Nuevas imágenes de las auroras de Saturno

Un nuevo video e imágenes que muestran las brillantes auroras de Saturno en un período de dos días están ayudando a los científicos comprender cómo se producen.

Arriba: Esta imagen muestra las auroras brillando a unos 1000 kilómetros desde las nubes superiores del polo sur de Saturno. Crédito: NASA/JPL/University of Arizona/University of Leicester.

La película e imágenes son parte de un nuevo estudio que, por primera vez, extrae información de las auroras del catálogo completo de imágenes de Saturno tomadas por el instrumento del espectrómetro de mapeo visual e infrarrojo (VIMS) a bordo de la nave Cassini. Estas imágenes y los resultados preliminares están siendo presentados por Tom Stallard, científico principal de una colaboración conjunta de VIMS y el magnetómetro de Cassini en el Congreso Europeo de Ciencias Planetarias que tiene lugar hoy viernes 24 de septiembre en Roma, Italia.

En la película, el fenómeno de auroras varía claramente en el curso de un día saturniano, el cual dura cerca de 10 horas y 47 minutos. En los lados del atardecer y medianoche (los lados izquierdo y derecho de las imágenes, respectivamente), las auroras pueden verse brillar significativamente por períodos de varias horas, sugiriendo que el brillo está relacionado con el ángulo del Sol. Otras características parecen ser vistas rotar con el planeta, reapareciendo a la misma vez y en el mismo lugar el segundo día, lo que sugiere que éstas están directamente controladas por la orientación del campo magnético de Saturno.

Arriba: El comportamiento de las auroras registrado en unas 20 horas terrestres. Crédito: NASA/JPL/University of Arizona/University of Leicester.

"Las auroras de Saturno son muy complejas y estamos sólo comenzando a comprender todos los factores involucrados," dijo Stallard. "Este estudio proveerá una visión más amplia de la gran variedad de diferentes características de las auroras que pueden ser vistas, y nos permitirá comprender mejor qué controla estos cambios en apariencia."

Las auroras en Saturno ocurren en un proceso similar a las luces boreales y australes de la Tierra. Las partículas del viento solar son canalizadas por el campo magnético de Saturno hacia los polos del planeta, donde interactúan con el gas eléctricamente cargado (plasma) en la atmósfera superior y emiten luz. En Saturno, sin embargo, las características de las auroras pueden ser causadas también por las ondas electromagnéticas generadas cuando las lunas del planeta se mueven a través del plasma que forma parte de la magnetósfera de Saturno.

Los datos previos de Cassini han contribuido a un número de imágenes detalladas de auroras. Pero al comprender la naturaleza general de la región auroral requiere un gran número de observaciones, las cuales pueden ser difíciles debido a que el tiempo de observación cercano a Saturno es limitado, dijo Stallard.

Sin embargo, las observaciones de VIMS de otros objetivos numerosos también incluyen la información auroral. Algunas veces la aurora puede ser claramente vista, pero otras veces Stallard y sus colegas agregan imágenes múltiples para producir una señal. Este amplio conjunto de observaciones permite que los científicos de Cassini comprendan la aurora en general, en vez de lo que permiten los casos específicos de observaciones dedicadas a las auroras, dijo Stallard.

Arriba: Imágenes que muestran los cambios de las auroras durante la rotación del planeta. Crédito: NASA/JPL/University of Arizona/University of Leicester.

Stallard y sus colegas han investigado cerca de 1.000 imágenes de 7.000 que VIMS ha tomado de la región auroral de Saturno hasta la fecha.

Las nuevas imágenes en falso color muestran a las auroras de Saturno brillando en color verde alrededor del polo sur del planeta. La información de las auroras en las dos imágenes fue extraída de los datos de VIMS tomados el 24 de mayo de 2007 y el 1 de noviembre de 2008. El video cubre cerca de 20 horas terrestres de observaciones de VIMS, desde el 22 hasta el 23 de septiembre de 2007.

"Estudios detallados como este de las auroras de Saturno nos ayuda a comprender cómo son generadas en la Tierra y la naturaleza de las interacciones entre la magnetósfera y las regiones superiores de la atmósfera de Saturno," dijo Linda Spilker, científica del proyecto Cassini, del Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA en Pasadena, California.

