Auroras en Júpiter, descubriendo su magnetosfera

Júpiter tiene un largo, complejo, e intenso campo magnético creado por las corrientes eléctricas de su núcleo de hidrógeno. La Tierra tiene un fuerte campo magnético, pero el de Júpiter en su atmósfera es diez veces más grande que el de la Tierra. Además, es mucho más complejo, y en algunos aspectos no se parecen en nada. La intensidad y la complejidad relativas al campo magnético de la Tierra están relacionadas de alguna manera a la rápida rotación del interior metálico del gigante gaseoso.

Características del campo

La siguiente figura muestra las líneas de campo y otras características del campo magnético de Júpiter.

donut-io

El campo tiene una forma toroidal, similar a un donut, y contiene las versiones gigantes de los cinturones de Van Allen de nuestra Tierra (partículas altamente cargadas). Debido a las fuerzas asociadas a la rápida rotación de Júpiter, estos cinturones los pasamos a llamar láminas de plasma, como podemos ver en la siguiente imagen. El campo rota aproximadamente con el periodo de 9h del planeta. Los satélites Amaltea, Ío, Europa y Ganímedes orbitan alrededor de esta región; y por tanto, sus superficies se erosionan por las colisiones con dichas partículas.

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El toroide de plasma está asociado con la órbita de Ío, como vemos en la imagen. Ío tiene múltiples volcanes en su superficie. Estas partículas son expulsadas al espacio, ionizándose, según Ío se mueve en su órbita, y de vez en cuando se expulsan al resto de la región que rodea Júpiter. Esta es la mayor fuente de partículas cargadas del campo magnético joviano, siendo entonces Ío el responsable.

Magnetosfera

La magnetosfera de Júpiter (la región del espacio dominada por su campo magnético) es enorme. Interacciona con el viento solar de partículas cargadas a 7 millones de kilómetros del planeta, produciendo un arco de choque, parecido al que crea un barco navegando en el mar, que deflecta partículas cargadas del viento solar.

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De esta forma, la magnetosfera queda afectada por el viento solar, variando su tamaño y su forma.

Auroras 

Dado que, como en la Tierra, el campo magnético se comprime cuando recibe el impacto del viento solar canalizando las partículas cargadas hacia los polos de Júpiter y precipitándose en la atmósfera a lo largo de las líneas del campo, los átomos de los gases atmosféricos pierden temporalmente los electrones. Cuando los núcleos atómicos ionizados recuperan sus electrones emiten un fotón cuya suma proporciona a la aurora sus increíbles colores.

007

El Observatorio de rayos X Chandra, generó una imagen con datos obtenidos desde la órbita terrestre, en marzo 2007, días después de que el Sol emitiese una poderosa eyección de masa coronal. La imagen muestra un haz de rayos X, que sorprendió a los investigadores por su intensidad, emitido por las auroras jovianas. Esta imagen se montó sobre una imagen visible de Júpiter tomada por el Telescopio Espacial Hubble.

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Ayer se publicaron las fotografías tomadas por el Hubble de las auroras de Júpiter, complementando así el trabajo de Juno. Mientras Hubble monitoriza la actividad de las auroras, la sonda Juno se encarga de medir el viento solar relacionado con la aparición de estos fenómenos. Una actividad de investigación complementaria que, según los científicos, ha ayudado a descubrir la “aparente fiesta de fuegos artificiales” que Júpiter despliega ante la inminente llegada de Juno.

This image combines an image taken with Hubble Space Telescope in the optical (taken in spring 2014) and observations of its auroras in the ultraviolet, taken in 2016.
This image combines an image taken with Hubble Space Telescope in the optical (taken in spring 2014) and observations of its auroras in the ultraviolet, taken in 2016.

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