El misterio sobre la aurora de Júpiter finalmente se ha resuelto en un nuevo estudio

El misterio sobre la aurora de Júpiter finalmente se ha resuelto en un nuevo estudio

El misterio de hace 40 años de cómo Júpiter produce una asombrosa explosión de rayos X cada pocos minutos ha sido resuelto en un nuevo estudio.

Los expertos del University College London (UCL) estudiaron datos de la nave espacial Juno de la NASA, que actualmente orbita Júpiter, el planeta más grande de nuestro sistema solar.

Descubrieron que las llamaradas de rayos X de los polos norte y sur de Júpiter son causadas por vibraciones periódicas en las líneas del campo magnético del planeta, en su “magnetosfera”.

Estas vibraciones crean ondas de plasma, uno de los cuatro estados básicos de la materia, compuesto por iones de gas.

Las ondas de plasma luego envían partículas de iones pesados ​​”navegando” a lo largo de las líneas del campo magnético hasta que chocan con la atmósfera del planeta, liberando energía en forma de rayos X y creando una energía asombrosa. La aurora boreal.

Un fenómeno similar ocurre en la Tierra, donde crea la aurora boreal, pero Júpiter es mucho más poderoso, liberando cientos de gigavatios de energía, suficiente para alimentar brevemente la civilización humana.

Imágenes superpuestas del polo de Júpiter del satélite Juno de la NASA y el telescopio de rayos X Chandra de la NASA. La izquierda muestra una proyección de la radiografía de la aurora boreal (magenta) de Júpiter en la imagen visible de JunoCam del Polo Norte. La derecha muestra la contraparte del sur

¿Qué es la magnetosfera?

La magnetosfera es el área alrededor de un planeta que está dominada por el campo magnético del planeta.

La magnetosfera de la Tierra actúa como un campo de fuerza invisible que nos protege de las peligrosas partículas cargadas del sol.

Mientras tanto, el campo magnético de Júpiter es aproximadamente 20.000 veces más fuerte que el de la Tierra, por lo que la magnetosfera de Júpiter, el área controlada por este campo magnético, es extremadamente grande.

Visible en el cielo nocturno, cubriría un área varias veces el tamaño de nuestra Luna.

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Los autores del estudio afirman que las auroras de rayos X de Júpiter por sí solas emiten gigavatios, equivalente a lo que produciría una sola planta de energía en el transcurso de varios días.

Los investigadores de UCL trabajaron con expertos de la Academia de Ciencias de China y publicaron sus hallazgos en la revista. progreso de la ciencia.

“Hemos visto a Júpiter producir auroras de rayos X durante cuatro décadas, pero no sabíamos cómo sucedió”, dijo el autor del estudio, el Dr. William Dunn, del Laboratorio de Ciencias Espaciales Mullard de UCLA.

Sabíamos que solo se producían cuando los iones golpeaban la atmósfera del planeta.

Ahora sabemos que estos iones son transportados por ondas de plasma, una explicación que no se ha propuesto antes, aunque un proceso similar produce la propia aurora boreal de la Tierra.

Por lo tanto, puede ser un fenómeno global, presente en muchos entornos diferentes en el espacio.

Para el estudio, los investigadores analizaron las observaciones de Júpiter y su entorno circundante de forma continua durante un período de 26 horas por Juno y el satélite XMM-Newton de la Agencia Espacial Europea, que se encuentra en órbita terrestre.

Encontraron una clara correlación entre las ondas en el plasma detectadas por Juno y las erupciones de rayos X aurorales del polo norte de Júpiter registradas por X-MM Newton.

Por primera vez, los astrónomos han visto la forma en que se comprime el campo magnético de Júpiter, lo que calienta las partículas y las dirige a lo largo de las líneas del campo magnético hacia la atmósfera de Júpiter, provocando auroras de rayos X.

Por primera vez, los astrónomos han visto la forma en que se comprime el campo magnético de Júpiter, lo que calienta las partículas y las dirige a lo largo de las líneas del campo magnético hacia la atmósfera de Júpiter, provocando auroras de rayos X.

Abundancia de plasma

Casi toda la materia visible del universo existe en estado de plasma.

Ocurre de esta manera en el sol y las estrellas y en el espacio interplanetario e interestelar.

Las auroras, los rayos y los arcos de soldadura también son plasmas.

El plasma se encuentra en tubos de neón y fluorescentes, en la estructura cristalina de sólidos metálicos y en muchos otros fenómenos y objetos.

