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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.
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!
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. [más información] 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. "Las pulsaciones de 45 minutos son muy misteriosas", añade Elsner. No son perfectamente regulares como podría serlo una señal extraterrestre; el período de la señal varía hacia delante y hacia atrás por un pequeño porcentaje. "Este es un proceso natural", añade, "nosotros simplemente no sabemos qué es..." Mientras los investigadores se encontraban utilizando al Chandra para observar a Júpiter, dos sondas de la NASA -- Cassini y Galileo -- se hallaban cerca del gigante planeta. Galileo estaba muy adentro del campo magnético de Júpiter, mientras que Cassini estaba hacia afuera, tomando muestras del viento solar. Ninguna de las naves detectó variaciones de 45 minutos en su cercanía, que hubiesen podido ser originadas por ondas de plasma u oleadas de partículas energéticas, "aunque tales variaciones han sido detectadas por Galileo en otras ocasiones", hace notar Gladstone. Galileo captó también ráfagas de emisiones de radio de 1 a 200 khz de frecuencia que aparecen y desaparecen con un período de 45 minutos, así como también lo hizo la sonda Ulysses cuando voló cerca de Júpiter en 1992.
"Tal vez el campo magnético de Júpiter, cuando es golpeado por una ráfaga de viento solar, resuena como una campana con un período de 45 minutos", especula Gladstone. Sería, eso sí, una campana impresionante: el campo magnético de Júpiter es la estructura más grande del sistema solar -- aún más grande que el Sol. O tal vez, continuó diciendo, "los iones productores de rayos-X podrían estar rebotando entre los polos norte y sur de Júpiter". Los polos están conectados por líneas de campo magnético, y a algunas partículas de alta velocidad les toma unos 45 minutos recorrer esta distancia. Es posible que el polo sur de Júpiter sea también un punto de origen de rayos-X, titilando al mismo ritmo que el del norte -- pero nadie sabe, porqué el polo sur no es tan fácil de observar desde la Tierra. Abajo : Un conjunto de líneas de campo magnético conecta al satélite Io de Júpiter con la zona auroral del planeta gigante -- pero no al punto de origen del polo norte. [más información]
Se necesitará más información para resolver el rompecabezas. "El siguiente paso es recolectar algunos espectros de rayos-X", dice. "Si vemos líneas espectrales de elementos volcánicos como azufre u oxígeno, entonces sabremos que Io está implicada -- aún cuando no entendamos cómo". Por otro lado, las líneas espectrales de carbono y nitrógeno indicarían que el viento solar es la fuente de los iones. Hasta entonces, el faro de rayos-X de Júpiter -- pulsando implacablemente, y situado donde no debería de estar -- seguirá siendo un misterio. Nota del editor : Para aprender más acerca de esta investigación, por favor lea el artículo "Un punto de origen de rayos-X que pulsa en la región auroral de Júpiter", por Gladstone et al., el cual apareció publicado en la edición del 28 de febrero del 2002 de la revista Nature (v. 415). |
