p Imagens sobrepostas do pólo de Júpiter do satélite Juno da NASA e do telescópio de raios-X Chandra da NASA. A esquerda mostra uma projeção da aurora de raios-X do norte de Júpiter (roxa) sobreposta em uma imagem visível do Junocam do Pólo Norte. À direita mostra a contraparte sul. Crédito:NASA Chandra / Juno Wolk / Dunn
p Uma equipe de pesquisa co-liderada pela UCL resolveu um mistério de décadas de como Júpiter produz uma explosão espetacular de raios-X a cada poucos minutos. p Os raios X são parte da aurora de Júpiter - rajadas de luz visível e invisível que ocorrem quando partículas carregadas interagem com a atmosfera do planeta. Um fenômeno semelhante ocorre na Terra, criando as luzes do norte, mas o de Júpiter é muito mais poderoso, liberando centenas de gigawatts de energia, o suficiente para alimentar brevemente toda a civilização humana.
p Em um novo estudo, publicado em
Avanços da Ciência , pesquisadores combinaram observações de perto do ambiente de Júpiter pelo satélite Juno da NASA, que atualmente orbita o planeta, com medições simultâneas de raios-X do observatório XMM-Newton da Agência Espacial Européia (que está na própria órbita da Terra).
p A equipe de pesquisa, liderado pela UCL e pela Academia Chinesa de Ciências, descobriram que as erupções de raios-X eram disparadas por vibrações periódicas das linhas do campo magnético de Júpiter. Essas vibrações criam ondas de plasma (gás ionizado) que enviam partículas pesadas de íons "surfando" ao longo das linhas do campo magnético até se chocarem com a atmosfera do planeta, liberando energia na forma de raios-X.
p O co-autor, Dr. William Dunn (UCL Mullard Space Science Laboratory) disse:"Vimos Júpiter produzindo aurora de raios-X por quatro décadas, mas não sabíamos como isso aconteceu. Só sabíamos que eles foram produzidos quando os íons se chocaram com a atmosfera do planeta.
p "Agora sabemos que esses íons são transportados por ondas de plasma - uma explicação que não foi proposta antes, embora um processo semelhante produza a própria aurora da Terra. Poderia, Portanto, ser um fenômeno universal, presentes em muitos ambientes diferentes no espaço. "
Pela primeira vez, astrônomos viram como o campo magnético de Júpiter é comprimido, que aquece as partículas e as direciona ao longo das linhas do campo magnético para a atmosfera de Júpiter, acendendo a aurora de raios-X. A conexão foi feita combinando dados in-situ da missão Juno da NASA com observações de raios-X do XMM-Newton da ESA. Crédito:ESA / NASA / Yao / Dunn p Auroras de raios-X ocorrem nos pólos norte e sul de Júpiter, frequentemente com a regularidade de um relógio - durante essa observação, Júpiter estava produzindo rajadas de raios-X a cada 27 minutos.
p As partículas de íons carregados que atingem a atmosfera se originam do gás vulcânico que se derrama no espaço de vulcões gigantes na lua de Júpiter, Io.
p Este gás torna-se ionizado (seus átomos são despojados de elétrons) devido a colisões no ambiente imediato de Júpiter, formando um donut de plasma que circunda o planeta.
p Co-autor principal, Dr. Zhonghua Yao (Academia Chinesa de Ciências, Pequim) disse:"Agora, identificamos esse processo fundamental, há uma abundância de possibilidades de onde ele poderá ser estudado a seguir. Processos semelhantes provavelmente ocorrem em torno de Saturno, Urano, Netuno e provavelmente exoplanetas também, com diferentes tipos de partículas carregadas 'surfando' nas ondas. "
p A coautora Professora Graziella Branduardi-Raymont (Laboratório de Ciências Espaciais da UCL Mullard) disse:"Os raios X são normalmente produzidos por fenômenos extremamente poderosos e violentos, como buracos negros e estrelas de nêutrons, portanto, parece estranho que meros planetas os produzam também.
p "Nunca podemos visitar buracos negros, como eles estão além das viagens espaciais, mas Júpiter está à nossa porta. Com a chegada do satélite Juno na órbita de Júpiter, os astrônomos agora têm uma oportunidade fantástica de estudar de perto um ambiente que produz raios X ”.
p As misteriosas auroras de raios-X de Júpiter foram explicadas, encerrando uma busca de 40 anos por uma resposta. Pela primeira vez, astrônomos viram como o campo magnético de Júpiter é comprimido, que aquece as partículas e as direciona ao longo das linhas do campo magnético para a atmosfera de Júpiter, acendendo a aurora de raios-X. A conexão foi feita combinando dados in-situ da missão Juno da NASA com observações de raios-X do XMM-Newton da ESA. Crédito:ESA / NASA / Yao / Dunn
p Para o novo estudo, os pesquisadores analisaram as observações de Júpiter e seu ambiente circundante realizadas continuamente ao longo de um período de 26 horas pelos satélites Juno e XMM-Newton.
p Eles encontraram uma correlação clara entre as ondas no plasma detectadas por Juno e as erupções aurorais de raios-X no pólo norte de Júpiter registradas por X-MM Newton. Eles então usaram modelos de computador para confirmar que as ondas iriam conduzir as partículas pesadas em direção à atmosfera de Júpiter.
p Por que as linhas do campo magnético vibram periodicamente não está claro, mas a vibração pode resultar de interações com o vento solar ou de fluxos de plasma em alta velocidade dentro da magnetosfera de Júpiter.
p O campo magnético de Júpiter é extremamente forte - cerca de 20, 000 vezes mais forte que a da Terra - e, portanto, sua magnetosfera, a área controlada por este campo magnético, é extremamente grande. Se fosse visível no céu noturno, cobriria uma região várias vezes o tamanho de nossa lua.
