El misterio de la aurora de Júpiter ¡por fin resuelto tras 40 años!

Hace 40 años que los científicos se están devanando los sesos tratando de averiguar cómo y por qué Júpiter produce una serie de explosiones de rayos x cada pocos minutos. Y un equipo de científicos ha dado con la respuesta.

Los rayos X son parte de la aurora de Júpiter: estallidos de luz visible e invisible que ocurren cuando las partículas cargadas interactúan con la atmósfera del planeta. Un fenómeno similar ocurre en la Tierra, creando las auroras boreales, pero la de Júpiter es mucho más poderosa, liberando cientos de gigavatios de energía, suficiente para alimentar brevemente a toda la civilización humana.

En un nuevo estudio, publicado en Science Advances, los investigadores combinaron observaciones de cerca del entorno de Júpiter realizadas por el satélite Juno de la NASA, que actualmente orbita el planeta, con mediciones simultáneas de rayos X del observatorio XMM-Newton de la Agencia Espacial Europea (que se encuentra en La propia órbita de la Tierra).

• Observatorio XMM-Newton, el sabueso espacial de rayos X

El equipo de investigación, dirigido por el University College de Londres y la Academia de Ciencias de China, descubrió que las llamaradas de rayos X se desencadenaron por vibraciones periódicas de las líneas del campo magnético de Júpiter. Estas vibraciones crean ondas de plasma (gas ionizado) que envían partículas de iones pesados "navegando" a lo largo de las líneas del campo magnético hasta que chocan contra la atmósfera del planeta, liberando energía en forma de rayos X.

"Hemos visto a Júpiter produciendo auroras de rayos X durante cuatro décadas, pero no sabíamos cómo sucedía. Solo sabíamos que se producían cuando los iones chocaban en la atmósfera del planeta", explicaba el coautor principal de la investigación, el Dr. William Dunn (Laboratorio de Ciencia Espacial Mullard de la UCL). "Ahora sabemos que estos iones son transportados por ondas de plasma, una explicación que no se había planteado antes, a pesar de que un proceso similar produce la propia aurora de la Tierra. Podría, por lo tanto, ser un fenómeno universal, presente en muchos entornos diferentes en el espacio".

Las auroras de rayos X ocurren en los polos norte y sur de Júpiter, a menudo con la regularidad de un reloj; durante observación que dio lugar a estas imágenes, Júpiter estaba produciendo ráfagas de rayos X cada 27 minutos.

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 la aurora de rayos X. La conexión se realizó mediante la combinación de datos in situ de la misión Juno de la NASA con observaciones de rayos X del XMM-Newton de la ESA./ Crédito: ESA / NASA / Yao / Dunn

Las partículas de iones cargados que golpean la atmósfera se originan a partir de gas volcánico que se vierte al espacio desde volcanes gigantes en la luna de Júpiter, Io.

Este gas se ioniza (sus átomos quedan libres de electrones) debido a las colisiones en el entorno inmediato de Júpiter, formando una rosquilla de plasma que rodea el planeta.

"Ahora que hemos identificado este proceso fundamental, hay una gran cantidad de posibilidades de dónde podría estudiarse a continuación" comenta el Dr. Zhonghua Yao de la Academia de Ciencias de China y coautor del la investigación. "Es probable que se produzcan procesos similares alrededor de Saturno, Urano, Neptuno y probablemente también exoplanetas, con diferentes tipos de partículas cargadas 'surfeando' las olas ".

 "Los rayos X son producidos normalmente por fenómenos extremadamente poderosos y violentos como los agujeros negros y las estrellas de neutrones, por lo que parece extraño que los simples planetas también los produzcan" añade otra coautora, la profesora Graziella Branduardi-Raymont del Laboratorio de Ciencias Espaciales Mullard de la UCL. "Nunca podremos visitar agujeros negros , ya que están más allá de los viajes espaciales, pero Júpiter está a la vuelta de la esquina."