Por primera vez se detectan rayos X en Urano
2 abril, 2021
Las emisiones de rayos X se han detectado en casi todos los planetas del sistema solar. La excepción eran dos gigantes alejados del Sol: Urano y Neptuno, al menos hasta hace poco.
Un equipo internacional de astrónomos analizó información del observatorio espacial X Chandra y reconocieron emisiones de rayos X de Urano. Comprender el origen de esas emisiones ayudará a conocer mejor al planeta más extraño de nuestro sistema solar.
Un primer paso para entender a objetos exóticos en el universo
El séptimo planeta del sistema solar es uno de los menos conocidos hasta hoy. Sabemos que tiene dos conjuntos de anillos alrededor de su ecuador. A diferencia de los otros planetas, su eje de rotación es muy diferente al de su órbita alrededor del Sol; se ubica casi a 90 grados, por lo que se podría decir que rota de lado. Su diámetro es cuatro veces mayor al de la Tierra. Su composición es casi completamente de hidrógeno y helio y es helado.
Únicamente una misión espacial ha pasado cerca de él: Voyager 2. Las observaciones posteriores se han hecho desde observatorios terrestres o cercanos a la Tierra como los observatorios espaciales Hubble y X Chandra, que orbitan a nuestro planeta. Para su estudio, el equipo dirigido por William R. Dunn, del University College of London, se basó en dos observaciones de Urano hechas desde el X Chandra. La primera se hizo el 7 de agosto de 2002 desde el Espectrómetro de Imágenes CCD Avanzado independiente (ACIS, por sus siglas en inglés). La segunda proviene de dos observaciones de la Cámara de Alta Resolución (HRC) hechas el 11 y 12 de noviembre de 2017.
En diferente medida, ambas observaciones muestran emisiones de rayos X en Urano. En la primera hay una detección clara. En la segunda se reconoce un posible destello. Aún no se tiene una explicación definitiva pero se tienen algunas hipótesis.
La primera proviene de los datos que tenemos sobre sus vecinos. Tanto Saturno como Júpiter dispersan rayos X que llegan desde el Sol. Este proceso es similar a lo que ocurre con la atmósfera de la Tierra que dispersa los rayos solares. No es la única explicación posible. Los anillos de Saturno emiten rayos X por sí mismos; los de Urano podrían hacer algo similar. En el medio ambiente espacial cercano a Urano hay partículas con carga como electrones y protones; si estas partículas chocan con los anillos es posible que emitan brillo de rayos X. Una tercera posibilidad es que esos rayos X provengan de auroras.
Las auroras son un fenómeno presente en distintos planetas. En la Tierra ocurren cuando partículas de alta energía interactúan con la atmósfera. Los rayos X de auroras terrestres se producen por los electrones energéticos que bajan a través del campo magnético terrestre donde la atmósfera las ralentiza. Júpiter también tiene auroras y ahí se consideran dos orígenes posibles, uno similar al de la Tierra y otro que es la lluvia de moléculas y átomos cargados hacia sus regiones polares.
Las observaciones de emisiones de rayos X en Urano son interesantes para los astrónomos por las peculiaridades del planeta. Las orientaciones de su eje de rotación y su campo magnético son poco comunes. En la mayoría de los planetas estos dos suelen ser perpendiculares al plano de su órbita. Para Urano el eje de rotación es casi paralelo al de traslación. Además, su campo magnético se inclina de forma diferente al eje de rotación y se aleja del centro del planeta. Esto es una posible causa para que sus auroras sean más complejas de lo que estamos acostumbrados.
Que haya emisiones de rayos X desde Urano podría hacer pensar que es menos extraño de lo que se pensaba pero las causas deben ser muy distintas a Júpiter o la Tierra. Comprender estas emisiones en Urano ayudarán a los astrónomos a comprender mejor cómo es que otros objetos extraños en el universo emiten rayos X, este es el caso de agujeros negros en formación o estrellas de neutrones. Aún falta mucho por investigar de nuestro vecino gigante.