Una nueva investigación revela el secreto de la extraña actividad de las auroras de Júpiter

Ya sea que las luces brillantes brillen sobre la Tierra o sobre otro planeta, las exhibiciones de Auroral continúan interesando a los científicos. Las luces muestran pistas sobre la formación del campo magnético del planeta y cómo funciona.

Una nueva investigación sobre Júpiter prueba este punto y se suma a la trama.

Peter Delamere, profesor de física espacial en el Instituto de Geofísica Fairbanks de la Universidad de Alaska, forma parte de un equipo internacional de 13 investigadores que realizaron un importante descubrimiento relacionado con la aurora boreal del planeta más grande de nuestro sistema solar.

El trabajo del equipo fue publicado en la revista el 9 de abril de 2021. Avances de la ciencia. El artículo titulado «Cómo la topología extraordinaria de la magnetosfera de Júpiter dio forma a la aurora boreal» fue escrito por Binzheng Zhang del Departamento de Ciencias de la Tierra de la Universidad de Hong Kong. Delamere es el coautor principal.

La investigación realizada utilizando un modelo magnético hidrodinámico global recientemente desarrollado de la magnetosfera de Júpiter proporciona evidencia que respalda la idea controvertida y previamente criticada presentada por Delamier y el investigador Fran Bagnall de la Universidad de Colorado en Boulder en un artículo de 2010: que el casquete polar de Júpiter está enredado segmento cerrado campo magnético En lugar de líneas de campo magnético completamente abiertas, como es el caso de la mayoría de los otros planetas de nuestro sistema solar.

«Nosotros, como sociedad, tendemos a estar polarizados, ya sea abiertos o cerrados, y no podemos imaginar una solución en la que haya un poco de los dos», dijo Delamere, quien ha estado estudiando Júpiter desde 2000. El crepúsculo nos estaba revelando «.

Las líneas abiertas son aquellas que emergen de un planeta pero se dirigen al espacio alejándose del Sol en lugar de reconectarse con una ubicación similar en el hemisferio opuesto.

En la Tierra, por ejemplo, las auroras aparecen en líneas de campo cerradas alrededor de un área conocida como óvalos aurorales. Es el anillo de latitud elevada cerca, pero no en, cada extremo del eje magnético de la Tierra.

Sin embargo, dentro de ese anillo en la Tierra, al igual que con algunos de los otros planetas de nuestro sistema solar, hay un lugar vacío denominado casquete polar. Es un lugar donde fluyen líneas de campo magnético discontinuas, y las auroras rara vez aparecen debido a ello. Piense en ello como un circuito incompleto en su hogar: sin circuito perfecto, sin luces.

Pero Júpiter tiene un casquete polar en el que brillan las auroras. Esto desconcertó a los eruditos.

El problema, dijo Delamier, era que los investigadores estaban centrados en la Tierra en su pensamiento sobre Júpiter debido a lo que aprendieron sobre los campos magnéticos de la Tierra.

La llegada de la nave espacial Juno de la NASA a Júpiter en julio de 2016 proporcionó imágenes del casquete polar y las auroras. Pero estas imágenes, junto con algunas imágenes capturadas por el Telescopio Espacial Hubble, no pudieron resolver el desacuerdo entre los científicos sobre líneas abiertas versus líneas cerradas.

De modo que Delamere y el resto del equipo de investigación utilizaron modelos informáticos para ayudar. Su investigación reveló una región polar en gran parte cerrada con una pequeña área de flujo abierto en forma de media luna, que representa solo alrededor del 9 por ciento del área del casquete polar. El resto estaba activo con auroras, lo que indica líneas cerradas de campo magnético.

Resulta que Júpiter tiene una mezcla de líneas abiertas y cerradas en sus casquetes polares.

«No había ningún modelo o comprensión para explicar cómo se podía tener una media luna de flujo abierto como esta simulación producida por ella», dijo. «Nunca se me pasó por la cabeza. No creo que nadie en la comunidad pudiera haber imaginado esta solución. Sin embargo, esta simulación la produjo».

«Para mí, este es un gran cambio de paradigma en la forma en que entendemos la magnetosfera».

¿Qué más revela esto? Más trabajo para los investigadores.

«Plantea muchas preguntas sobre cómo el viento solar interactúa con la magnetosfera de Júpiter y cómo afecta la dinámica», dijo Delamier.

La cubierta polar activa de Júpiter podría deberse, por ejemplo, a la velocidad de rotación del planeta (una vez cada 10 horas en comparación con la de la Tierra una vez cada 24 horas) y la enormidad de su magnetosfera. Ambos reducen la influencia del viento solar, lo que significa que es menos probable que las líneas del campo magnético del casquete polar se rompan en líneas abiertas.

¿Y en qué medida la luna Io de Júpiter afecta las líneas magnéticas dentro del casquete polar de Júpiter? Io está conectado eléctricamente a Júpiter, algo único en nuestro sistema solar, y como tal, su planeta padre lo despoja constantemente de iones pesados.

Como señala el documento, «El jurado aún está fuera de la magnetosfera de Júpiter y qué es exactamente». crepúsculo Cuéntenos sobre su topología «.