¿Qué está impulsando a las poderosas auroras en los polos de Júpiter? Nuevos resultados sugieren que no es el mismo mecanismo que impulsa las auroras más energéticas de la Tierra, contrario a las expectativas de los científicos.
Las auroras de Júpiter son cientos de veces más energéticas que las de la Tierra y no se irradian en longitudes de onda visibles para el ojo humano. Pero tanto los espectáculos de luz de Júpiter como los de la Tierra son manifestaciones del mismo fenómeno fundamental: partículas aceleradas que chocan con átomos en la atmósfera, liberando energía en forma de luz.
Es por eso que los investigadores con la sonda Juno de la NASA esperaban encontrar evidencia de que las partículas cargadas que crean las auroras de Júpiter obtienen su energía a través del mismo mecanismo que impulsa las auroras de alta energía en la Tierra, según Barry Mauk, un científico del Laboratorio de Física Aplicada Johns Hopkins y miembro de la colaboración Juno.
Una reconstrucción completa de lo que las auroras del norte y sur en Júpiter parecían al Espectógrafo Ultravioleta de Juno (UVS) cuando la nave espacial Juno de la NASA hizo un vuelo cercano al planeta. Júpiter es representado como un modelo digital como se puede observar en la luz visible.
Las “V” desaparecidas
En la atmósfera de la Tierra, las auroras se crean cuando el sol baña el planeta con una corriente de partículas cargadas (conocidas como el viento solar), las cuales son arrastradas hacia los polos por el campo magnético que envuelve al planeta. El movimiento de las partículas cargadas a lo largo de esas líneas de campo magnético crea corrientes eléctricas en el espacio sobre la atmósfera de la Tierra. Esta actividad también crea potenciales eléctricos – piense en ellos como en las estaciones de encendido, donde cualquier partícula cargada que pasa recibe un golpe de energía y se acelera. Si una de esas partículas aceleradas baja a la atmósfera y choca con un átomo, la colisión causará suficiente energía para liberar la luz visible. Este mecanismo es responsable de las auroras más energéticas del planeta, que crean esos impresionantes espectáculos de luz para los espectadores en el suelo.
Cuando un detector de partículas mapea las energías de partículas alrededor de una poderosa aurora, los investigadores esperan ver un pico donde se localiza un potencial eléctrico. Mauk dijo que llaman a esos picos “V invertidas”, porque eso describe acertadamente la forma de la línea de datos en el gráfico.
Cuando la sonda Juno comenzó a realizar vuelos cercanos de Júpiter, la nave espacial comenzó a recopilar datos de partículas con un instrumento llamado Jupiter Energetic-particle Detector Instrument (JEDI). (Existe otro instrumento de partículas en Juno llamado Jovian Auroral Distributions Experiment, o JADE, que estudia partículas de menor energía involucradas en la aurora. Mauk, que es el investigador principal del instrumento JEDI, dijo que los investigadores sí vieron esas V invertidas en sus datos, lo que indica que estos potenciales eléctricos discretos estaban acelerando partículas por encima de la atmósfera de Júpiter.
Atrapando una ola
“En cierto sentido, este es un resultado muy sencillo, porque observamos enormes potenciales eléctricos”, dijo Mauk. “Hemos visto un potencial de hasta 400.000 voltios, 10 a 30 veces más grande que el observado en la aurora terrestre”.
Y sin embargo, los resultados aún desconcertaron a Mauk y sus colegas, porque las V invertidas aparecieron en sólo el 50 por ciento de los vuelos de Juno de las auroras más intensas de Júpiter. Ellos simplemente no podrían ser responsables de crear todas esas intensas auroras, aunque este mecanismo es responsable de crear las auras más energéticas de la Tierra.
La órbita de Juno alrededor de Júpiter lo acerca al planeta gigante cada 53 días. Durante esos vuelos cercanos, la sonda puede viajar a velocidades máximas de 55 kilómetros.
