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Los científicos finalmente han resuelto el misterio de la impresionante aurora de rayos X de Júpiter

Los científicos finalmente han resuelto el misterio de la impresionante aurora de rayos X de Júpiter

Los científicos han resuelto el misterio de décadas de cómo Júpiter produce auroras regulares en el sentido de las agujas del reloj a partir de la luz de rayos X.

Los rayos X son parte de explosiones masivas de luz visible e invisible del planeta causadas por la interacción de partículas iónicas cargadas con su atmósfera.

Un fenómeno similar ocurre en la Tierra, que crea las auroras boreales, también conocidas como auroras boreales, que se ven durante los meses más fríos en los países del extremo norte.

Pero las auroras boreales de Júpiter son mucho más poderosas que las auroras de la Tierra porque liberan cientos de gigavatios de energía. Esta energía de los polos norte y sur de Júpiter es tan intensa que sería suficiente para proporcionar energía durante un breve período de tiempo a todo ser humano.

Un equipo de investigación, codirigido por el University College London (UCL) y la Academia de Ciencias de China en Beijing, finalmente descubrió cómo crear estas auroras boreales después de 40 años.

Los científicos encontraron que los rayos X fueron causados ​​por vibraciones regulares en las líneas del campo magnético de Júpiter que rodean al planeta en anillos verticales que se conectan desde sus polos norte a sur.

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 con la atmósfera del planeta, liberando enormes cantidades de energía en forma de rayos X.

Las ráfagas de rayos X se produjeron cada 27 minutos en las observaciones de los científicos.

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Las partículas de iones cargados que chocan con la atmósfera de Júpiter se originan a partir del gas volcánico que fluye hacia el espacio desde volcanes gigantes en Io, una de las 79 lunas de Júpiter.

Este gas se ioniza (sus átomos son despojados de electrones por colisiones en el entorno inmediato de Júpiter) y forma un anillo circular de plasma alrededor de Júpiter conocido como Io Plasma Torus.

Se ha explicado la misteriosa aurora de rayos X de Júpiter, que pone fin a 40 años de búsqueda de una respuesta

(ESA / NASA / YAO / DEN)

El Dr. William Dunn, del Laboratorio de Ciencia Espacial Mullard de la UCL, dijo: “Hemos visto a Júpiter producir auroras de rayos X durante cuatro décadas, pero no sabíamos cómo sucedió esto. Sabíamos que solo se producían cuando los iones golpeaban el atmósfera del planeta.

“Ahora sabemos que estos iones son transportados por ondas de plasma, una explicación que no se había propuesto antes, aunque un proceso similar produce la propia aurora de la Tierra.

“Entonces, podría ser un fenómeno global, presente en muchos entornos diferentes en el espacio”.

Los investigadores combinaron observaciones de cerca del entorno de Júpiter realizadas por el satélite Juno de la NASA, que ha estado orbitando el planeta más grande de nuestro sistema solar desde 2016, con mediciones simultáneas de rayos X del Observatorio XMM-Newton de la Agencia Espacial Europea, que se encuentra en órbita terrestre. .

Estas observaciones se realizaron de forma continua durante 26 horas.

Los científicos han encontrado una relación clara entre las ondas en el plasma descubiertas por Juno y las erupciones de rayos X aurorales del polo norte de Júpiter registradas por X-MM Newton. Luego, los investigadores utilizaron modelos informáticos para confirmar que las ondas empujarían las partículas de iones pesados ​​hacia la atmósfera de Júpiter.

Io, una de las 79 lunas más grandes de Júpiter, está cubierta de volcanes que arrojan gases volcánicos.

(NASA)

La profesora Graziella Brandoardi-Raymont dijo: “Los rayos X generalmente son producidos por fenómenos muy poderosos y violentos como los agujeros negros y las estrellas de neutrones, por lo que parece extraño que solo los planetas los produzcan también.

“Nunca podremos visitar agujeros negros, porque van más allá de los viajes espaciales, pero Júpiter está en nuestra puerta. Con Juno en órbita alrededor de Júpiter, los astrónomos ahora tienen una oportunidad fantástica de estudiar un entorno que produce rayos X de cerca”.

No está claro por qué las líneas del campo magnético de Júpiter vibran con regularidad, pero existen teorías de que las vibraciones pueden ser causadas por el viento solar o por el flujo de plasma de alta velocidad dentro de la magnetosfera del planeta, la región controlada por este campo magnético. La magnetosfera de Júpiter es unas 20.000 veces más fuerte que la de la Tierra.

El Dr. Zhonghua Yao dijo que es probable que ocurran procesos similares alrededor de Saturno, Urano, Neptuno y “probablemente también los exoplanetas”.

El nuevo estudio ha sido publicado en la revista progreso de la ciencia.