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Utilizando el Observatorio de Rayos-X Chandra, los astrónomos han descubierto un misterioso faro pulsante de rayos-X cerca del polo norte del gigante planeta.
Marzo 7, 2002: Cada 45 minutos un gigantesco pulso de millones de kilovatios de rayos-X atraviesa el sistema solar.
Los astrónomos están acostumbrados a estos fenómenos. Los pulsares distantes y los agujeros negros bañan continuamente a la galaxia con ráfagas de radiación X. Pero esta vez la fuente no es exótica ni lejana. Está justo aquí, en nuestro sistema solar.
"Los pulsos provienen del polo norte de Júpiter", dice Randy Gladstone, un científico del Instituto de Investigación del Suroeste (Southwest Research Institute) y líder del equipo que hizo el descubrimiento usando el Observatorio orbital de rayos-X Chandra (Chandra X-ray Observatory) de la NASA.
Arriba : Cada 45 minutos una fuente de rayos-X titila cerca del polo norte magnético de Júpiter. Esta animación, basada en datos del Observatorio de rayos-X Chandra, muestra el punto de origen pulsando 15 veces durante un ciclo de rotación completo del planeta gigante, que dura 10 horas.
"No nos sorprendió descubrir rayos-X llegando de Júpiter", continuó diciendo. Otros observatorios ya lo habían hecho, años atrás. La sorpresa es lo que el Chandra ha revelado por primera vez: la localización del faro -- inesperadamente cerca del polo del planeta -- y la forma regular en que pulsa.
El satélite de rayos-X Einstein de la NASA descubrió el brillo de rayos-X de Júpiter por primera vez en 1979. Nadie más volvió a observar en muchos años hasta que un grupo de investigadores (Gladstone entre ellos) apuntaron el observatorio alemán de rayos-X ROSAT hacia Júpiter en 1992. El brillo aún estaba allí.
Los científicos se preguntaban... ¿qué es esto?
Los rayos-X provenían principalmente del hemisferio norte de Júpiter, pero ni los mapas del Einstein ni los del ROSAT tenían suficiente definición para revelar exactamente dónde. Algunos investigadores pensaron que estaban viendo las emisiones en rayos-X de poderosas auroras.
En verdad, dice Gladstone, Júpiter tiene "luces del norte" justo como las tiene la Tierra -- sólo que en diferente escala. Las auroras en Júpiter son de cientos a miles de veces más intensas que las de nuestro planeta. Además, los anillos brillantes alrededor de los polos magnéticos de Júpiter ¡tienen dos veces el diámetro de la propia Tierra!
En ambos mundos las auroras ocurren cuando electrones e iones llueven sobre la parte superior de la atmósfera. Tales partículas son guiadas por líneas de fuerza magnética hacia los polos, en donde se estrellan con moléculas de aire y las hacen brillar.
Una diferencia importante entre las auroras de la Tierra y las de Júpiter tiene que ver con la fuente de las partículas cargadas. En nuestro planeta, la mayor parte de los electrones e iones provienen del viento solar o de la ionosfera de nuestro planeta. En Júpiter, muchos de ellos provienen de volcanes: candentes respiraderos en erupción sobre la superficie de la luna Io llenan la magnetosfera del planeta gigante con azufre y oxígeno ionizados. Los iones de Io son acelerados por los campos eléctricos locales hacia la zona auroral de Júpiter.
Arriba : la sonda espacial Voyager 1 de la NASA tomó esta fotografía de un volcán activo en Io. El azufre y el oxígeno ionizados provenientes de tales volcanes alimentan las auroras de Júpiter.
Cuando Gladstone y sus colegas programaron al telescopio de rayos-X Chandra para observar Júpiter, ellos esperaban encontrar que los rayos X septentrionales del planeta llegasen de su gigantesco anillo auroral. Después de todo, el anillo auroral de nuestro propio planeta es una fuente de rayos-X -- Júpiter bien podría ser similar.
"Usamos la cámara de alta resolución del Chandra para tomar imágenes del planeta durante un período de 10 horas, el 18 de diciembre del año 2000", dice Ron Elsner, un astrónomo especializado en observaciones en rayos-X del Centro de Vuelos Espaciales Marshall (Marshall Space Flight Center) de la NASA, quien trabajó con Gladstone. "Esperábamos poder localizar la fuente de rayos-X con mayor exactitud de lo que lo habían hecho los satélites anteriores".
Y de hecho lo lograron. Pero la nueva imagen fué una sorpresa. Chandra reveló que la mayoría de los rayos-X provenían de un punto de origen localizado muy cerca del polo norte magnético de Júpiter -- y no del anillo auroral mismo. Y ¡Además pulsaba!
Arriba : Una imagen compuesta de Júpiter, su anillo auroral brillando (azul), y un pulso polar septentrional de rayos-X (rosado). Gladstone anota: "Los rayos-X que nosotros detectamos son 'suaves' -- con energías menores a 1 keV y menos penetrantes que los rayos-X más leves que se usan en medicina". No representan daño alguno ni para los astronautas ni para los habitantes de la Tierra. [/b] [/size]
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