Sociedad

Resuelto el misterio de las auroras boreales en Júpiter

Hace cuatro décadas que sabemos que Júpiter tiene auroras boreales de rayos X, pero sus causas no se conocían hasta ahora. Gracias a las nuevas observaciones de los satélites Juno y XMM-Newton, se ha reconstruido el proceso que las provoca.

Los iones procedentes de Io surfean el campo magnético de Júpiter y provocan las auroras al chocar contra la atmósfera.
Los iones procedentes de Io surfean el campo magnético de Júpiter y provocan las auroras al chocar contra la atmósfera.ESA/NASA/Yao/Dunn Creative Commons

Si no fuera por las auroras boreales, hacer turismo por Islandia o Noruega en invierno sería mucho menos tentador. Hay que tener suerte para ver los famosos destellos verdosos en el cielo nocturno, pero quien lo consigue no olvida el espectáculo. Lo impredecible del acontecimiento ha dado pie a numerosas explicaciones mitológicas a lo largo de la historia, explicaciones que varían según la latitud y la cultura. Ya hace tiempo que estos mitos quedaron obsoletos gracias a la astronomía. Tras décadas de espera, recientemente se ha conseguido esclarecer también la causa de las auroras boreales de Júpiter. El resultado: las auroras boreales de Júpiter son aún más parecidas a las terrestres de lo que se creía.

Un puzle de dos piezas

Gracias a las nuevas observaciones de los satélites Juno, de la NASA, y XMM-Newton, de la Agencia Espacial Europea, un equipo de University College de Londres y de la Academia de Ciencias China ha conseguido reconstruir el proceso que provoca las auroras de rayos X en Júpiter. Los resultados se publicaron el viernes pasado en Science Advances.

Ya han pasado 40 años desde que conocemos las auroras de rayos X en Júpiter, pero hasta ahora no se había conseguido dar una explicación de por qué ocurren. Explicación que se acaba de desvelar: el detonante de los destellos son las vibraciones periódicas del campo magnético de Júpiter. Estas vibraciones hacen que el plasma que rodea a Júpiter se mueva formando olas. Así, los iones pesados “surfean” por las líneas del campo magnético hasta que chocan violentamente contra la atmósfera y desprenden energía en forma de rayos X.

La explicación se ha podido encontrar gracias a la llegada de Juno a Júpiter. Anteriormente no teníamos observaciones de lo que ocurría tan cerca de este planeta. Pero ahora, este satélite ha permitido observar las olas de plasma que rodean Júpiter con un detalle nunca visto. Este plasma procede de los volcanes que se encuentran en la luna Io. Sus erupciones emiten gas volcánico y, al salir disparadas de Io, estas partículas de azufre y oxígeno chocan contra la atmósfera de Júpiter, pierden sus electrones y se convierten en iones cargados. Se forma así un anillo de plasma ondeante que rodea el planeta. Las olas son el resultado de las vibraciones del campo magnético del gigante gaseoso. Juno ha observado que los iones “surfean” las olas en el plasma y viajan así hacia la atmósfera de Júpiter.

El XMM-Newton, en cambio, se encuentra en la órbita terrestre. Desde aquí ha detectado los rayos X procedentes de las auroras de Júpiter. Juntos, Juno y XMM-Newton han vigilado las auroras durante un periodo continuo de 26 horas. Han encontrado una correlación clara entre las olas de plasma que detectaba Juno y los destellos de rayos X en el polo norte de Júpiter. Después, se han unido los datos de ambos satélites en un modelo computacional. Es así como se ha podido confirmar que las olas en el plasma conducirían a las partículas que lo componen hacia la atmósfera de Júpiter, emitiendo rayos X y provocando las auroras.

No somos tan diferentes

En el fondo, el mecanismo es parecido al que produce las auroras en la tierra. Las auroras terrestres vienen dadas por el viento solar, que altera la magnetosfera de nuestro planeta. Las partículas que se ven afectadas por el campo magnético de la tierra (es decir, el plasma magnetosférico) se desvían de su trayectoria y caen súbitamente hacia la alta atmósfera. Así, las partículas de la atmósfera se excitan y emiten la luz verdosa y de otros colores que atrae tanto turismo a países como Islandia y Noruega.

A diferencia del de la tierra, sin embargo, el campo magnético de Júpiter es unas 20.000 veces mayor: si lo pudiéramos ver desde aquí, tendría varias veces el tamaño de nuestra luna. Además, el plasma magnetosférico de Júpiter procede de las erupciones volcánicas de su luna Io, y no del viento solar como en nuestro planeta.

Aún queda por esclarecer la causa de las vibraciones del campo magnético de Júpiter que ondean el plasma. Precisamente el viento solar podría jugar un papel. Otra posibilidad es que hubiera flujos muy rápidos dentro de la magnetosfera de Júpiter que dieran lugar a las vibraciones. En cualquier caso, habrá que esperar a futuros análisis para saberlo.

Más allá de Júpiter

Además de investigar lo que ocurre en Júpiter, la misión Juno ofrece una oportunidad única de observar rayos X desde muy cerca. Estos rayos son tan energéticos que no es fácil encontrar sistemas que los produzcan. “Los rayos X normalmente los producen fenómenos extremadamente potentes y violentos como los agujeros negros o las estrellas de neutrones”, que están demasiado lejos para observarse directamente, comenta Graziella Branduardi-Raymont, coautora del estudio y catedrática en el Mullard Space Science Laboratory de University College, Londres. “Pero Júpiter está aquí al lado. Con la llegada del satélite Juno a la órbita de Júpiter, los astrónomos tienen ahora una oportunidad fantástica de estudiar desde muy cerca un entorno que produce rayos X”.

La similitud con las auroras terrestres ha levantado las sospechas del equipo investigador, que piensan que este mismo fenómeno se podría dar en muchas otras regiones del espacio. “Probablemente ocurran procesos similares en torno a Saturno, Urano, Neptuno y puede que también exoplanetas, con distintos tipos de partículas ‘surfeando’ las olas”, aventura Zhonghua Yao, uno de los autores principales del estudio perteneciente a la Academia China de las Ciencias. Se necesitarán futuros estudios para averiguar si este fenómeno es universal en el Sistema Solar o incluso más allá.

QUE NO TE LA CUELEN:

  • Ver las auroras boreales en la tierra es cuestión de suerte, pero las de Júpiter son mucho más fáciles de predecir: ocurren cada 27 minutos.

REFERENCIAS (MLA):