Los científicos que estudian datos de la nave espacial Cassini de la NASA y el telescopio espacial Hubble han descubierto que las auroras de Saturno se comportan de manera diferente a lo que los científicos han creído durante los últimos 25 años.
Los investigadores, liderados por John Clarke, de la Universidad de Boston, encontraron que las auroras del planeta, consideradas durante mucho tiempo como un cruce entre las de la Tierra y Júpiter, son fundamentalmente diferentes a las observadas en cualquiera de los otros dos planetas. El equipo que analiza los datos de Cassini incluye al Dr. Frank Crary, científico investigador del Southwest Research Institute en San Antonio, Texas, y al Dr. William Kurth, científico investigador de la Universidad de Iowa, Iowa City.
El Hubble tomó fotos ultravioletas de las auroras de Saturno durante varias semanas, mientras que el instrumento de ciencia de ondas de plasma y radio de Cassini registró el aumento de las emisiones de radio de las mismas regiones, y los instrumentos de espectrómetro de plasma y magnetómetro de Cassini midieron la intensidad de la aurora con la presión del sol. viento. Estos conjuntos de mediciones se combinaron para obtener la visión más precisa hasta la fecha de las auroras de Saturno y el papel del viento solar en su generación. Los resultados se publicarán en la edición del 17 de febrero de la revista Nature.
Los hallazgos muestran que las auroras de Saturno varían de un día a otro, como lo hacen en la Tierra, moviéndose unos días y permaneciendo estacionarias en otros. Pero en comparación con la Tierra, donde el brillo dramático de las auroras dura solo unos 10 minutos, el de Saturno puede durar días.
Las observaciones también muestran que el campo magnético del Sol y el viento solar pueden desempeñar un papel mucho más importante en las auroras de Saturno de lo que se sospechaba anteriormente. Las imágenes del Hubble muestran que las auroras a veces se quedan quietas mientras el planeta gira debajo, como en la Tierra, pero también muestran que las auroras a veces se mueven junto con Saturno mientras gira sobre su eje, como en Júpiter. Esta diferencia sugiere que las auroras de Saturno son impulsadas de manera inesperada por el campo magnético del Sol y el viento solar, no por la dirección del campo magnético del viento solar.
"Tanto las auroras de la Tierra como las de Saturno son impulsadas por las ondas de choque en el viento solar y los campos eléctricos inducidos", dijo Crary. "Una gran sorpresa fue que el campo magnético incrustado en el viento solar juega un papel más pequeño en Saturno".
En la Tierra, cuando el campo magnético del viento solar apunta hacia el sur (opuesto a la dirección del campo magnético de la Tierra), los campos magnéticos se cancelan parcialmente y la magnetosfera está "abierta". Esto permite que la presión del viento solar y los campos eléctricos entren, y les permite tener un fuerte efecto en la aurora. Si el campo magnético del viento solar no está hacia el sur, la magnetosfera está "cerrada" y la presión del viento solar y los campos eléctricos no pueden entrar. "Cerca de Saturno, vimos un campo magnético del viento solar que nunca fue fuertemente al norte o al sur. La dirección del campo magnético del viento solar no tuvo mucho efecto en la aurora. A pesar de esto, la presión del viento solar y el campo eléctrico todavía afectaban fuertemente la actividad auroral ”, agregó Crary. Visto desde el espacio, una aurora aparece como un anillo de energía que rodea la región polar de un planeta. Las pantallas aurorales se estimulan cuando las partículas cargadas en el espacio interactúan con la magnetosfera de un planeta y fluyen hacia la atmósfera superior. Las colisiones con átomos y moléculas producen destellos de energía radiante en forma de luz. Las ondas de radio son generadas por electrones a medida que caen hacia el planeta.
El equipo observó que aunque las auroras de Saturno comparten características con los otros planetas, son fundamentalmente diferentes a las de la Tierra o Júpiter. Cuando las auroras de Saturno se vuelven más brillantes y, por lo tanto, más poderosas, el anillo de energía que rodea el poste se contrae de diámetro. En Saturno, a diferencia de cualquiera de los otros dos planetas, las auroras se vuelven más brillantes en el límite diurno-nocturno del planeta, que también es donde las tormentas magnéticas aumentan en intensidad. En ciertos momentos, el anillo auroral de Saturno es más como una espiral, sus extremos no están conectados cuando la tormenta magnética rodea el polo.
Los nuevos resultados muestran algunas similitudes entre las auroras de Saturno y la Tierra: las ondas de radio parecen estar vinculadas a los puntos aurorales más brillantes. "Sabemos que en la Tierra, ondas de radio similares provienen de arcos aurorales brillantes, y lo mismo parece ser cierto en Saturno", dijo Kurth. "Esta similitud nos dice que, en las escalas más pequeñas, la física que genera estas ondas de radio es igual a lo que sucede en la Tierra, a pesar de las diferencias en la ubicación y el comportamiento de la aurora".
Ahora, con Cassini en órbita alrededor de Saturno, el equipo podrá observar de manera más directa cómo se generan las auroras del planeta. Luego investigarán cómo el campo magnético del Sol puede alimentar las auroras de Saturno y aprenderán más detalles sobre el papel que puede jugar el viento solar. Comprender la magnetosfera de Saturno es uno de los principales objetivos científicos de la misión Cassini.
Para obtener las últimas imágenes e información sobre la misión Cassini-Huygens, visite http://saturn.jpl.nasa.gov y http://www.nasa.gov/cassini.
La misión Cassini-Huygens es una misión cooperativa de la NASA, la Agencia Espacial Europea y la Agencia Espacial Italiana. El Laboratorio de Propulsión a Chorro, una división del Instituto de Tecnología de California en Pasadena, administra la misión de la Oficina de Ciencia Espacial de la NASA, Washington, D.C.
Fuente original: comunicado de prensa de NASA / JPL
