Hace un año, el 5 de noviembre de 2018, la Voyager 2 de la
NASA se convirtió en la segunda nave espacial en la historia de la humanidad, en
abandonar la heliosfera: La burbuja protectora de partículas y campos
magnéticos creados por nuestro Sol.
A una distancia de aproximadamente 18 mil millones de kilómetros (11 mil
millones de millas) de la Tierra, mucho más allá de la órbita de Plutón, la
Voyager 2 ingresó al espacio interestelar, o la región entre las estrellas.
Hoy, cinco nuevos trabajos de investigación en la revista Nature
Astronomy describen lo que los científicos observaron durante y desde el
histórico cruce de Voyager 2.
Cada artículo detalla los resultados de uno de los cinco instrumentos
científicos operativos de la Voyager 2: un sensor de campo magnético, dos
instrumentos para detectar partículas energéticas en diferentes rangos de
energía y dos instrumentos para estudiar plasma (un gas compuesto de partículas
cargadas). Tomados en conjunto, los hallazgos ayudan a pintar una imagen
de esta costa cósmica, donde termina el entorno creado por nuestro Sol y
comienza el vasto océano del espacio interestelar.
La heliosfera del Sol es como un barco que navega por el espacio
interestelar. Tanto la heliosfera como el espacio interestelar están
llenos de plasma, un gas al que se le han despojado algunos de sus átomos de
sus electrones. El plasma dentro de la heliosfera es caliente y escaso,
mientras que el plasma en el espacio interestelar es más frío y más denso. El
espacio entre las estrellas también contiene rayos cósmicos, o partículas
aceleradas por estrellas en explosión. La Voyager 1 descubrió que la
heliosfera protege a la Tierra y a los otros planetas de más del 70% de esa
radiación.
Cuando el Voyager 2 salió de la heliosfera el año
pasado, los científicos anunciaron que sus dos detectores de
partículas energéticas notaron cambios dramáticos: la tasa de partículas
heliosféricas detectadas por los instrumentos se desplomó, mientras que la tasa
de rayos cósmicos (que generalmente tienen energías más altas que las
partículas heliosféricas) aumentó dramáticamente y se mantuvo alta. Los
cambios confirmaron que la sonda había entrado en una nueva región del espacio.
Antes de que la Voyager 1 llegara al borde de la heliosfera en 2012, los
científicos no sabían exactamente qué tan lejos estaba este límite del Sol. Las
dos sondas salieron de la heliosfera en diferentes lugares y también en
diferentes momentos en el ciclo solar de aproximadamente 11 años que se repite
constantemente, en el transcurso del cual el Sol atraviesa un período de alta y
baja actividad.
Los científicos esperaban que el borde de la heliosfera, llamada
heliopausa, pueda moverse a medida que cambia la actividad del Sol, algo así
como un pulmón expandiéndose y contrayéndose con la respiración. Esto fue
consistente con el hecho de que las dos sondas encontraron la heliopausa a
diferentes distancias del Sol.
Los nuevos antecedentes confirman que la Voyager 2 aún no se encuentra
en el espacio interestelar sin perturbaciones: Al igual que su gemela, la
Voyager 1, la Voyager 2 parece estar en una región de transición
perturbada justo más allá de la heliosfera.
"Las sondas Voyager nos muestran cómo nuestro
Sol interactúa con las cosas que llenan la mayor parte del espacio entre las
estrellas en la galaxia de la Vía Láctea", dijo Ed
Stone, científico del proyecto Voyager y profesor de física en Caltech. "Sin
estos nuevos datos de Voyager 2, no sabríamos si lo que estábamos viendo con
Voyager 1 era característico de toda la heliosfera o específico solo de la
ubicación y la hora en que se cruzó".
Empujando a través del plasma
Las dos naves espaciales Voyager ahora han confirmado que el plasma en
el espacio interestelar local es significativamente más denso que el plasma
dentro de la heliosfera, como esperaban los científicos. La Voyager 2
también midió la temperatura del plasma en el espacio interestelar cercano y
confirmó que es más frío que el plasma dentro de la heliosfera.
En 2012, la Voyager 1 observó una densidad de plasma ligeramente
superior a la esperada justo fuera de la heliosfera, lo que indica que el
plasma está algo comprimido. La Voyager 2 observó que el plasma fuera de
la heliosfera es ligeramente más cálido de lo esperado, lo que también podría
indicar que se está comprimiendo. (El plasma exterior aún está más frío
que el plasma interno).
La Voyager 2 también observó un ligero aumento en la densidad del plasma
justo antes de salir de la heliosfera, lo que indica que el plasma está
comprimido alrededor del borde interior de la burbuja. Pero los
científicos aún no entienden completamente qué está causando la compresión en
ambos lados.
Partículas con fugas
Si la heliosfera es como un barco que navega por el espacio
interestelar, parece que el casco tiene alguna fuga. Uno de los
instrumentos de partículas de la Voyager mostró que un goteo de partículas del
interior de la heliosfera se desliza a través del límite hacia el espacio
interestelar.
La Voyager 1 salió cerca del "frente" de la heliosfera, en
relación con el movimiento de la burbuja a través del espacio.
La Voyager 2, por otro lado, se encuentra más cerca del flanco, y esta
región parece ser más porosa que la región donde se encuentra la Voyager 1.
Misterio del campo magnético
Una observación del instrumento de campo magnético de la Voyager 2
confirma un resultado sorprendente de la Voyager 1: El campo magnético en la
región más allá de la heliopausa es paralelo al campo magnético dentro de la
heliosfera.
Con Voyager 1, los científicos solo tenían una muestra de estos campos
magnéticos y no podían decir con certeza si la alineación aparente era
característica de toda la región exterior o simplemente una coincidencia. Las
observaciones del magnetómetro de la Voyager 2 confirman el hallazgo de la
Voyager 1 e indican que los dos campos se alinean, según Stone.
Las sondas Voyager se lanzaron en 1978, y ambas volaron junto a Júpiter
y Saturno. La Voyager 2 cambió de rumbo en Saturno para volar por Urano y
Neptuno, realizando los únicos sobrevuelos cercanos de esos planetas en la
historia. Las sondas Voyager completaron su Gran Recorrido por los
planetas y comenzaron su Misión Interestelar para llegar a la heliopausa en
1989.
La Voyager 1, la más rápida de las dos sondas, está actualmente a más de 22 mil millones de kilómetros (13.6 mil millones de millas) del Sol, mientras
que la Voyager 2 está a 18.2 mil millones de kilómetros (11.3 mil millones de millas)
del Sol.
La luz tarda aproximadamente 16,5 horas en viajar de la Voyager 2
a la Tierra. En comparación, la luz que viaja desde el Sol tarda unos ocho
minutos en llegar a la Tierra.
Más información sobre Voyager está disponible en el sitio:
Fuente: NASA -Jet
Propulsion Laboratory (JPL)- Caltech
04.noviembre.2019