martes, 12 de mayo de 2015

La magnetósfera Joviana

"Nada es demasiado maravilloso para ser real, si está en consonancia con las leyes de la naturaleza"
Michael Faraday

Por: David Alejandro Segura Sabogal *

La ciencia nos abre las puertas al mismo universo, a menudo, a mundos tan extraños que llegamos a dudar de su existencia, pero una vez comprendemos su naturaleza, nuestra mente se convierte en ese microcosmos que es el conocimiento y que, por bien nuestro, podemos transmitirlo gracias a nuestra habilidad más humana, que es el lenguaje. Hemos adquirido la capacidad de conectar lazos entre los distintos patrones que observamos mientras analizamos los fenómenos de la naturaleza misma y hemos encontrado en esto la belleza escondida y sutil de la ciencia.

La geología es una disciplina que posee todo el rigor que la ciencia necesita. Algunos hemos tenido la fortuna de ir más allá de lo que está al alcance de nuestro mundo, permitiéndonos la capacidad de estudiar estos enormes objetos de nuestro sistema solar: Los planetas. El analizar la composición de los planetas siempre partimos de la susceptible presencia de superficies sólidas en ellos, pues el geólogo basa sus teorías observando las propiedades físicas y químicas de las rocas. Pero gracias a la geofísica se puede observar como la mayoría de satélites naturales y otros cuerpos mayores son afectados gravimétrica y eléctricamente por su planeta huésped. Con esto se puede inferir mucho acerca de la estructura y dinámica interna y externa del planeta.



Con lo anterior puede verse que en el caso de Júpiter, un planeta sin aparente superficie sólida, es a los ojos de la ciencia moderna un gigante gaseoso colosal con más de 1.300 veces el volumen de la Tierra, compuesto en un 90% de hidrógeno y el porcentaje restante en Helio, Argón (este último presente en su atmósfera) y otros compuestos en suspensión, de forma gaseosa. El núcleo de Júpiter es pequeño comparado con el volumen de planeta y está constituido por un líquido con propiedades similares a la de los metales (compuesto mayormente por hidrógeno líquido) a más de 20.000 grados centígrados de temperatura, este líquido metálico se comporta como un conductor, dando paso a corrientes eléctricas que formarán, después de la heliosfera, la estructura más grande de todo el sistema solar: la magnetosfera de Júpiter.




El campo magnético de Júpiter es tan grande, que si se pudiera ver desde la Tierra sería un poco más grande que nuestra luna, es tan fuerte e intenso que puede ser escuchado desde aquí. Hacia principios de los 60s una nueva disciplina de la astronomía llamada radioastronomía se encarga de captar señales del espacio provenientes de todas partes, que logran captar el sonido producido por la energía remanente del Big Bang. Pero también, al apuntar las antenas hacia un punto brillante del cielo nocturno se puede escuchar un sonido similar al que se percibe cuando se pierde la señal de nuestros televisores, era Júpiter dándonos señales de su recursiva dinámica. 
El principal factor en el origen del campo magnético de Júpiter es su rotación, el movimiento sobre su propio eje genera un momento dipolar magnético debido a la rotación del flujo de cargas dentro del planeta. Una manera sencilla de explicarlo es imaginarse una partícula cargada eléctricamente en un punto del interior o superficie de Júpiter, que debido a la rotación del planeta, dicha carga se moverá y fluirá; esto generará posteriormente una corriente eléctrica, la misma corriente que pasa a través de los cables de nuestros electrodomésticos. Una corriente por sí sola, puede generar un campo magnético con intensidad y dirección que ahora puede ser calculada muy fácilmente utilizando las ecuaciones de Maxwell. La forma del campo magnético depende de la geometría del material conductor por el cual fluyen las cargas, el núcleo liquido metálico de Júpiter al tener forma esférica tendrá un campo magnético como el de un imán: líneas de campo que salen del polo norte y que entran al polo sur, esta entrada y salida de líneas deja espacios del planeta desprotegidos magnéticamente, espacios por los cuales entran partículas provenientes del espacio.




En los polos de la Tierra ocurre un fenómeno hermoso cada cierto tiempo, cuando una eyección solar colisiona contra la magnetosfera terrestre, algunas partículas cargadas que viajaban con el viento solar en forma de radiación electromagnética interactúan con la magnetosfera planetaria y logran entrar en los polos almacenándose como energía hasta el punto en que logramos ver su espectro. Este mismo fenómeno ocurre en Júpiter, el espectro electromagnético presenta unas ondas mucho más cortas y con mucha más energía que el espectro visible, que solo pueden ser vistas en filtros UV

Ío, uno de los satélites más importantes de Júpiter, expulsa al espacio a través de su activo vulcanismo partículas que más tarde se ionizarán; partículas que son recogidas por el campo magnético y llevadas a zonas más ecuatoriales formando un toroide de revolución llamado el Toroide de Ío que afecta de alguna manera el campo magnético del planeta y el de otra de sus lunas, Ganimedes. Esta es la más grande de las lunas de Júpiter, incluso más grande que Mercurio, con cadenas montañosas hasta de un kilómetro de altura, es la única luna del sistema solar con su propio campo magnético. Se infiere que la luna tenga un núcleo metálico y un vasto mar de agua subterránea rico en sales, esto último explicaría el flujo de cargas a través del planeta que ayuda a la generación del campo magnético. La luna también tiene el lujo de poder exhibir bandas gaseosas calientes y electrificadas, auroras que se ven afectadas por el inmenso campo magnético de Júpiter variando su posición de la misma manera en que varía el campo magnético mayor, esto ayuda a confirmar la existencia del basto mar salino.


FUENTES:

* Estudiante de Geología.
Universidad Nacional de Colombia
Miembro activo Grupo de Ciencias Planetarias - TiTáN. 

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