Más información:
Artículo en el sitio de la NASA

Fuente: NASA.

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Se soluciona un viejo misterio: la conexión entre emisiones de radio pulsantes y auroras en Saturno

Las observaciones recientes muestran que el brillo etéreo, o aurora, que ilumina la atmósfera superior de Saturno cerca de los polos del planeta, está pulsando. Es más, el brillo se intensifica y desvanece en conjunto con las emisiones de radio que también provienen del planeta.

Izquierda: Imagen tomada por el Telescopio Espacial Hubble en ultravioleta mostrando auroras en ambos polos de Saturno. Crédito: Jonathan Nichols, NASA, ESA, Universidad de Leicester.

Por años, los científicos se han preguntado sobre las variaciones inexplicables en el rítmo de esas pulsaciones de radio. Ahora, el nuevo comportamiento de las auroras puede ofrecer un indicio vital sobre lo que está pasando.

"Este es un descubrimiento importante porque provee una conexión por mucho tiempo sospechada, pero hasta ahora perdida entre las emisiones de radio y auroras," dijo Jonathan Nichols, de la Universidad de Leicester, Inglaterra.

Saturno, como otros planetas magnetizados, emiten radiaciones de radio al espacio desde sus regiones polares. Estas emisiones de radio pulsan por cerca de 11 horas, y se creía originalmente que los pulsos representaban la rotación del planeta. Sin embargo, con el pasar de los años, desde las misiones de Voyager en los satélites del planeta, el período de pulsación de emisiones de radio bajaron, y la caza de la fuente del período variable de emisión de radio se convirtió en uno de los rompecabezas más desconcertantes en la ciencia planetaria.

Las auroras -las luces nórdicas y australes- son causadas cuando las partículas cargadas provenientes del espacio son dirigidas a lo largo del campo magnético de un planeta hacia la atmósfera superior del planeta cerca de los polos, en donde impactan con la atmósfera causando que brillen. Esto sucede cuando el campo magnético es presionado por, por ejemplo, el impacto del chorro de partículas emitidos por el Sol o cuando lunas como Encélado o Io expelen material en el espacio próximo al planeta.

Arriba: Evolución de las auroras observadas por el Hubble en 2009. Crédito: Jonathan Nichols, NASA, ESA, Universidad de Leicester.

Por mucho tiempo se sospechó que las partículas cargadas emitían las ondas de radio de Saturno cuando se dirigen hacia los polos, pero no se había observado ninguna pulsación como la emisión de radio en las auroras de Saturno. Sin embargo, Nichols y sus colegas encontraron que al usar el rítmo de los pulsos de radio como una guía para organizar datos de auroras, y al compilar los resultados de todas las imágenes de Saturno tomadas por el Hubble desde 2005 hasta el 2009, una superpuesta a la otra, los pulsos de auroras se relevaron por sí mismos.

"Esta conexión es importante ya que implica que la pulsación de las emisiones de radio está siendo dictada por los procesos que forman las auroras de Saturno, las cuales a su vez pueden ser estudiadas por la nave espacial Cassini de la NASA/Agencia Espacial Europea, actualmente en órbita alrededor de Saturno," dijo Nochols. "Así, esto nos lleva un paso significativamente hacia la resolución del misterio del período de radio variable."

Más información:
Artículo en American Geophysical Union

Fuente: American Geophysical Union.

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Hermosa imagen de la Estación Espacial Internacional atravesando una aurora

El astronauta japonés Soichi Noguchi, tomó esta fotografía extraordinaria a bordo de la Estación Espacial Internacional ayer, 5 de abril de 2010, cuando la estación estaba atravesando una aurora terrestre a 28.000 kilómetros por hora.

Crédito: NASA/Soichi Noguchi.

En la imagen se puede ver el módulo ruso Progress, que está acoplado a la estación. La imagen apareció en la página Twitter de Noguchi.

Más información:
Twitter del astronauta Soichi Noguchi
Artículo en blog de la Sociedad Planetaria

Fuente: Sociedad Planetaria.

