Las naves Voyager permiten medir la presión en el fin del Sistema Solar

Actualizado 08/10/2019 18:31:47 CET
Capas externas de la heliosfera
Capas externas de la heliosfera - NASA'S GODDARD SPACE FLIGHT CENTER/MARY PAT HRYBY

   MADRID, 8 Oct. (EUROPA PRESS) -

   Utilizando observaciones de rayos cósmicos galácticos por la misión Voyager de la NASA, científicos calcularon la presión total de partículas en el borde del sistema solar, conocido como heliovaina.

   Esta presión, la fuerza del plasma, los campos magnéticos y las partículas como los iones, los rayos cósmicos y los electrones que ejercen entre sí cuando fluyen y colisionan, ha sido medida en su totalidad por primera vez, y se ha descubierto que es alta y mayor de lo esperado.

   A 14.000 millones de kilómetros de distancia, esta región es difícil de estudiar. Pero el posicionamiento único de las naves espaciales Voyager y el momento oportuno de un evento solar hicieron posibles las mediciones de la heliovaina.

   "Al sumar las piezas conocidas de estudios anteriores, descubrimos que nuestro nuevo valor es aún mayor de lo que se ha medido hasta ahora", dijo Jamie Rankin, autora principal del nuevo estudio y astrónoma de la Universidad de Princeton en Nueva Jersey. "Dice que hay otras partes de la presión que no se están considerando en este momento que podrían contribuir", añadió la investigadora, cuyos resultados se publican en arXiv.

   En la Tierra tenemos presión de aire, creada por moléculas de aire arrastradas por la gravedad. En el espacio también hay una presión creada por partículas como iones y electrones. Estas partículas, calentadas y aceleradas por el Sol, crean un globo gigante conocido como heliosfera que se extiende a millones de millas más allá de Plutón. El borde de esta región, donde la influencia del Sol es superada por las presiones de las partículas de otras estrellas y el espacio interestelar, es donde termina la influencia magnética del Sol. (Su influencia gravitacional se extiende mucho más, por lo que el sistema solar también se extiende más allá).

   Para medir la presión en la heliovaina, los científicos utilizaron la nave espacial Voyager, que ha estado viajando constantemente fuera del sistema solar desde 1977. En el momento de las observaciones, la Voyager 1 ya estaba fuera de la heliosfera en el espacio interestelar, mientras que Voyager 2 todavía permaneció en la heliovaina.

   "Hubo un momento realmente único para este evento porque lo vimos justo después de que la Voyager 1 cruzara el espacio interestelar local", dijo Rankin. "Y si bien este es el primer evento que vio Voyager, hay más en los datos que podemos seguir observando para ver cómo cambian las cosas en la vaina helioscópica y el espacio interestelar con el tiempo".

   Los científicos utilizaron un evento conocido como una región de interacción global fusionada, que es causada por la actividad en el Sol. El Sol se enciende periódicamente y libera enormes explosiones de partículas, como en las eyecciones de masa coronal. A medida que una serie de estos eventos viajan al espacio, pueden fusionarse en un frente gigante, creando una ola de plasma empujada por campos magnéticos.

   Cuando una de esas ondas llegó a la vaina heliótica en 2012, fue detectada por la Voyager 2. La onda causó que el número de rayos cósmicos galácticos disminuyera temporalmente. Cuatro meses después, los científicos vieron una disminución similar en las observaciones de la Voyager 1, justo al otro lado del límite del sistema solar en el espacio interestelar.

   Conocer la distancia entre las naves espaciales les permitió calcular la presión en la heliovaina, así como la velocidad del sonido. En la heliovaina, el sonido viaja a unos 300 kilómetros por segundo, mil veces más rápido de lo que se mueve por el aire.

   Los científicos notaron que el cambio en los rayos cósmicos galácticos no era exactamente idéntico en ambas naves espaciales. En la Voyager 2 dentro de la heliovaina, la cantidad de rayos cósmicos disminuyó en todas las direcciones alrededor de la nave espacial. Pero en la Voyager 1, fuera del sistema solar, solo disminuyeron los rayos cósmicos galácticos que viajaban perpendiculares al campo magnético en la región. Esta asimetría sugiere que algo sucede cuando la onda se transmite a través de los límites del sistema solar.

   "Tratar de entender por qué el cambio en los rayos cósmicos es diferente dentro y fuera de la heliovaina sigue siendo una pregunta abierta", dijo Rankin.

   Estudiar la presión y la velocidad del sonido en esta región en el límite del sistema solar puede ayudar a los científicos a comprender cómo el Sol influye en el espacio interestelar. Esto no solo nos informa sobre nuestro propio sistema solar, sino también sobre la dinámica alrededor de otras estrellas y sistemas planetarios.

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