🔭 Las auroras en Júpiter presentan un comportamiento hasta ahora desconocido
La misión Juno de la NASA, en órbita alrededor de Júpiter desde 2016, ha permitido recopilar datos valiosos sobre las auroras jovianas. El instrumento Waves captó señales electromagnéticas producidas por partículas cargadas en el plasma, revelando ondas hasta ahora desconocidas. Estos descubrimientos ayudan a comprender cómo los campos magnéticos protegen a los planetas de las radiaciones estelares.
Características aurorales débiles detectadas por Juno, probablemente desencadenadas por partículas provenientes de la magnetosfera de Júpiter.
Crédito: NASA/SWRI/JPL-Caltech/SwRI/V. Hue/G. R. Gladstone/B. Bonfond
Las auroras se forman cuando partículas cargadas, guiadas por el campo magnético planetario, colisionan con la atmósfera. En la Tierra, esto crea luces de colores visibles en los polos. En Júpiter, las auroras son mucho más potentes y emiten principalmente en ultravioleta e infrarrojo, necesitando instrumentos especiales para ser observadas.
El plasma, a menudo llamado cuarto estado de la materia, es un gas ionizado compuesto por electrones e iones. Se comporta como un fluido pero reacciona fuertemente a los campos magnéticos. Alrededor de Júpiter, el planeta más magnetizado del Sistema Solar, el plasma presenta comportamientos únicos que no ocurren en la Tierra.
El equipo de investigación descubrió que la densidad del plasma cerca de los polos de Júpiter es muy baja, mientras que el campo magnético es extremadamente fuerte. Esta combinación crea un nuevo tipo de onda que comienza como una onda de Alfvén pero se transforma en modo Langmuir. Estas ondas influyen en la forma en que las partículas son canalizadas hacia las regiones polares.
En Júpiter, las partículas cargadas son dirigidas directamente hacia los polos, produciendo auroras más concentradas y caóticas que en la Tierra. Estas condiciones extremas podrían ser comunes en los planetas externos del Sistema Solar o en exoplanetas masivos.
Auroras en Júpiter capturadas por el telescopio espacial James Webb en 2023.
Crédito: NASA, ESA, CSA, Jonathan Nichols (University of Leicester), Mahdi Zamani (ESA/Webb)
Los científicos continúan analizando los datos de Juno durante sus órbitas adicionales. Cada paso aporta nueva información sobre el comportamiento del plasma en condiciones extremas.
¿Qué es el plasma y por qué es importante en el espacio?
El plasma es un estado de la materia donde los átomos están tan energizados que se separan en electrones e iones cargados eléctricamente. A menudo se le llama el cuarto estado de la materia, después del sólido, líquido y gas.
En el espacio, el plasma es omnipresente, constituyendo la mayor parte del Universo visible, incluyendo las estrellas y el medio interestelar. Se comporta como un fluido pero interactúa fuertemente con los campos magnéticos, influyendo en fenómenos como las auroras y los vientos solares.
En Júpiter, el plasma es particularmente denso y magnetizado, creando condiciones únicas para el estudio de ondas y partículas. Comprender el plasma ayuda a los científicos a modelar entornos espaciales y predecir el clima espacial que puede afectar a satélites y comunicaciones en la Tierra.
Las investigaciones sobre el plasma joviano también podrían aplicarse a otros cuerpos celestes, como enanas marrones o exoplanetas, ampliando nuestro conocimiento de los sistemas planetarios.
¿Cómo protegen los campos magnéticos a los planetas?
Los campos magnéticos planetarios actúan como escudos invisibles, desviando partículas cargadas provenientes del viento solar u otras fuentes cósmicas. Sin ellos, estas partículas podrían erosionar la atmósfera y exponer la superficie a radiaciones nocivas.
En la Tierra, el campo magnético guía las partículas hacia los polos, donde crean las auroras boreales y australes. Este proceso disipa la energía de las partículas de manera relativamente segura, protegiendo la biosfera y las tecnologías.
Júpiter es el planeta que posee el campo magnético más potente del Sistema Solar, generado por su núcleo metálico de rotación rápida. Canaliza las partículas directamente hacia los polos, produciendo auroras intensas y concentradas. Esta configuración difiere de la de la Tierra y ofrece un laboratorio natural para estudiar la magnetosfera.
Comprender estos mecanismos ayuda a desarrollar estrategias para proteger futuras misiones tripuladas en el espacio profundo, donde las radiaciones son una amenaza mayor para la salud de los astronautas y la integridad de los equipos.