Magnetosfera de Júpiter

La magnetosfera de Júpiter és la cavitat del vent solar creada pel camp magnètic del planeta. S'estén fins a uns set milions de quilòmetres en direcció al Sol i gairebé fins a l'òrbita de Saturn a la direcció oposada, i és la magnetosfera planetària més gran i potent del sistema solar. L'existència del camp magnètic de Júpiter va ser observada en observacions de ràdio al final de la dècada del 1950 i va ser observada directament per la sonda Pioneer 10 el 1973.

Magnetosfera de Júpiter

Interaccions entre el vent solar i la magnetosfera de Júpiter
Descobriment
Descoberta per	Pioneer 10
Data de descobriment	desembre de 1973
Camp intern
Radi	71.492 km
Moment magnètic	1,56×1020 T·m³
Intensitat del camp equatorial	428 μT (4,28 G)
Inclinació del dipol	~10°
Longitud del pol magnètic	~159°
Període de rotació	9h 55m 29,7 ± 0,1s
Paràmetres del vent solar
Velocitat	400 km/s
Força del CMI	1 nT
Densitat	0,4 cm−3
Tipus	Intrínsec
Distància del Bow shock	~82 Rj
Distància de la magnetopausa	50–100 Rj
Longitud de la magnetocua	més de 7000 Rj
Ions principals	O+, S+ i H+
Fonts de plasma	Ió, vent solar, ionosfera
Ràtio de càrrega de massa	~1000 kg/s
Densitat màxima de plasma	2000 cm−3
Energia màxima de partícules	més de 100 MeV
Aurora
Espectre	ràdio, infraroig proper, ultraviolat i raigs X
Potència total	100 TW
Freqüències d'emissió de ràdio	0,01–40 MHz

El camp magnètic intern de Júpiter està generat per corrents elèctrics del nucli extern, que està compost d'hidrogen metàl·lic. Les erupcions volcàniques del satèl·lit jovià Ió ejecten grans quantitats de diòxid de sofre a l'espai, formant un gran torus de gas al voltant del planeta. El camp magnètic de Júpiter fa que hagi de girar amb la mateixa velocitat angular i direcció que el planeta. El torus, al seu torn, carrega el camp magnètic amb plasma. De fet, la magnetosfera de Júpiter agafa la forma segons el plasma d'Ió i la seva pròpia rotació, mentre que la de la de la Terra ve donada pel vent solar. Els corrents de la magnetosfera generen aurores permanents al voltant dels pols del planeta i intenses emissions de ràdio variables, que fa que es pugui dir que Júpiter és un púlsar de ràdio molt feble. Les aurores de Júpiter s'han observat en gairebé totes les parts de l'espectre electromagnètic, incloent l'infraroig, el visible, l'ultraviolat i els raigs X tous.

