Júpiter presenta las auroras más brillantes del sistema solar. Una de las particularidades de este planeta, que comparte con Saturno, es también poseer emisiones aurorales causadas por tres de sus lunas más grandes: Io, Europa y Ganimedes.
Representación artística de las auroras jovianas. Elongación en altura realizada por inteligencia artificial.
© The Watchers - M. Flouriot
Estas emisiones distintas, llamadas "huellas aurorales", son visibles localmente en varios dominios de longitud de onda. Estas son creadas por partículas cargadas, mayoritariamente electrones, que se propagan a lo largo de las líneas del campo magnético que unen las lunas a Júpiter. Al precipitarse en la atmósfera del planeta gigante, estos electrones inducen auroras características, estudiadas desde los años 2000 gracias, entre otros, a las observaciones del telescopio espacial Hubble en el campo ultravioleta.
Desde julio de 2016, la sonda Juno sobrevuela los polos de Júpiter a solo unos pocos miles de kilómetros de altitud y permite así una caracterización detallada de la estructura de las huellas aurorales de las lunas. El análisis combinado de los datos obtenidos a bordo de Juno por el espectrógrafo UVS y el espectrómetro JADE para el cual el IRAP contribuyó al sistema óptico electrostático, permite sondear tanto las propiedades de estas emisiones como las de las partículas cargadas que las inducen.
Concentrando su estudio en la huella auroral de Ganimedes, la luna más grande del sistema solar y la única que genera su propio campo magnético, un equipo que incluye científicos del CNRS Tierra & Universo, en estrecha colaboración con los equipos de la misión Juno (SwRI, Princeton University), ha puesto en evidencia, entre otras cosas, la influencia de la mini-magnetosfera de Ganimedes en su huella auroral.
Han confirmado que el tamaño de los tubos de flujo, esas líneas de campo magnético de forma tubular que conectan las lunas con la atmósfera de Júpiter y en los cuales se propagan ondas electromagnéticas y partículas cargadas, es significativamente mayor que las reportadas en Io y Europa en estudios anteriores.
Las observaciones de la huella auroral por Juno proporcionan así un nuevo método de estudio de la mini-magnetosfera de Ganimedes, que será explorada in-situ de manera inédita por la misión JUICE de la ESA actualmente en camino hacia Júpiter.
Juno (órbita en blanco a la izquierda) cruza un tubo de flujo de la luna Ganimedes. En el polo sur de Júpiter, las huellas aurorales de las tres lunas son observadas simultáneamente en ultravioleta por el instrumento Juno/UVS y representadas aquí en falsos colores. Estas están compuestas de dos puntos brillantes que aparecen en blanco, seguidos de una emisión difusa llamada cola auroral.
© CDPP-Inetum / NASA / SwRI / Juno-UVS / ESA / STScI / Jonas Rabia / Vincent Hue
Rabia, J., Hue, V., André, N., Nénon, Q., Szalay, J. R., Allegrini, F., et al. (2024).
Properties of electrons accelerated by the Ganymede-magnetosphere interaction: Survey of Juno high-latitude observations.
Journal of Geophysical Research: Space Physics, 129, e2024JA032604.
https://doi.org/10.1029/2024JA032604.
Fuente: CNRS INSU