Una nueva investigación japonesa, indica que las auroras en Júpiter no las provoca el Sol. (+ English version)

Es bien sabido que aquí en la Tierra, el causante de que tengamos las auroras boreales/australes, es el viento solar.
Dicho viento está cargado por partículas enerizadas provenientes del Sol y que salen propagadas en todas las direcciones del espacio.
Cuando una gran masa de plasma y partículas solares salen de forma concentrada, rápida y densa, decimos que hay una CME (Eyección de Masa Coronal).
Cuando algunas de estas CME’s se topan con la dirección de la Tierra, empiezan a interactuar con el campo magnético de ésta haciéndola vibrar y oscilar. Dichas perturbaciones en el campo magnético terrestre, son lo que los meteorólogos espaciales llamamos “Tormentas geomagnéticas”, cuyo efecto más inmediato es el incremento de la visibilidad de estas auroras tanto en intensidad como en latitud respecto al ecuador.

Para que se produzcan las auroras, en principio debe haber 3 factores elementales: partículas ionizadas y con carga eléctrica, una magnetosfera que canalice dichas partículas, y una atmósfera para que tengan un ambiente donde reflejarse.

En el caso de Mercurio, hay campo magnético pero no atmósfera. En el caso de Venus, hay atmósfera pero no campo magnético. La Tierra está en el perfecto equilibrio. En Marte se ha demostrado que cuando crecen nubes de polvo como consecuencia de su clima, pueden reflejar algunas de estas partículas.
A partir de esta distancia, con los planetas gigantes gaseosos todavía hay muchas preguntas sin respuesta a cerca del mecanismo de estos fenómenos.

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* Descripción de la imagen de portada = En la representación del artista, los flujos de iones y electrones con carga eléctrica, se aceleran a lo largo de las líneas de campo magnético de Júpiter (curvas azules fontal), lo que provoca auroras (anillos azules) en el polo del planeta. También las partículas aceleradas que provienen de las nubes de material (rojo) arrojadas por los volcanes en la luna Io de Júpiter (pequeño orbe a la derecha).
Observaciones recientes de emisiones en ultravioleta extremo de Júpiter, por satélite HISAKI (en primer plano a la izquierda) y el Telescopio Espacial Hubble (derecha) muestran episodios de brillo repentino de auroras del planeta. 

A diferencia de la Tierra, donde la cantidad de partículas solares y la compresión del escudo magnético son los principales factores para desenvolver las auroras; en Júpiter son constantes y, al contrario que en la Tierra, no están estrechamente ligadas a la actividad solar.
Según afirma la agencia espacial japonesa (JAXA), se debe a la interacción con una de sus lunas: Io.

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Los expertos japoneses han podido llegar a estas conclusiones tras realizar observaciones recientes de emisiones en ultravioleta con el satélite HISAKI y el Telescopio Espacial Hubble. Ambos son los que han mostrado unos episodios de brillo repentino en las auroras del planeta, como explosiones, que es lo que ha llevado a estudiar lo que pasaba.

Según se desarrolla en el trabajo, publicado en ‘Geophysical Research Letters’, este fenómeno se debe a los flujos de iones y electrones con carga eléctrica que se mueven de manera acelerada a lo largo del campo magnético del planeta. La curiosidad es que estas partículas aceleradas provienen de las nubes que arrojan los volcanes de la luna Io.
La aceleración de los iones y electrones producen auroras intensas que brillan en casi todas las partes del espectro electromagnético, pero con más intensidad en las bandas de alta energía, como la luz ultravioleta y los rayos X, que son invisibles para el ojo humano sin ayuda, según han explicado los expertos.
(Fuente de los últimos dos párrafos)

A partir de enero de 2014, un telescopio a bordo del satélite HISAKI de la JAXA, que se centró en Júpiter durante dos meses, registró brillos intermitentes de auroras en el planeta gigante. El telescopio detectó llamaradas repentinas en los días cuando el flujo habitual de partículas cargadas del Sol, conocido como viento solar, era relativamente débil. Aprovechando la ocasión, una mezcla de telescopios terrestres, incluyendo el Telescopio Espacial Hubble, también vieron Júpiter durante estos momentos de calma en el viento solar.
Tanto HISAKI y Hubble fueron testigos de explosiones de auroras del planeta a pesar de la calma del viento solar, lo que sugiere que se trata de la interacción de Júpiter-Io la causante del suceso, no a las partículas cargadas procedentes del Sol, según dicho estudio.