Bibliografia

• Bhardwaj, A.; Gladstone, G.R. «Auroral emissions of the giant planets» (pdf). Reviews of Geophysics, 38, 3, 2000, pàg. 295–353. Arxivat de l'original el 2011-06-28. DOI: 10.1029/1998RG000046 [Consulta: 4 desembre 2010].
• Blanc, M.; Kallenbach, R.; Erkaev, N.V. «Solar System magnetospheres». Space Science Reviews, 116, 2005, pàg. 227–298. DOI: 10.1007/s11214-005-1958-y.
• Bolton, S.J.; Janssen, M. et al. «Ultra-relativistic electrons in Jupiter's radiation belts». Nature, 415, 6875, 2002, pàg. 987–991. DOI: 10.1038/415987a. PMID: 11875557.
• Burke, B.F.; Franklin, K.L. «Observations of a variable radio source associated with the planet Jupiter». Journal of Geophysical Research, 60, 2, 1955, pàg. 213–217. DOI: 10.1029/JZ060i002p00213.
• Burns, J.A.. «Jupiter's ring-moon system». A: Bagenal, F. et al.. Jupiter: The Planet, Satellites and Magnetosphere. Cambridge University Press, 2004. ISBN 0521818087. 
• Clarke, J.T.; Ajello, J. et al. «Ultraviolet emissions from the magnetic footprints of Io, Ganymede and Europa on Jupiter» (pdf). Nature, 415, 6875, 2002, pàg. 997–1000. DOI: 10.1038/415997a. PMID: 11875560.
• Cooper, J.F.; Johnson, R.E. et al. «Energetic ion and electron irradiation of the icy Galilean satellites» (pdf). Icarus, 139, 2001, pàg. 133–159. Arxivat de l'original el 2009-02-25. DOI: 10.1006/icar.2000.6498 [Consulta: 4 desembre 2010].Arxivat 2007-09-26 a Wayback Machine.
• Cowley, S.W.H.; Bunce, E.J. «Origin of the main auroral oval in Jupiter's coupled magnetosphere–ionosphere system». Planetary and Space Science, 49, 2001, pàg. 1067–66. DOI: 10.1016/S0032-0633(00)00167-7.
• Cowley, S.W.H.; Bunce, E.J. «Modulation of Jovian middle magnetosphere currents and auroral precipitation by solar wind-induced compressions and expansions of the magnetosphere: initial response and steady state». Planetary and Space Science, 51, 2003, pàg. 31–56. DOI: 10.1016/S0032-0633(02)00130-7.
• Drake, F.D.; Hvatum, S. «Non-thermal microwave radiation from Jupiter». Astronomical Journal, 64, 1959, pàg. 329. DOI: 10.1086/108047.
• Elsner, R.F.; Ramsey, B.D. et al. «X-ray probes of magnetospheric interactions with Jupiter's auroral zones, the Galilean satellites, and the Io plasma torus» (pdf). Icarus, 178, 2005, pàg. 417–428. Arxivat de l'original el 2019-06-19. DOI: 10.1016/j.icarus.2005.06.006 [Consulta: 4 desembre 2010].Arxivat 2019-06-19 a Wayback Machine.
• Fieseler, P.D.; Ardalan, S.M. et al. «The radiation effects on Galileo spacecraft systems at Jupiter» (pdf). Nuclear Science, 49, 6, 2002, pàg. 2739–58. Arxivat de l'original el 2011-07-19. DOI: 10.1086/108047 [Consulta: 4 desembre 2010].Arxivat 2011-07-19 a Wayback Machine.
• Hill, T.W.; Dessler, A.J. «Space physics and astronomy converge in exploration of Jupiter's Magnetosphere». Earth in Space, 8, 1995, pàg. 6. Arxivat de l'original el 1997-05-01 [Consulta: 4 desembre 2010].
• Hibbitts, C.A.; McCord, T.B.; Hansen, T.B. «Distribution of CO₂ and SO₂ on the surface of Callisto». Journal of Geophysical Research, 105, E9, 2000, pàg. 22,541–557. DOI: 10.1029/1999JE001101.
• Johnson, R.E.. «Radiation Effects on the Surfaces of the Galilean Satellites». A: Bagenal, F. et al.. Jupiter: The Planet, Satellites and Magnetosphere. Cambridge University Press, 2004. ISBN 0521818087 [Consulta: 4 desembre 2010]. 
• Khurana, K.K.. «The configuration of Jupiter's magnetosphere». A: Bagenal, F.; Dowling, T.E.; McKinnon, W.B.. Jupiter: The Planet, Satellites and Magnetosphere. Cambridge University Press, 2004. ISBN 0521818087.  Arxivat 2014-03-19 a Wayback Machine.
