La magnetosfera de Júpiter ‘actúa como un acelerador de partículas gigante’

Júpiter es un planeta con algunas peculiaridades notables. Además de su apariencia visual distintiva , que incluye impresionantes bandas de nubes y la enorme tormenta que forma la Gran Mancha Roja, también se sabe que emite rayos X.

Sin embargo, hay rarezas en los rayos X que produce, que están relacionados con sus auroras. Hay una pregunta abierta sobre por qué la misión Ulysses, que sobrevoló Júpiter en 1992, no detectó ningún rayo X. Ahora, un nuevo artículo que utiliza el observatorio NuSTAR de la NASA ha resuelto este misterio a largo plazo.

El hemisferio sur de Júpiter se muestra en esta imagen de la misión Juno de la NASA.
El hemisferio sur de Júpiter se muestra en esta imagen de la misión Juno de la NASA. Nuevas observaciones del NuSTAR de la NASA revelan que las auroras cerca de ambos polos del planeta emiten rayos X de alta energía, que se producen cuando las partículas aceleradas chocan con la atmósfera de Júpiter. Imagen mejorada de Kevin M. Gill (CC-BY) basada en imágenes proporcionadas por cortesía de NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS

NuSTAR es un telescopio de rayos X basado en el espacio lanzado en 2012, que detecta rayos X de alta energía que son más energéticos que los tipos de rayos X que normalmente detectan otros observatorios de rayos X como Chandra . Al investigar Júpiter con NuSTAR, los investigadores pudieron ver la luz de mayor energía jamás detectada de Júpiter, incluso más energía que las auroras de rayos X del planeta.

“Es bastante desafiante para los planetas generar rayos X en el rango que detecta NuSTAR”, dijo la autora principal del estudio, Kaya Mori, en un comunicado . “Pero Júpiter tiene un enorme campo magnético y está girando muy rápido. Esas dos características significan que la magnetosfera del planeta actúa como un acelerador de partículas gigante, y eso es lo que hace posible estas emisiones de mayor energía”.

Este mecanismo también podría explicar por qué la misión Ulysses no detectó ningún rayo X de alta energía durante su sobrevuelo. El tipo particular de emisiones causadas por las interacciones de los electrones en la atmósfera es brillante solo en un nivel de energía particular y habría sido demasiado débil para que Ulysses lo detectara.

Aunque este misterio está resuelto, todavía hay muchas preguntas sobre cómo se forman estas emisiones. “El descubrimiento de estas emisiones no cierra el caso; está abriendo un nuevo capítulo”, dijo el coautor William Dunn. “Todavía tenemos muchas preguntas sobre estas emisiones y sus fuentes. Sabemos que los campos magnéticos giratorios pueden acelerar partículas, pero no entendemos completamente cómo alcanzan velocidades tan altas en Júpiter. ¿Qué procesos fundamentales producen naturalmente tales partículas energéticas?

La investigación se publica en la revista Nature Astronomy .