10/Jul/08

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STEREO observa la frontera invisible del Sistema Solar

El observatorio espacial STEREO de la NASA, especializado en la relación Sol-Tierra, formado por dos sondas gemelas, detectó inesperadamente el año pasado partículas del borde del sistema solar. Esto ayudó a los científicos a mapear las partículas energéticas donde el viento solar caliente tropieza con el frío medio interestelar

Las sondas gemelas STEREO fueron lanzadas en el año 2006 en la misma órbita alrededor que la Tierra para obtener imágenes en estéreo de la superficie del Sol y medir sus campos magnéticos y flujos de iones asociados a las explosiones solares. Entre junio y octubre de 2007, los sensores a bordo de ambas sondas STEREO detectaron átomos neutros energéticos originados desde en el mismo lugar donde el material solar se encuentra con el medio interestelar.

El mapeado de la región mediante átomos neutros -no cargados- en vez de con luz, "dio lugar a un nuevo tipo de astronomía usando átomos neutros", indicaba el Dr. Robert Lin, profesor de física en la Universidad de California en Berkeley y líder del sensor de electrones supratérmicos a bordo de las sondas STEREO. "No se puede obtener una imagen global de esta región, una de las últimas regiones inexploradas de la heliosfera, a través de telescopios normales", afirmó Lin.

Detalle. Los iones calientes de la parte interna de la heliosfera son rastreados por los átomos neutros energéticos ('energetic neutral atoms' - ENA) y son más intensos (indicados por el código de color) alrededor de la nariz de la heliosfera.

La heliosfera es una burbuja en el espacio producida por el viento solar, que se extiende desde el Sol hasta más allá de la órbita de Plutón. El viento solar es expulsado por el Sol en todas direcciones y a grandes velocidades. Cuando llega más allá de la órbita de Plutón, este viento supersónico empieza a desacelerar hasta su encuentro con los gases del medio interestelar. A medida que el viento solar disminuye su velocidad, cambia de dirección para formar una especie de cola de cometa por detrás del Sol. Esta región de flujo subsónico se denomina la 'heliosheath'.

Los resultados, publicados en la edición del 3 de Julio de la revista 'Nature', aclaran una discrepancia en la cantidad de energía enviada al espacio por la desaceleración del viento solar. El viento solar fue detectado cuando la sonda Voyager 2 entró en la 'heliosheath'.

Los investigadores han determinado que la población recién descubierta de iones en la 'heliosheath' contiene alrededor del 70% de la energía disipada por el viento solar, exactamente la cantidad que no encontraron los instrumentos de la Voyager 2. Los resultados de la Voyager están también publicados en la edición del 3 de Julio de 'Nature'.

El equipo de Berkeley concluyó que estos átomos energéticos neutros eran originalmente iones calentados en la zona del 'termination shock' que perdieron su carga al entregarla a los átomos fríos del medio interestelar y entonces, al dejar de ser afectados por los campos magnéticos, fluyeron de regreso hacia el Sol y hacia los sensores a bordo de STEREO.

"Éste es el primer mapeo de partículas energéticas neutras del extremo de la heliosfera", indicaba Lin. Según Lin, es probable que los átomos neutros sean de hidrógeno, que comprende la mayoría de partículas en el medio interestelar local.

El intercambio de carga entre los iones calientes y los átomos neutros para generar los átomos neutros energéticos es bien conocido y sucede alrededor del Sol y los planetas, incluyendo la Tierra y Júpiter. Las sondas han usado este fenómeno como un medio para medir remotamente la energía en plasmas ionizados, ya que los átomos neutros son capaces de viajar mucho más lejos que los iones.

La NASA tiene previsto lanzar el 'Interstellar Boundary Explorer', o IBEX (Explorador de la Frontera Interestelar) a finales del presente año, para mapear más intensamente la frontera del sistema solar.

Nota: El viento solar son partículas lanzadas por el Sol al espacio, efectuando un viaje hacia el exterior del Sistema Solar a velocidades supersónicas en una primera zona denominada heliosfera donde no tiene apenas afectación externa. El 'termination shock' es la onda de choque donde el viento solar se reduce a velocidades subsónicas (y se calienta) provocado por la interacción del medio interestelar.

La zona a partir del 'termination shock' se denomina 'heliosheath' (algo así como 'forro solar'), donde el viento solar viaja a velocidades subsónicas y con flujo turbulento.

La 'heliosheath' termina en la heliopausa, donde el viento solar se detiene completamente al encontrarse con el medio interestelar. Mas allá de la heliopausa, las partículas que antes formaban el viento solar se encontrarán fuera del Sistema Solar y pasarán a viajar por nuestra galaxia formando parte del medio interestelar.

Fuente: Sondas Espaciales. Aportado por Graciela Lorenzo Tillard