Las representaciones de auroras continúan fascinando a los científicos, independientemente de si las luces brillantes están brillando sobre la Tierra o sobre otro planeta. Las luces contienen pistas sobre la composición del campo magnético de un planeta y cómo funciona.

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

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

El trabajo del equipo fue publicado en la revista el 9 de abril de 2021. Avances en la ciencia. El artículo de investigación, titulado «Cómo la topología magnetosférica inusual de Júpiter estructura su aurora», 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 en un modelo magnetohidrodinámico global recientemente desarrollado de la magnetosfera de Júpiter proporciona evidencia de una idea previamente controvertida y criticada presentada por Delamere y el investigador Fran Bagenal de la Universidad de Colorado en Boulder en un artículo de 2010: que el casquete polar de Júpiter está parcialmente enhebrado con líneas de campo magnético y no del todo con líneas de campo magnético abierto, como es el caso de la mayoría de los otros planetas de nuestro sistema solar.

«Nosotros, como comunidad, tendemos a polarizarnos, ya sea abiertos o cerrados, y no pudimos pensar en una solución que fuera un poco de ambos», dijo Delamere, quien ha estado estudiando Júpiter desde 2000, exactamente lo que nos reveló la aurora. «

Las líneas abiertas son aquellas que emanan de un planeta pero se alejan del sol al espacio en lugar de reconectarse a una ubicación correspondiente en el hemisferio opuesto.

En la Tierra, por ejemplo, la aurora aparece en líneas de campo cerradas alrededor de un área conocida como óvalo auroral. Es el anillo de alta latitud cerca, pero no en, ninguno de los extremos del eje magnético de la Tierra.

Sin embargo, dentro de este anillo en la Tierra, y como en otros planetas de nuestro sistema solar, hay un punto vacío llamado casquete polar. Es un lugar donde las líneas del campo magnético emanan desconectadas y, por lo tanto, donde los aurores rara vez aparecen. Piense en ello como un circuito incompleto en su casa: sin circuito completo, sin luces.

Sin embargo, Júpiter tiene un casquete polar en el que la aurora es cegadora. Eso confundió a los científicos.

El problema, dijo Delamere, es que los investigadores estaban tan centrados en la Tierra en su pensamiento sobre Júpiter porque habían aprendido sobre los propios campos magnéticos de la Tierra.

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

De modo que Delamere y el resto del equipo de investigación utilizaron modelos informáticos como ayuda. Su investigación reveló una región polar en gran parte cerrada con una pequeña área en forma de media luna con un río abierto que representa solo alrededor del 9 por ciento de la región del casquete polar. El resto estaba activo con aurora, lo que significaba líneas cerradas de campo magnético.

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

«No había un modelo o entendimiento para explicar cómo tener una media luna de río abierto como crea esta simulación», dijo. «Nunca se me pasó por la cabeza. No creo que nadie en la comunidad pudiera haber imaginado esta solución. Pero esta simulación la produjo».

«Para mí, este es un cambio de paradigma importante para comprender las magnetosferas».

¿Qué más muestra eso? Más trabajo para los investigadores.

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

Por ejemplo, el casquete polar activo auroralmente de Júpiter podría deberse a la velocidad de rotación del planeta, una vez cada 10 horas en comparación con la Tierra 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 para convertirse en líneas abiertas.

¿Y en qué medida la luna Io de Júpiter afecta las líneas magnéticas del casquete polar de Júpiter? Io está conectado electrodinámicamente a Júpiter, algo único en nuestro sistema solar, y como tal, está siendo constantemente despojado de iones pesados ​​de su planeta madre.

El documento afirma: «El jurado aún no está informado sobre la estructura magnética de la magnetosfera de Júpiter y qué dice exactamente su aurora sobre su topología».

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