Voyager 1 explora la frontera final de la “burbuja solar”

Regiones de transición límites heliosfera, Voyager

Voyager 1 explora las regiones de transición en los límites exteriores de la heliosfera. Crédito: NASA/JPL-Caltech.

Los datos de la sonda Voyager 1, que ahora se encuentra a más de 18.000 millones de kilómetros del Sol, sugieren que la nave está más cerca de convertirse en el primer objeto de fabricación humana en alcanzar el espacio interestelar.

Una investigación que usó datos de la Voyager 1 y que fue publicada el 27 de junio en la revista Science proporciona nuevos detalles sobre la última región que la sonda cruzará antes que deje la heliosfera, o la burbuja alrededor del Sol, y entre al espacio interestelar. Tres papers describen cómo el ingreso de Voyager 1 a una región apodada “autopista magnética” resultó en observaciones simultáneas de las tasas más altas hasta ahora de partículas cargadas desde el exterior de la heliosfera y la desaparición de las partículas cargadas desde el interior de la heliosfera.

Los científicos han observado dos de los tres signos de la llegada al espacio interestelar que esperan ver: desaparición de las partículas cargadas a medida que disminuyen junto con el campo magnético solar, y aumento de rayos cósmicos desde el exterior. Los científicos aún no han observado el tercer signo, un cambio abrupto en la dirección del campo magnético, lo que indicaría la presencia del campo magnético interestelar.

“Esta extraña última región antes del espacio interestelar se hace más clara, gracias a Voyager 1, el explorador más lejano de la humanidad”, dijo Ed Stone, científico del proyecto Voyager en el Instituto de Tecnología de California en Pasadena. “Si observas de manera aislada los datos de los rayos cósmicos y partículas energéticas, puedes creer que Voyager ha alcanzado el espacio interestelar, pero el equipo piensa que Voyager 1 aún no ha llegado allí debido a que aún estamos dentro del dominio del campo magnético del Sol”.

Los científicos no saben exactamente cuán lejos tiene que estar Voyager 1 para alcanzar el espacio interestelar. Estiman que podría tardar varios meses más, o incluso años, llegar allí. La heliosfera se extiende al menos 13.000 millones de kilómetros más allá de todos los planetas del Sistema Solar. Es dominada por el campo magnético del Sol y un viento ionizado que se expande desde el Sol. Fuera de la heliosfera, el espacio interestelar está lleno de materia de otras estrellas y el campo magnético presente en la región cercana de la Vía Láctea.

Voyager 1 y su nave gemela, Voyager 2, fueron lanzadas en 1977. Viajaron a Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno antes de aventurarse en su misión interestelar en 1990. Ahora intentan dejar la heliosfera. Medir el tamaño de la heliosfera es parte de la misión de las Voyager.

Los papers de Science se centran en observaciones realizadas desde mayo a septiembre de 2012 por los instrumentos de rayos cósmicos, partículas cargadas de baja energía y el magnetómetro de Voyager 1, con algunos datos adicionales de partículas cargadas obtenidos en abril de este año.

Voyager 2 se encuentra a unos 15.000 millones de kilómetros del Sol y aún está dentro de la heliosfera. Voyager 1 estaba a aproximadamente 18.000 millones de kilómetros del Sol el 25 de agosto de 2012 cuando alcanzó la “autopista magnética”, también conocida como región de reducción, y una conexión al espacio interestelar. Esta región permite que las partículas cargadas viajen hacia el interior y exterior de la heliosfera a lo largo de una fina línea de campo magnético, en lugar de rebotar en todas direcciones como si estuviesen atrapadas en caminos locales. Por primera vez en esta región, los científicos podrían detectar rayos cósmicos de baja energía que se originan en estrellas moribundas.

“Vimos una desaparición drástica y rápida de las partículas de origen solar. Disminuyeron en intensidad en más de 1.000 veces, como si hubiese una enorme bomba de vacío en la rampa de entrada hacia la autopista magnética”, dijo Stamatios Krimigis, investigador principal del instrumento de partículas cargadas de baja energía en el Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins en Laurel, Maryland. “Nunca hemos presenciado una disminución así antes, excepto cuando Voyager 1 salió de la magnetosfera gigante de Júpiter, hace unos 34 años”.

Otro comportamiento de las partículas cargadas observado por Voyager 1 también indica que la sonda aún se encuentra en una región de transición al medio interestelar. Mientras cruzó a la nueva región, las partículas cargadas originadas desde la heliosfera que disminuyeron con mayor rapidez fueron aquellas con desplazamientos paralelos a las líneas de campo magnético. Las partículas con movimientos perpendiculares al campo magnético no disminuyeron con tanta rapidez. Sin embargo, los rayos cósmicos que se mueven a lo largo de las líneas de campo en la región de la autopista magnética fueron algo más numerosos que aquellos que se desplazan perpendiculares al campo. En el espacio interestelar, no se espera que la dirección de las partículas cargadas en movimiento importe.

En el lapso de aproximadamente 24 horas, las líneas magnéticas que se originan en el Sol también comenzaron a acumularse. Pero los científicos fueron capaces de cuantificar que el campo magnético apenas cambió de dirección, en no más de 2 grados.

“Un día hizo una gran diferencia en esta región con el campo magnético repentinamente doblándose y volviéndose extraordinariamente suave”, dijo Leonard Burlaga, autor principal de uno de los estudios, y basado en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. “Pero dado que no hubo un cambio importante en la dirección del campo magnético, aún estamos observando las líneas de campo que se originan en el Sol”.

Fuente: NASA

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