser más universal de lo que se pensaba

Explosiones de auroras de rayos X en dos regiones de Júpiter.
Explosiones de auroras de rayos X en Júpiter. Crédito: NASA Chandra/Juno Wolk/Dunn.

El proceso es bastante similar al que ocurre en la Tierra, por lo que los investigadores creen que podría ser muy común en nuestro Sistema Solar, e incluso más allá de la galaxia.

“Ahora sabemos que estos iones son transportados por ondas de plasma, una explicación que no se ha propuesto antes, a pesar de que un proceso similar produce la propia aurora de la Tierra”, explicó el astrofísico William Dunn del University College London en el Reino Unido. “Podría, por lo tanto, ser un fenómeno universal, presente en muchos entornos diferentes en el espacio”.

Puede Saturno, Urano, Neptuno e incluso los exoplanetas experimenten un fenómeno similar en el que los rodeen partículas ionizadas también. Mientras tanto, los investigadores divagan en el papel de las ondas EMIC en nuestro universo.

Referencia:

Revealing the source of Jupiter’s x-ray auroral flares. https://advances.sciencemag.org/lookup/doi/10.1126/sciadv.abf0851

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