A magnetosfera de Júpiter ‘age como um acelerador de partículas gigante’

Júpiter é um planeta com algumas peculiaridades notáveis. Além de sua aparência visualmente distinta , incluindo faixas impressionantes de nuvens e a enorme tempestade que forma a Grande Mancha Vermelha, também é conhecida por emitir raios-X.

No entanto, existem estranhezas sobre os raios-X que produz, que estão relacionados às suas auroras. Há uma questão em aberto sobre por que a missão Ulysses, que passou por Júpiter em 1992, não detectou nenhum raio-X. Agora, um novo artigo usando o observatório NuSTAR da NASA resolveu esse mistério de longo prazo.

O hemisfério sul de Júpiter é mostrado nesta imagem da missão Juno da NASA.
O hemisfério sul de Júpiter é mostrado nesta imagem da missão Juno da NASA. Novas observações do NuSTAR da NASA revelam que as auroras perto de ambos os pólos do planeta emitem raios-X de alta energia, que são produzidos quando partículas aceleradas colidem com a atmosfera de Júpiter. Imagem aprimorada por Kevin M. Gill (CC-BY) com base em imagens fornecidas por cortesia da NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS

O NuSTAR é um telescópio de raios-X baseado no espaço lançado em 2012, que detecta raios-X de alta energia que são mais energéticos do que os tipos de raios-X normalmente detectados por outros observatórios de raios-X como o Chandra . Ao investigar Júpiter com o NuSTAR, os pesquisadores conseguiram ver a luz de maior energia já detectada de Júpiter, energia ainda maior do que as auroras de raios-X do planeta.

“É bastante desafiador para os planetas gerarem raios-X na faixa que o NuSTAR detecta”, disse o principal autor do estudo, Kaya Mori, em um comunicado . “Mas Júpiter tem um campo magnético enorme e está girando muito rapidamente. Essas duas características significam que a magnetosfera do planeta age como um acelerador de partículas gigante, e é isso que torna possíveis essas emissões de alta energia.”

Esse mecanismo também pode explicar por que a missão Ulysses não detectou nenhum raio-X de alta energia durante seu sobrevoo. O tipo particular de emissões causadas pelas interações dos elétrons na atmosfera são brilhantes apenas em um determinado nível de energia e teriam sido muito fracos para Ulysses detectar.

Mesmo que esse mistério esteja resolvido, ainda há muitas dúvidas sobre como essas emissões são formadas. “A descoberta dessas emissões não encerra o caso; está abrindo um novo capítulo”, disse o co-autor William Dunn. “Ainda temos muitas dúvidas sobre essas emissões e suas fontes. Sabemos que campos magnéticos rotativos podem acelerar partículas, mas não entendemos completamente como elas atingem velocidades tão altas em Júpiter. Que processos fundamentais produzem naturalmente tais partículas energéticas?”

A pesquisa foi publicada na revista Nature Astronomy .