12/Dic/07

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Voyager 2 prueba que la forma del Sistema Solar no es regular

La Voyager 2, nave sonda de la NASA, ha seguido a su hermana Voyager 1 hasta el borde de nuestro Sistema Solar, una vasta región donde el viento solar choca contra el enrarecido gas que hay entre las estrellas. Y se encuentra con que esta frontera está aplastada.

La Voyager 2 tomó un camino diferente del de su hermana, entró a esa región, llamada heliopausa, el 30 de agosto de 2007. La Voyager 2 cruzó la frontera de la heliopausa, a unos 16.000 millones de kilómetros de la Voyager 1 y 1.600 millones de kilómetros más cerca del Sol.

Esta situación confirma que nuestro Sistema Solar no es perfectamente circular, con la curvatura de una burbuja, sino que tiene una forma aplastada o abollada: en el lugar donde la Voyager 2 cruzó la fronetra, la burbuja resulta presionada más cerca del Sol por el campo magnético interestelar local.

El viento solar es un gas de partículas con carga eléctrica (un plasma) que el Sol envía hacia el espacio. Este viento sopla desde el Sol en todas direcciones, creando una burbuja que se extiende hacia el espacio interestelar hasta más allá de la órbita de Plutón. Esta burbuja se llama heliosfera, y la sonda Voyager 1 fue la primera nave en explorar esta frontera, en diciembre de 2004.

En ese momento, se encontró con la onda de choque que rodea el Sistema Solar, llamada "solar wind termination shock" (choque final del viento solar), que es donde la velocidad del viento solar se reduce de forma abrupta por la presión del gas y el campo magnético que existen en el espacio interestelar.

Dibujo ilustrando la estructura que forma el viento solar en torno al Sol. Al alejarse de nuestra estrella y de las órbitas de los planetas, llegamos al frente de choque (esfera semitransparente), lugar en el que el viento solar es frenado fuertemente por la presión del gas situado entre las estrellas. Más allá de esta región se sitúa la frontera final del Sistema Solar, la heliofunda, una enorme región en la que el viento solar es más turbulento y de más alta temperatura (zona púrpura oscura en la imagen). El límite final es aquel en el que el viento solar choca con el material interestelar, forzando a la heliosfera a adquirir forma de lágrima. En la imagen se incluyen las posiciones y trayectorias de ambas sondas Voyager en relación a estas estructuras.

La Voyager 2 acaba de cruzarlo, y como tiene operativo un instrumento de medición de plasma, con el que puede medir la velocidad, densidad y temperatura del viento solar, ha aportado mayor cantidad de datos. La Voyager 1 no tenía este instrumento funcionando cuando cruzó la frontera, de manera que la velocidad del viento solar se debió estimar en base a mediciones indirectas .

Esta posibilidad de la Voyager 2 de obtener mejores datos permitió registrar cinco cruces en un par de días, algo que no se pudo lograr en la Voyager. La repetición de los cruces se debe a un efecto de "oleaje" de la onda de choque, de modo que la sonda se va encontrando con distintas crestas, como un surfista en una playa. Tres de esos cruces aparecen con claridad en los datos. .

En una onda de choque normal, el material que se mueve rápido se ralentiza y forma una región densa, más caliente, ya que se encuentra con un obstáculo. Sin embargo, Voyager 2 encontró una temperatura mucho menor luego de cruzar el primer frente de choque, como se había previsto. Es probable que esta situación se produzca porque la energía se transfiere a partículas de rayos cósmicos que se aceleran a la elevada velocidad del choque.

"Todavía estamos determinando cuál es la importancia de los nuevos datos que describen el choque final, pero está claro que la Voyager, una vez más, nos ha sorprendido", dijo el Dr Eric Christian, científico del programa Voyager en la Sede de la NASA en Washington, EEUU.

Las dos naves espaciales Voyager serán la única fuente de observaciones de esta lejana y altamente interesante región durante los próximos años. Pero en el verano de 2008 la NASA pondrá en marcha una misión diseñada específicamente para aportar una imagen global de la frontera de choque, tomando datos desde la órbita de la Tierra.

Será el proyecto Interstellar Boundary Explorer (IBEX), dirigido por el doctor David McComas del Southwest Research Institute en San Antonio, Texas. Utilizará átomos neutros energéticos (ANE) para crear mapas del cielo en las diversas energías que componen la interacción de la heliosfera con el espacio interestelar.

Los ANE se forman cuando las partículas energéticas cargadas eléctricamente "roban" un electrón de otra partícula. Éstas se vuelven entonces de carga neutra y recorren un trayectoria recta, no afectada por el campo magnético solar.

IBEX detectará algunas de las partículas, aquellas que resultan dirigidas hacia la Tierra, y la cantidad y la energía de las partículas procedentes de todas las direcciones nos dirá mucho acerca de la estructura general de la interacción entre la heliosfera y el espacio interestelar.

Los resultados del choque de frontera de la Voyager 2 se estarán presentado a fines de año en la reunión de la American Geophysical Union en San Francisco.

Las sondas Voyagers fueron construidas por el Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA en Pasadena, California, que operando ambas naves espaciales.

Fuente: EurekAlert. Aportado por Eduardo J. Carletti