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Hubble obtiene imágenes de las auroras de Saturno en ambos polos por primera vez

Científicos de la Universidad de Leicester han llevado acabo un estudio internacional para obtener imágenes espaciales únicas de Saturno.

Los investigadores, usando el Telescopio Espacial Hubble de la NASA y la ESA, recientemente aprovecharon de la oportunidad que ofrece la posición de Saturno en estos momentos, encontrándose en su equinoccio, cuando los anillos del planeta se encuentran en línea visual.

Izquierda: La ubicación de las auroras sobre ambos polos en Saturno. Crédito: NASA, ESA y Jonathan Nichols (Universidad de Leicester).

Saturno se encuentra en esta posición cada 15 años y esta orientación permitió el estudio de la dinámica de auroras en ambos polos del planeta.

El estudio es el resultado de dos programas del Hubble liderados por Jonathan Nichols de la Universidad de Leicester. "El Hubble ha demotrado ser una de las herramientas científicas más importantes de la humanidad y esta es la primera vez que un grupo en el Reino Unido ha liderado un programa científico para observar las auroras en otro mundo," afirmó Nichols.

"Sin embargo, los científicos de la Universidad de Leicester, incluyendo al Profesor Stan Cowley y a la Dra. Emma Bunce en el Grupo de Física de Radio y Plasma Espacial, no sólo observaron usando el HST, sino que además se involucraron activamente en la misión Cassini, la cual está observando diferentes aspectos de las auroras y campos magnéticos de Saturno, la cual fue extendida recientemente hasta 2017 por la NASA. Las observaciones del HST y Cassini se combinan para formar una fuerza científica significante."

Saturno tarda casi 30 años en orbitar nuestro Sol, así que las posibilidades de obtener imágenes simultáneas de los polos son poco frecuentes. Desde 1994, el Hubble ha estado enviando imágenes del planeta desde un buen ángulo, pero en 2009 trajo la extraordinaria oportunidad de brindar imágenes del planeta con el borde de los anillos en nuestra dirección.

Estas observaciones permiten a los científicos monitorear el comportamiento de ambos polos de Saturno en la misma imagen durante un largo período de tiempo y crear una película.

Video sobre la evolución de las auroras en Saturno en ambos polos
Crédito: ESA/Hubble (M. Kornmesser).

Durante varios días del mes de enero hasta marzo de 2009 el Hubble recogió datos de Saturno que ayudó a los astrónomos estudiar los movimientos de las auroras sobre los polos. Dada la rareza del evento, este video será el último de este tipo producido por el Hubble.

A pesar de su gran distancia a Saturno, el Sol tiene una gran influencia. Constantemente emite partículas que llegan a todos los planetas del Sistema Solar en forma de viento solar.

Cuando estas partículas eléctricamente cargadas se acercan a un planeta, el campo magnético de ese planeta atrapa las partículas, llevándolas hacia sus dos polos.

De esta forma el campo magnético concentra las partículas en las regiones polares donde interactúan con los átomos de las capas superiores de la atmósfera al crear auroras, un fenómeno muy conocido en la Tierra.

Las auroras detectadas en las imágenes aparecen simétricamente en los dos polos de Saturno. Sin embargo, al analizar los detalles a mayor profundidad, los astrónomos descubrieron algunas diferencias sútiles entre las auroras del norte y sur, que revelan una importante información sobre el campo magnético de Saturno.

El óvalo de la aurora norte es levemente más pequeño y más intenso que el sur, lo cual implica que el campo magnético de Saturno no está distribuido de forma pareja. Es levemente desigual y es más fuerte en el norte que en el sur.

Como resultado, las partículas eléctricamente cargadas en el norte son aceleradas a energías superiores cuando son expulsadas a la atmósfera que en el sur. Esto confirma un resultado previo obtenido por la sonda espacial Cassini, que orbita el planeta desde 2004.

Más información:
Artículo en el sitio del Hubble (ESA)
Sitio oficial del Hubble
Sitio oficial de la Misión Cassini
Universidad de Leicester

Fuente: NASA/ESA.

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