El 5 de julio de 2016, la NASA Juno La nave espacial llegó a Júpiter y comenzó su misión de cuatro años (que desde entonces se extendió hasta 2025) para estudiar la atmósfera, la composición, la magnetosfera y el entorno gravitatorio del gigante gaseoso. Juno es la primera misión dedicada a estudiar a Júpiter desde el galileo Investigacion estudió el sistema entre 1995 y 2003. Las imágenes y los datos que envió a la Tierra revelaron mucho sobre la atmósfera, las auroras, las tormentas polares, la estructura interna y las lunas de Júpiter.
además, el Juno La misión ha permitido a los astrónomos aprender más sobre cómo la interacción magnética entre algunas de las lunas de Júpiter y su atmósfera lleva al gigante gaseoso a experimentar auroras alrededor de sus polos norte y sur. Después de analizar los datos de la carga útil de Juno, un equipo de investigadores del Instituto de Investigación del Suroeste (SwRI) observó cómo las corrientes de electrones de Ganímedes (la luna más grande de Júpiter) dejan un “huella de aurora” en la atmósfera de Júpiter.
Específicamente, examinaron los datos obtenidos por Juno el 8 de noviembre de 2020, cuando atravesó el intenso haz de electrones que viajan a lo largo de la línea del campo magnético que conecta a Ganímedes con Júpiter. Al estudiar la población de partículas a lo largo de este haz, al tiempo que detectaban de forma remota las emisiones aurorales asociadas, pudieron obtener una nueva visión de los misteriosos procesos que crean las luces brillantes. El artículo que describe su investigación fue publicado en Cartas de investigación geofísica.

Dr. Vicente Huecientífico investigador del SwRI y miembro del Juno equipo de la misión, fue el autor principal de un artículo que describe los resultados. Como explicó en un reciente SwRI presione soltar:
“Las lunas más masivas de Júpiter crean cada una sus propias auroras en los polos norte y sur de Júpiter. Cada huella de aurora, como las llamamos, está conectada magnéticamente a su luna respectiva, como una especie de correa magnética conectada a la luna que brilla en el mismo Júpiter”.
En la Tierra, las auroras boreales y australes (también conocidas como «luces del norte» y «luces del sur») son el resultado de partículas solares que alcanzan la magnetosfera de la Tierra. Estas partículas son canalizadas por líneas de campo magnético hacia las regiones polares de la atmósfera terrestre, donde producen deslumbrantes despliegues de luz. La situación es similar para Júpiter, donde las auroras son causadas por interacciones entre los electrones en su magnetosfera masiva y las moléculas en su atmósfera.
Sin embargo, las auroras de Júpiter son mucho más intensas que las de la Tierra, y sus lunas más grandes (Io, Europa, Ganímedes y Calisto) también experimentan auroras en sus atmósferas tentativas. dicho coautor Dr. Jamey Szalayun científico investigador de física espacial de la Universidad de Princeton:
“Antes de Juno, sabíamos que estas emisiones pueden ser bastante complejas, desde un solo punto auroral hasta varios puntos, que a veces siguen una cortina auroral que llamamos la cola de la huella. Juno, que volaba extremadamente cerca de Júpiter, reveló que estas manchas aurorales eran aún más complejas de lo que se pensaba anteriormente”.

El papel que juega Ganímedes en esta actividad auroral es de particular interés debido a una característica única que posee. Ganímedes tiene su propio campo magnético, a diferencia de cualquier otra luna del Sistema Solar (y de todos los planetas rocosos aparte de la Tierra). De manera similar a cómo un efecto de dínamo en el interior de la Tierra conduce a la magnetosfera de la Tierra, se cree que el campo magnético de Ganímedes es el resultado de la flexión de las mareas que conduce a la acción entre su núcleo externo líquido y su núcleo interno sólido.
La interacción entre la magnetosfera más pequeña de Ganímedes y la magnetosfera masiva de Júpiter crea ondas que aceleran los electrones a lo largo de las líneas del campo magnético del gigante gaseoso. La órbita polar que el Juno La misión hace que vuele a través de este «hilo» de electrones, lo que permite que la nave espacial estudie el entorno de partículas utilizando su Experimento de Distribuciones Aurorales Jovianas (JADE), Espectrómetro ultravioleta (UV), y Magnetómetro de compuerta de flujo (REVISTA).
Donde JADE midió los electrones que viajaban a lo largo de las líneas del campo magnético, el UVS tomó imágenes de la huella auroral relacionada en la atmósfera de Júpiter. De esta forma, Juno midió la “lluvia” de electrones e inmediatamente observó la luz ultravioleta que creaba cuando llegaba a la atmósfera de Júpiter. Sin embargo, mientras que anteriores Juno las mediciones mostraron que grandes perturbaciones magnéticas acompañaban a los haces de electrones, Juno no observó perturbaciones esta vez.
Según el análisis del equipo, estos hallazgos podrían confirmar una teoría de hace una década sobre la morfología de las huellas de las auroras. Según esta teoría, los electrones acelerados en ambas direcciones a lo largo del haz son los responsables de la danza multipunto de las huellas aurorales. En enero de 2021, la NASA extendió la misión Juno y fijó una nueva fecha de finalización para septiembre de 2025 (o cuando la nave espacial se quede sin combustible).
Esta segunda extensión de la misión permitirá Juno para estudiar las lunas de Júpiter más de cerca en previsión de futuras misiones como JUpiter Icy Moons Explorer (JUICE) de la ESA, cuyo lanzamiento está programado para 2023 y llegará alrededor de Júpiter para 2031. Esta misión se centrará en Ganímedes y realizará un sobrevuelo de Europa. Mientras tanto, la misión Europa Clipper de la NASA llegará a Júpiter en 2030 y pasará los próximos cuatro años (salvo prórrogas) estudiando Europa exclusivamente.
“La relación entre Júpiter y Ganímedes será explorada más a fondo por la misión extendida de Juno, así como por la próxima misión JUICE de la Agencia Espacial Europea”, dijo Hue. “SwRI está construyendo la próxima generación de instrumentación UVS para la misión”.
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