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La Tierra misma está sumergida en un plasma débil l
lamado viento solar y rodeada por un plasma denso llamado ionosfera.

Fuente: Enciclopedia Británica

Luego utilizaron modelos informáticos para confirmar que las ondas empujarían las partículas pesadas hacia la atmósfera de Júpiter.

No está claro por qué las líneas del campo magnético vibran periódicamente (se llama todo el proceso).

Pero una posible explicación es que la vibración es el resultado de interacciones con el viento solar o de flujos de plasma de alta velocidad dentro de la magnetosfera de Júpiter.

Las auroras de rayos X ocurren en los polos norte y sur de Júpiter, a menudo de forma regular, según el equipo.

Durante el período de observación, Júpiter estaba produciendo ráfagas de rayos X cada 27 minutos.

Ahora, el equipo ha identificado todo el proceso y creen que es probable que ocurran procesos similares alrededor de Saturno, Urano, Neptuno y posiblemente incluso exoplanetas, planetas fuera de nuestro sistema solar.

“ Los rayos X generalmente son producidos por fenómenos extremadamente poderosos y violentos como los agujeros negros y las estrellas de neutrones, por lo que parece extraño que solo los planetas también los produzcan ”, dijo la autora del estudio, Graziella Brandoardi-Raymont, de la Universidad de California.

Nunca podremos visitar los agujeros negros, porque están más allá de los viajes espaciales, pero Júpiter está a la vuelta de la esquina.

Con el satélite Juno alcanzando la órbita de Júpiter, los astrónomos ahora tienen una gran oportunidad de estudiar un entorno que produce rayos X de cerca.

Juno se representa aquí en la impresión de un artista cuando se acerca a Júpiter.  Juno se lanzó hace una década y ha estado en órbita alrededor de Júpiter durante cinco años.

Juno se representa aquí en la impresión de un artista cuando se acerca a Júpiter. Juno se lanzó hace una década y ha estado en órbita alrededor de Júpiter durante cinco años.

Juno se lanzó desde Cabo Cañaveral, Florida, hace casi una década, el 5 de agosto de 2011, para estudiar a Júpiter desde la órbita.

La nave espacial giratoria de energía solar, Juno, llegó a Júpiter el 4 de julio de 2016, después de completar su viaje de cinco años.

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Tiene tres palas gigantes que se extienden unos 20 metros desde su cuerpo cilíndrico de seis lados.

Juno continuará sus investigaciones del planeta más grande del sistema solar hasta septiembre de 2025, o hasta el final de la vida de la nave espacial.

La herramienta interactiva de la NASA proporciona actualizaciones en tiempo real de la posición de Juno en relación con Júpiter y sus lunas.

Cómo la sonda Juno de la NASA revelará los secretos del planeta más grande del sistema solar

La sonda Juno llegó a Júpiter en 2016 después de un viaje de cinco años y a 1.800 millones de millas de la Tierra.

La sonda Juno llegó a Júpiter en 2016 después de un viaje de cinco años y a 1.800 millones de millas de la Tierra.

Juno llegó a Júpiter el 4 de julio de 2016, después de un viaje de cinco años, a 2.800 millones de kilómetros de la Tierra.

Después de una maniobra de frenado exitosa, entró en una larga órbita polar y voló a 5.000 kilómetros (3.100 millas) de las cimas de las nubes arremolinadas del planeta.

La sonda despegó a solo 4.200 km de las nubes del planeta una vez cada dos semanas, muy cerca de proporcionar una cobertura global en una sola imagen.

Ninguna nave espacial anterior ha orbitado tan cerca de Júpiter, aunque se han enviado otras dos para destruirlas a través de su atmósfera.

Para completar su peligrosa misión, Juno sobrevivió a una tormenta de radiación mortal causada por el fuerte campo magnético de Júpiter.

El vórtice de partículas de alta energía que viajan casi a la velocidad de la luz es el entorno de radiación más severo del sistema solar.

Para hacer frente a las condiciones, la nave espacial se protegió con cables especiales reforzados con radiación y un protector de sensor.

Su importantísimo ‘cerebro’, la computadora de vuelo de la nave espacial, estaba alojado en una bóveda blindada hecha de titanio y pesaba alrededor de 400 libras (172 kg).

Se espera que la nave estudie la composición de la atmósfera del planeta hasta 2025.

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