• Kivelson, M.G. «The current systems of the Jovian magnetosphere and ionosphere and predictions for Saturn» (pdf). Space Science Reviews. Springer, 116, 2005, pàg. 299–318. Arxivat de l'original el 2011-09-29. DOI: 10.1007/s11214-005-1959-x [Consulta: 4 desembre 2010].
• Kivelson, M.G.. «Magnetospheric interactions with satellites». A: Bagenal, F.; Dowling, T.E.; McKinnon, W.B.. Jupiter: The Planet, Satellites and Magnetosphere. Cambridge University Press, 2004. ISBN 0521818087.  Arxivat 2011-09-29 a Wayback Machine.
• Krupp, N. «Dynamics of the Jovian Magnetosphere». A: Bagenal, F. et al.. Jupiter: The Planet, Satellites and Magnetosphere. Cambridge University Press, 2004. ISBN 0521818087.  Arxivat 2009-02-27 a Wayback Machine.
• Krupp, N. «New surprises in the largest magnetosphere of Our Solar System». Science, 318, 5848, 2007, pàg. 216–217. DOI: 10.1126/science.1150448. PMID: 17932281.
• Miller, S.; Aylword, A. and Milliword, G. «Giant planet ionospheres and thermospheres: the importance of ion-neutral coupling». Space Science Reviews, 116, 2005, pàg. 319–343. DOI: 10.1007/s11214-005-1960-4.
• Nichols, J.D.; Cowley, S.W.H. and McComas, D.J. «Magnetopause reconnection rate estimates for Jupiter's magnetosphere based on interplanetary measurements at ~5 AU». Annales Geophysicae, 24, 2006, pàg. 393–406. DOI: 10.5194/angeo-24-393-2006.
• Palier, L. «More about the structure of the high latitude Jovian aurorae». Planetary and Space Science, 49, 2001, pàg. 1159–73. DOI: 10.1016/S0032-0633(01)00023-X.
• Russell, C.T. «Planetary Magnetospheres» (pdf). Reports on Progress in Physiscs, 56, 1993, pàg. 687–732. DOI: 10.1088/0034-4885/56/6/001.
• Russell, C.T. «The dynamics of planetary magnetospheres». Planetary and Space Science, 49, 2001, pàg. 1005–1030. DOI: 10.1016/S0032-0633(01)00017-4.
• Russell, C.T.; Khurana, K.K.; Arridge, C.S.; Dougherty, M.K. «The magnetospheres of Jupiter and Saturn and their lessons for the Earth» (pdf). Advances in Space Research, 41, 2008, pàg. 1310–18. Arxivat de l'original el 2012-02-15. DOI: 10.1016/j.asr.2007.07.037 [Consulta: 4 desembre 2010].Arxivat 2012-02-15 a Wayback Machine.
• Santos-Costa, D.; Bourdarie, S.A. «Modeling the inner Jovian electron radiation belt including non-equatorial particles». Planetary and Space Science, 49, 2001, pàg. 303–312. DOI: 10.1016/S0032-0633(00)00151-3.
• Smith, E.J.; Davis, L. Jr. et al. «The Planetary Magnetic Field and Magnetosphere of Jupiter: Pioneer 10». Journal of Geophysical Research, 79, 1974, pàg. 3501–13. DOI: 10.1029/JA079i025p03501.
• Troutman, P.A.; Bethke, K. et al. «Revolutionary concepts for Human Outer Planet Exploration (HOPE)». American Institute of Physics Conference Proceedings, 654, 28-01-2003, pàg. 821–828. DOI: 10.1063/1.1541373 [Consulta: 10 maig 2006].
• Williams, D.J.; Mauk, B.; McEntire, R.W. «Properties of Ganymede's magnetosphere as revealed by energetic particle observations». Journal of Geophysical Research, 103, A8, 1998, pàg. 17,523–534. DOI: 10.1029/98JA01370.
• Wolverton, M.. The Depths of Space. Joseph Henry Press, 2004. ISBN 9780309090506. 
• Zarka, P.; Kurth, W.S. «Auroral radio emissions at the outer planets: Observations and theory». Journal of Geophysical Research, 103, E9, 1998, pàg. 20,159–194. DOI: 10.1029/98JE01323.
• Zarka, P.; Kurth, W.S. «Radio wave emissions from the outer planets before Cassini». Space Science Reviews, 116, 2005, pàg. 371–397. DOI: 10.1007/s11214-005-1962-2.