Las intensas luces del norte y del sur de Júpiter pulsan independientemente entre sí, según una nueva investigación dirigida por UCL utilizando los observatorios de rayos X XMM-Newton de la ESA y Chandra de la NASA.

El estudio, publicado hoy en Astronomía de la naturaleza , descubrió que las emisiones de rayos X de muy alta energía en el polo sur de Júpiter pulsan constantemente cada 11 minutos. Mientras tanto, los del polo norte son erráticos:aumentan y disminuyen en brillo, independiente del polo sur.

Este comportamiento es distinto de las auroras norte y sur de la Tierra, que se reflejan ampliamente en actividad. Otros planetas igualmente grandes, como Saturno, no producen ninguna aurora de rayos X detectable, lo que hace que los hallazgos en Júpiter sean particularmente desconcertantes.

"No esperábamos ver los puntos calientes de rayos X de Júpiter pulsando de forma independiente, ya que pensamos que su actividad se coordinaría a través del campo magnético del planeta. Necesitamos estudiar esto más a fondo para desarrollar ideas sobre cómo Júpiter produce su aurora de rayos X y la de la NASA. La misión de Juno es realmente importante para esto, "explicó el autor principal, William Dunn (Laboratorio de Ciencias Espaciales UCL Mullard, Reino Unido y el Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica, ESTADOS UNIDOS).

Desde su llegada a Júpiter en 2016, la misión Juno ha estado reescribiendo gran parte de lo que se sabe sobre el planeta gigante, pero la nave espacial no tiene un instrumento de rayos X a bordo. Para comprender cómo se producen las auroras de rayos X, el equipo espera combinar la información de la aurora de rayos X recopilada utilizando XMM-Newton y Chandra con los datos recopilados por Juno mientras explora las regiones que producen la aurora de Júpiter.

"Si podemos empezar a conectar las firmas de rayos X con los procesos físicos que las producen, luego podemos usar esas firmas para comprender otros cuerpos en todo el Universo, como las enanas marrones, exoplanetas o incluso estrellas de neutrones. Es un paso muy poderoso e importante hacia la comprensión de los rayos X en todo el Universo y uno que solo tenemos mientras Juno realiza mediciones simultáneamente con Chandra y XMM-Newton. "dijo William Dunn.

Una de las teorías que Juno puede ayudar a probar o refutar es que las auroras de Júpiter se forman por separado cuando el campo magnético del planeta interactúa con el viento solar. El equipo sospecha que las líneas del campo magnético vibran, produciendo ondas que transportan partículas cargadas hacia los polos y estas cambian en velocidad y dirección de viaje hasta que chocan con la atmósfera de Júpiter, generando pulsos de rayos X.

Utilizando los observatorios de rayos X XMM-Newton y Chandra de mayo a junio de 2016 y marzo de 2007, los autores produjeron mapas de las emisiones de rayos X de Júpiter e identificaron un punto caliente de rayos X en cada polo. Cada punto caliente cubre un área mucho más grande que la superficie de la tierra. Estudiar cada uno para identificar patrones de comportamiento, encontraron que los puntos calientes tienen características muy diferentes.

"El comportamiento de los puntos calientes de rayos X de Júpiter plantea preguntas importantes sobre qué procesos producen estas auroras. Sabemos que una combinación de iones de viento solar e iones de oxígeno y azufre, originalmente de explosiones volcánicas de la luna de Júpiter, Io, estan involucrados. Sin embargo, su importancia relativa en la producción de emisiones de rayos X no está clara, ", explicó la coautora, la Dra. Licia Ray (Universidad de Lancaster).

"Lo que encuentro particularmente cautivador en estas observaciones, especialmente en el momento en que Juno está realizando mediciones in situ, es el hecho de que podemos ver los dos polos de Júpiter a la vez, una rara oportunidad que ocurrió por última vez hace diez años. La comparación de los comportamientos en los dos polos nos permite aprender mucho más sobre las complejas interacciones magnéticas que ocurren en el entorno del planeta. ", concluyó la coautora, profesora Graziella Branduardi-Raymont (UCL Space &Climate Physics).

El equipo espera seguir rastreando la actividad de los polos de Júpiter durante los próximos dos años utilizando campañas de observación de rayos X junto con Juno para ver si este comportamiento no informado anteriormente es común.