Esta animación muestra una aurora observada desde la Estación Espacial Internacional. Crédito:Centro de vuelos espaciales Goddard de la NASA / Joy Ng
El espacio puede parecer vacío pero en realidad es un lugar dinámico poblado de materia casi invisible, y dominado por fuerzas, en particular los creados por campos magnéticos. Las magnetosferas, los campos magnéticos alrededor de la mayoría de los planetas, existen en todo nuestro sistema solar. Desvían la alta energía, partículas cargadas llamadas rayos cósmicos que son arrojados por el Sol o provienen del espacio interestelar. Junto con atmósferas, Suceden que protegen las superficies de los planetas de esta radiación dañina.
Pero no todas las magnetosferas son iguales:Venus y Marte no tienen magnetosferas en absoluto, mientras que los otros planetas, y una luna, tienen unos que son sorprendentemente diferentes.
La NASA ha lanzado una flota de misiones para estudiar los planetas de nuestro sistema solar, muchas de las cuales han enviado información crucial sobre las magnetosferas. Los Voyager gemelos midieron los campos magnéticos mientras viajaban a los confines del sistema solar, y descubrió las magnetosferas de Urano y Neptuno. Otras misiones planetarias, incluida Galileo, Cassini y Juno, y varias naves espaciales que orbitan la Tierra, proporcionar observaciones para crear una comprensión completa de cómo los planetas forman magnetosferas, así como cómo continúan interactuando con el entorno espacial dinámico que los rodea.
tierra
La magnetosfera de la Tierra es creada por el metal fundido en constante movimiento dentro de la Tierra. Este "campo de fuerza" invisible alrededor de nuestro planeta tiene una forma general que se asemeja a un cono de helado, con frente redondeado y largo, cola de arrastre que mira en dirección opuesta al sol. La magnetosfera tiene esa forma debido al flujo casi constante de viento solar y campo magnético del lado que mira al Sol.
Animación giratoria del planeta Mercurio. Crédito:Centro de vuelos espaciales Goddard de la NASA / Joy Ng
La Tierra y otras magnetosferas desvían partículas cargadas del planeta, pero también atrapan partículas energéticas en cinturones de radiación. Las auroras son causadas por partículas que llueven hacia la atmósfera, generalmente no lejos de los polos magnéticos.
Es posible que la magnetosfera de la Tierra fuera esencial para el desarrollo de condiciones favorables a la vida, por lo que aprender sobre las magnetosferas alrededor de otros planetas y lunas es un gran paso para determinar si la vida pudo haber evolucionado allí.
Mercurio
Mercurio, con un núcleo sustancialmente rico en hierro, tiene un campo magnético que es solo un 1 por ciento más fuerte que el de la Tierra. Se cree que la magnetosfera del planeta está comprimida por el intenso viento solar, limitando su extensión. El satélite MESSENGER orbitó Mercurio de 2011 a 2015, ayudándonos a comprender a nuestro diminuto vecino terrestre.
Júpiter
Después del sol Júpiter tiene, con mucho, el campo magnético más fuerte y más grande de nuestro sistema solar:se extiende alrededor de 12 millones de millas de este a oeste. casi 15 veces el ancho del sol. (De la Tierra, por otra parte, podría caber fácilmente dentro del Sol, excepto por su cola extendida.) Júpiter no tiene un núcleo de metal fundido; en lugar de, su campo magnético es creado por un núcleo de hidrógeno metálico líquido comprimido.
Una de las lunas de Júpiter Io, tiene una poderosa actividad volcánica que arroja partículas a la magnetosfera de Júpiter. Estas partículas crean cinturones de radiación intensos y auroras alrededor de Júpiter.
Ganimedes, La luna más grande de Júpiter, también tiene su propio campo magnético y magnetosfera, lo que la convierte en la única luna con uno. Su campo débil, acurrucado en el enorme caparazón de Júpiter, apenas altera el campo magnético del planeta.
Saturno
El enorme sistema de anillos de Saturno transforma la forma de su magnetosfera. Esto se debe a que las moléculas de oxígeno y agua que se evaporan de los anillos canalizan las partículas hacia el espacio alrededor del planeta. Algunas de las lunas de Saturno ayudan a atrapar estas partículas, sacándolos de la magnetosfera de Saturno, aunque aquellos con géiseres volcánicos activos, como Encelado, escupen más material del que ingieren. La misión Cassini de la NASA siguió la estela de las Voyager, y estudió el campo magnético de Saturno desde la órbita alrededor del planeta anillado entre 2004 y 2017.
Urano
La magnetosfera de Urano no se descubrió hasta 1986, cuando los datos del sobrevuelo de la Voyager 2 revelaron débiles, Emisiones de radio variables y confirmadas cuando la Voyager 2 midió el campo magnético directamente. El campo magnético y el eje de rotación de Urano están desalineados 59 grados, a diferencia de la Tierra, cuyo campo magnético y eje de rotación están casi alineados. Además de eso, el campo magnético no atraviesa directamente el centro del planeta, por lo que la fuerza del campo magnético varía drásticamente a lo largo de la superficie. Esta desalineación también significa que la cola magnética de Urano, la parte de la magnetosfera que se arrastra detrás del planeta, lejos del sol, se retuerce en un largo sacacorchos.
Neptuno
Neptuno también fue visitado por la Voyager 2, en 1989. Su magnetosfera está desplazada de su eje de rotación, pero solo por 47 grados. Similar a Urano, La fuerza del campo magnético de Neptuno varía en todo el planeta. Esto significa que las auroras pueden aparecer en todo el planeta, no solo cerca de los polos, como en la tierra, Júpiter y Saturno.
Y más allá
Fuera de nuestro sistema solar, auroras, que indican la presencia de una magnetosfera, se han visto en enanas marrones, objetos que son más grandes que los planetas pero más pequeños que las estrellas. También hay evidencia que sugiere que algunos exoplanetas gigantes tienen magnetosferas, pero todavía tenemos que ver pruebas concluyentes. A medida que los científicos aprenden más sobre las magnetosferas de los planetas de nuestro sistema solar, también puede ayudarnos algún día a identificar magnetosferas alrededor de planetas más distantes.