Las impresionantes auroras que se ven en la Tierra, conocidas como auroras boreales y auroras australes, han sido una fuente de fascinación durante siglos. Entre el 10 y el 12 de mayo de 2024, la aurora más poderosa en 21 años nos recordó la impresionante belleza de estos espectáculos de luces celestiales.
Recientemente, físicos espaciales del Departamento de Ciencias de la Tierra de la Universidad de Hong Kong (HKU), incluidos el profesor Binzheng Zhang, el profesor Zhonghua Yao y el Dr. Junjie Chen, junto con sus colaboradores internacionales, publicaron un artículo en Nature Astronomy. que explora las leyes fundamentales que gobiernan las diversas auroras observadas en planetas, como la Tierra, Júpiter y Saturno.
Este trabajo proporciona nuevos conocimientos sobre las interacciones entre los campos magnéticos planetarios y el viento solar, actualizando la imagen de los libros de texto sobre las magnetosferas planetarias gigantes. Sus hallazgos pueden mejorar el pronóstico del clima espacial, guiar la exploración planetaria futura e inspirar más estudios comparativos de ambientes magnetosféricos.
La Tierra, Saturno y Júpiter generan su propio campo magnético tipo dipolo, lo que da como resultado una geometría magnética en forma de dosel en embudo que hace que los energéticos electrones del espacio se precipiten en regiones polares y provoquen emisiones de auroras polares.
Sin embargo, los tres planetas difieren en muchos aspectos, incluida su fuerza magnética, velocidad de rotación, condición del viento solar, actividades lunares, etc. No está claro cómo estas diferentes condiciones se relacionan con las diferentes estructuras aurorales que se han observado en esos planetas durante décadas.
Utilizando cálculos de magnetohidrodinámica tridimensional, que modelan la dinámica acoplada de fluidos conductores de electricidad y campos electromagnéticos, el equipo de investigación evaluó la importancia relativa de estas condiciones en el control de la principal morfología auroral de un planeta.
Combinando las condiciones del viento solar y la rotación planetaria, definieron un nuevo parámetro que controla la estructura auroral principal, que por primera vez explica muy bien las diferentes estructuras aurorales observadas en la Tierra, Saturno y Júpiter.
La interacción de los vientos estelares con los campos magnéticos planetarios es un proceso fundamental en el universo. La investigación se puede aplicar para comprender los entornos espaciales de Urano, Neptuno e incluso exoplanetas.
"Nuestro estudio ha revelado la compleja interacción entre el viento solar y la rotación planetaria, proporcionando una comprensión más profunda de las auroras en diferentes planetas. Estos hallazgos no sólo mejorarán nuestro conocimiento de las auroras en nuestro sistema solar, sino que también se extenderán potencialmente al estudio de las auroras en sistemas exoplanetarios", afirmó el profesor Binzheng Zhang, investigador principal y primer autor del proyecto.
"Desde 1979 hemos aprendido que las auroras de la Tierra y de Júpiter son diferentes. Es una gran sorpresa que puedan explicarse mediante un marco unificado", añadió el profesor Denis Grodent, director del instituto STAR de la Universidad de Lieja y coautor del estudio. autor del proyecto.
Al avanzar en nuestra comprensión fundamental de cómo los campos magnéticos planetarios interactúan con el viento solar para impulsar la visualización de auroras, esta investigación tiene importantes aplicaciones prácticas para monitorear, predecir y explorar los entornos magnéticos del sistema solar.
Este estudio también representa un hito importante en la comprensión de los patrones aurorales en los planetas que profundizan nuestro conocimiento de diversos entornos espaciales planetarios, allanando el camino para futuras investigaciones sobre los fascinantes espectáculos de luces celestiales que continúan capturando nuestra imaginación.