io* Traducción del texto original, hecha por GAME

El trabajo científico sobre estas observaciones, liderado por Tomoki Kimura de la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA), en Sagamihara, Kanagawa, Japón, y sus colegas, sugiere que las partículas que salen desprendidas tras la actividad volcánica en Io, acaban siendo retenidas y absorbidas por el enorme campo magnético de Júpiter, que es muchísimo más potente que  el de nuestro planeta. La corriente y aceleración de partículas ionizadas y cagadas eléctricamente que vienen del Sol acaban chocando e incidiendo sobre ese “micro-polvo” proveniente de los volcanes, cosa que lo hace restallar y desprender energía.
Aunque el resultado de este fenómeno no es visible a simple vista, con detectores de rayos-x se pueden localizar las áreas de los casquetes de Júpiter donde se produce esta interacción.

> Elaboración y traducción = GAME  <
> Fuentes de info = 1 / 2 / 3<

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~ ENGLISH VERSION ~

* (First image) = In this artist’s rendering, flows of electrically charged ions and electrons accelerate along Jupiter’s magnetic field lines (fountain-like blue curves), triggering auroras (blue rings) at the planet’s pole. Accelerated particles come from clouds of material (red) spewed from volcanoes on Jupiter’s moon Io (small orb to right). Recent observations of extreme ultraviolet emissions from Jupiter by satellite Hisaki (left foreground) and the Hubble Space Telescope (right) show episodes of sudden brightening of the planet’s auroras. Interactions with the excited particles from Io likely also fuel these auroral explosions, new research shows, not interactions with particles from the Sun. (Credit: Japan Aerospace Exploration Agency)

On Earth, bursts of particles spewed by the Sun spark shimmering auroras, like the Northern Lights, that briefly dance at our planet’s poles. But, on Jupiter, there’s an auroral glow all the time, and new observations show that this Jovian display sometimes flares up because of a process having nothing to do with the Sun.

Jupiter watchers have long known that the giant planet’s ever-present polar auroras – thousands of times brighter and many times bigger than Earth – are powered by both electrically charged particles from the Sun colliding with Jupiter’s magnetic field and a separate interaction between Jupiter and one of its many moons, called Io. But there are also auroral explosions on Jupiter, or periods of dazzling brightening, similar to auroral storms on Earth, that no one could definitively trace back to either of those known causes.

>Provided by Nanci Bompey, American Geophysical Union<

In the aurora-making interaction of Jupiter and Io, volcanoes on the small moon blast clouds of electrically charged atoms (ions) and electrons into a region surrounding Jupiter that’s permeated by the planet’s powerful magnetic field, thousands of times stronger than Earth’s. Rotating along with its rapidly spinning planet, the magnetic field drags the material from Io around with it, causing strong electric fields at Jupiter’s poles. The acceleration of the ions and electrons produce intense auroras that shine in almost all parts of the electromagnetic spectrum but most brightly in high-energy bands, like ultraviolet light and X-rays, that are invisible to unaided human eyes.

Now, new observations of the planet’s extreme ultraviolet emissions show that bright explosions of Jupiter’s aurora likely also get kicked off by the planet-moon interaction, not by solar activity. A new scientific paper about these observations by Tomoki Kimura of the Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA), in Sagamihara, Kanagawa, Japan, and his colleagues, was published online today in Geophysical Research Letters, a journal of the American Geophysical Union.  [+ INFO ]

Starting in January 2014, a telescope aboard the JAXA’s Hisaki satellite, which focused on Jupiter for two months, recorded intermittent brightening of the giant planet’s aurora. The telescope detected sudden flare-ups on days when the usual flow of charged particles from the Sun, known as the solar wind, was relatively weak.

Additional space and ground-based telescopes, including the Hubble Space Telescope, also viewed Jupiter during these lulls in the solar wind. Both Hisaki and Hubble witnessed explosions of the planet’s aurora despite the solar wind’s calm, suggesting that it’s the Jupiter-Io interaction driving these explosions, not charged particles from the Sun, according to the new study. The new research does not address exactly what is happening in the Jovian magnetosphere to cause the temporary brightening of auroral explosions.

*Original Version here.

 

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