Ondas imposibles detectadas en las auroras de Júpiter

Un equipo de investigadores ha identificado por primera vez una nueva clase de ondas de plasma en las auroras polares de Júpiter gracias a la nave espacial Juno. El hallazgo, publicado en Physical Review Letters, revela comportamientos extremos del plasma que no se observan en ningún otro rincón del sistema solar. La clave fue la órbita polar única de Juno, que se acercó más que nunca al polo norte del planeta gigante. La misión, que concluirá en septiembre de 2025, sigue desvelando secretos magnéticos que redefinen los límites de la física.

Un tipo de onda que no debería existir

En condiciones normales, las ondas de plasma se comportan de manera predecible: las ondas de Langmuir, impulsadas por electrones, oscilan a frecuencias mucho más altas que las ondas de Alfvén, asociadas con iones. Pero en Júpiter, las reglas cambian drásticamente. Los datos de Juno muestran un fenómeno inédito: las ondas de Alfvén alcanzan frecuencias que no superan el plasma local, algo que no encaja con ningún modelo teórico convencional.

Según explicó Robert Lysak, físico de la Universidad de Minnesota, estas ondas comienzan como Alfvén pero mutan en Langmuir bajo las condiciones extremas del planeta. Este cambio ocurre en regiones donde la densidad de electrones es casi nula—tan solo 0,001 partículas por centímetro cúbico—y los campos magnéticos son 54 veces más potentes que los de la Tierra.

Estos resultados fueron posibles gracias a la trayectoria orbital de Juno, que desde 2016 ha ido acercándose progresivamente al polo norte joviano. Su posición actual permite estudiar regiones antes inaccesibles, ofreciendo una ventana única a la física del plasma en un entorno completamente alienígena. Es la primera vez en casi una década que se descubre una nueva clase de onda espacial.

Auroras invisibles y electrones de millones de voltios

A diferencia de las auroras en la Tierra, que forman anillos suaves y visibles a simple vista, las auroras de Júpiter son caóticas, concentradas en los polos y completamente invisibles al ojo humano. Solo se detectan en longitudes de onda infrarroja y ultravioleta mediante instrumentos especializados.

Estas auroras son generadas por haces de electrones que ascienden a velocidades extremas, con energías que van de 1.000 a 2 millones de electronvoltios. Fueron observadas por primera vez por Juno en 2016, y ahora se han vinculado directamente a las ondas de plasma descubiertas. Se trata de un sistema más violento, más eléctrico y más extremo que cualquier otro observado hasta ahora.

Ali Sulaiman, también de la Universidad de Minnesota, subraya que este hallazgo confirma que solo una nave en órbita polar como Juno puede acceder a esta región de Júpiter. Aunque el Telescopio James Webb ha captado imágenes infrarrojas impresionantes del planeta, solo Juno está lo suficientemente cerca para observar los procesos físicos que suceden dentro de sus auroras.

Cuando la física necesita una reescritura

Este descubrimiento no se limita a Júpiter: podría cambiar la forma en que entendemos la dinámica magnética de otros planetas y estrellas. Si estas ondas pueden existir bajo condiciones tan particulares, ¿por qué no en exoplanetas o cuerpos estelares fuertemente magnetizados? El hallazgo sugiere que el plasma, la forma más común de materia en el universo, aún guarda secretos incluso en sus principios más básicos.

Mientras Juno se aproxima a su fase final en 2025, cada órbita añade nuevos datos sobre cómo los campos magnéticos protegen a los mundos de la radiación estelar. Entender esto no solo tiene valor teórico, sino que podría ayudarnos a identificar planetas habitables en otros sistemas solares, aquellos capaces de escudar su superficie con campos magnéticos robustos.

Más allá de las auroras, Juno está señalando algo mayor: el universo aún no ha mostrado todas sus reglas, y algunos planetas gigantes las están escribiendo por su cuenta. En ese nuevo lenguaje del cosmos, las ondas imposibles de Júpiter son solo el primer verso.