Auroras gigantes en Júpiter

Autor: NASA/ Observatorio Chandra de Rayos X

Palabras clave. Júpiter, auroras, meteorología satelital, rayos X.

Recientes observaciones llevadas a cabo por el Observatorio Chandra de rayos X de la NASA han fascinado a los científicos. En palabras de Randy Gladstone, del Southwest Research Institute, en San Antonio (EEUU), “Júpiter tiene auroras más grandes que nuestro planeta entero.”

En febrero de 2007, Gladstone y sus colegas a través del Observatorio Chandra de rayos X, de la NASA, capturaron la siguiente imagen:

Composición fotográfica en la que aparecen las auroras polares en rayos X observadas por el Chandra X-ray Observatory, superpuestas a una imagen óptica de Júpiter captada por el Telescopio Espacial Hubble. Créditos, NASA/CXC/SwRI/R.Gladstone et al. y NASA/ESA/Hubble Heritage (AURA/STScI)

El anillo púrpura traza las auroras en rayos X de Júpiter. Gladstone las llama “las  luces del Norte con esteroides. Son centenares de veces más energéticas que las auroras”. Chandra ha observado las auroras de Júpiter muchas veces antes, pero estas últimas son excepcionales tanto en tamaño como en la calidad de los datos recogidos. Gladstone espera que esto le ayude a resolver algunos misterios que se mantienen durante casi 30 años.

Las auroras de Júpiter fueron descubiertas por el Voyager 1 en 1979. Un delgado anillo de la luz en la cara oculta de Júpiter parecía una variante extendida de nuestras propias auroras terrestres. Pero aquellas primeras fotos simplemente insinuaban la energía implicada. La verdadera realidad, que pronto descubrieron los astrónomos, aparecía en longitudes de onda muy energéticas, invisibles al ojo humano. En los años 90, las cámaras ultravioletas del telescopio espacial Hubble fotografiaron luces fulgurantes miles de veces más intensas que cualquier otra vista alguna vez sobre la Tierra, mientras que los observatorios de rayos X vieron bandas y cortinas aurorales más grandes que la propia Tierra.

Las hiper-auroras de Júpiter nunca desaparecen. “Las vemos cada vez que miramos” dice Gladstone. “Tú no ves auroras en Alaska cada vez que miras, mientras que en Júpiter las luces del Norte parecen siempre encendidas”. Gladstone explica la diferencia: en la Tierra, las auroras más intensas son causadas por las tormentas solares. Una explosión en el Sol lanza una nube de miles de millones de toneladas de gases en nuestra dirección, que algunos días más tarde nos golpea. Las partículas cargadas se precipitan en la atmósfera superior, haciendo brillar al aire de intenso rojo, verde y púrpura. En Júpiter; sin embargo, no es necesario el sol para generar auroras. “Júpiter es capaz de generar sus propias luces” dice Gladstone.

El proceso comienza con la rotación de Júpiter: el planeta gigante gira sobre su eje una vez cada 10 horas y arrastra con él su campo magnético. Como sabe cualquier aficionado a la ciencia, hacer girar un imán es una buena forma de generar unos cuantos voltios. La rotación de Júpiter produce 10 millones de voltios en torno a sus polos. “Las regiones polares de Júpiter están chisporroteando debido a la electricidad”, dice Gladstone, “gracias a la cual hay una presencia permanente de auroras”.

Los campos eléctricos polares atrapan cualquier partícula cargada que llegue a sus dominios, arrojándola contra la atmósfera. Las partículas pueden venir del Sol, pero Júpiter tiene otra fuente más abundante y cercana: la luna volcánica Io, que arroja iones de oxígeno y sulfuro (O+ y S+) al campo magnético giratorio del planeta. Dichos iones llegan hasta los polos de Júpiter, donde son arrojados violentamente hacia abajo. Una vez dentro de la atmósfera, “sus electrones son en primer lugar arrancados por las moléculas que atraviesan, para posteriormente atrapar electrones de nuevo. Esta reacción de carga y descarga produce intensas auroras en rayos X” explica Gladstone.

Nadie sabe exactamente cómo serpentean las exhalaciones volcánicas de Io a través de la magnetosfera de Júpiter y alcanzan los polos. Pero este es un detalle menor si lo comparamos con otro, el que sería el mayor enigma: hay un “pulsar” de rayos X en el seno de las auroras de Júpiter. Unas veces Chandra lo ve y otras no. Cuando está, el pulsar emite explosiones de rayos X con una potencia de Gigavatios, regularmente cada 45 minutos. Gladstone sospecha que el pulsar no tiene nada que ver con los volcanes de Io, sino que es causado por el Sol. “El campo magnético de Júpiter, cuando es golpeado por una ráfaga de viento solar, suena como una campana con un periodo de 45 minutos” especula él. “Hay muchas otras posibilidades también.”

Los registros de febrero de 2007 pueden aportar importantes pistas. “Chandra observó las auroras durante 15 horas, y no éramos los únicos que las miraban” explica Gladstone. El telescopio espacial Hubble, el satélite FUSE, El XMM-Newton (el observatorio de rayos X europeo), la sonda New Horizons y muchos observatorios terrestres tomaban datos simultáneamente. La campaña fue sincronizada con el “flyby” de New Horizons por Júpiter –una maniobra diseñada para aumentar su velocidad en su camino hacia Plutón.

“Las auroras de Júpiter nunca se habían observado por tantos telescopios a la vez”, dijo Gladstone. “Estoy realmente emocionado con estos datos y el análisis de los mismos no ha hecho más que comenzar”.