Pin de observaciones de IBEX de la NASA por campo magnético interestelar

Inmediatamente después de su 2008 lanzamiento, explorador de límite interestelar de NASA o IBEX, ha descubierto una curiosidad en una rebanada fina del espacio: partículas más secuenciadas en a través de una larga y delgada franja en el cielo que en cualquier otro lugar. El origen de la llamada cinta IBEX era desconocido – pero su existencia abrió puertas a observar lo que está fuera de nuestro sistema solar, las gotas de forma de lluvia en una ventana dice más sobre el tiempo fuera.

Ahora, un nuevo estudio utilizando los datos IBEX y simulaciones de la frontera interestelar, que se encuentra en el borde mismo de la gigante burbuja magnética que rodea nuestro sistema solar llamada la heliosfera – mejor describen el espacio en nuestro vecindario Galáctico. El documento, publicado el 08 de febrero de 2016, en el Astrophysical Journal Letters, precisamente determina la fuerza y la dirección del campo magnético fuera de la heliosfera. Dicha información nos da una ojeada en las fuerzas magnéticas que dominar la galaxia más allá, nos enseña más sobre nuestro hogar en el espacio.

(Concepto de artista) Más allá de la órbita de Neptuno, el viento solar y medio interestelar interactùan para crear una región conocida como el heliosheath interior, delimitada en el interior por el choque de terminación y en el exterior por el heliopause.

Créditos: NASA/IBEX/Adler Planetarium

El nuevo documento se basa en una teoría particular del origen de la cinta IBEX, en el cual las partículas streaming de la cinta son realmente solares materiales reflejados en nosotros después de un largo viaje a los bordes de los límites magnéticos del Sol. Una burbuja gigante, conocida como heliosfera, existe alrededor del Sol y se llena con lo que denomina viento solar, flujo constante del Sol de gas ionizado, conocida como plasma. Cuando estas partículas llegan a los bordes de la heliosfera, su movimiento se vuelve más complicado.

"La teoría dice que algunos protones del viento solar son enviados volando hacia el Sol como átomos neutrales después de una serie complejos intercambios de carga, crean la cinta IBEX," dijo Eric Zirnstein, un científico espacial en el Southwest Research Institute en San Antonio, Texas y autor principal del estudio. "Simulaciones y observaciones IBEX identifican este proceso, que demora de tres a seis años en promedio – como el origen más probable de la cinta del IBEX".

Fuera de la heliosfera se encuentra el medio interestelar, con plasma que tiene diferente velocidad, densidad y temperatura que el plasma del viento solar, así como gases neutrales. Estos materiales que interactúan en el borde de la heliosfera acrean una región conocida como el heliosheath interior, delimitada en el interior por el choque de la terminación – que es más de dos veces como lejos de nosotros como la órbita de Plutón – y en el exterior por el heliopause, la frontera entre el viento solar y medio interestelar relativamente denso.

Algunos protones del viento solar que fluyen hacia fuera desde el Sol a esta región de frontera ganará un electrón, haciendo que sea neutral y lo que les permite cruzar la heliopause. Una vez en el medio interestelar, pierde ese electrón otra vez, haciéndolos girada alrededor del campo magnético interestelar. Si las partículas recogen otro electrón en el lugar adecuado y el tiempo, puede ser despedidos en la heliosfera, viajan todo el camino de vuelta hacia la Tierra, y chocan con el detector de IBEX. Las partículas llevan información sobre toda interacción con el campo magnético interestelar, y que golpean el detector puede darnos conocimientos sin precedentes sobre las características de esa región del espacio.

Esta simulación muestra el origen de las partículas de la cinta de diferentes energías o velocidades fuera del heliopause (etiquetado como caballos de fuerza). Las partículas de la cinta IBEX interactúan con el campo magnético interestelar (ISMF etiquetado) y viajan hacia adentro hacia la Tierra, colectivamente, dando la impresión de una cinta que abarca en el cielo.

Créditos: SwRI/Zirnstein

"Sólo Voyager 1 ha hecho observaciones directas del campo magnético interestelar, y ésos están en las inmediaciones el heliopause, donde está distorsionado, dijo Zirnstein. "Pero este análisis proporciona una buena determinación de su fuerza y dirección hacia fuera más lejos.

Las direcciones de las partículas de la cinta y sus diferentes disparos hacia la Tierra están determinadas por las características del campo magnético interestelar. Por ejemplo, las simulaciones muestran que las partículas más energéticas proceden de una región diferente del espacio de las partículas menos energéticas, que da pistas sobre cómo el campo magnético interestelar interactúa con la heliosfera.

Para el estudio reciente, tales observaciones fueron utilizados para simulaciones de origen de la cinta de la semilla. No sólo hacen estas simulaciones predecir correctamente la ubicación de las partículas neutrales de la cinta a energías diferentes, pero deducido campo magnético interestelar está de acuerdo con mediciones del Voyager 1, la desviación de gases neutros interestelares, y observaciones de lejano polarizaron la luz de las estrellas.

"Voyager 1 cruzó el choque de terminación en 94 unidades astronómicas, o AU, del Sol y la Voyager 2, en 84 AU," dijo Zirnstein. Una UA es igual a cerca de 93 millones de millas, la distancia promedio entre la Tierra y el Sol. "Esa diferencia de casi 930 millones millas sobre todo se explica por un fuerte, muy inclinado interestelar campo magnético en la heliosfera".

Pero esta diferencia puede explicarse teniendo en cuenta una influencia más fuerte del ciclo solar, que puede conducir a cambios en la fuerza del viento solar y así cambiar la distancia para el choque de terminación en las direcciones de los Voyager 1 y 2. Las dos naves Voyager hicieron sus mediciones hace casi tres años, dando suficiente tiempo para el variable viento solar cambiar la distancia del choque de terminación.

"Los científicos en el campo están desarrollando modelos más sofisticados del viento solar dependiente del tiempo," dijo Zirnstein.

Las simulaciones dan generalmente bien con los datos de Voyager.

Sin embargo, algunas simulaciones tempranas del campo magnético interestelar no están bastante en fila. Esas estimaciones de la IBEX fueron basadas en gran medida en dos puntos, las distancias en que Voyager 1 y 2 en que cruzaron el choque de terminación.

La cinta IBEX es una franja relativamente estrecha de las partículas volando hacia el Sol de fuera de la heliosfera. Un nuevo estudio corrobora la idea de que las partículas fuera de la heliosfera que forman el IBEX la cinta realmente se originan en el Sol – y revela información sobre el distante campo magnético interestelar.

Créditos: SwRI

"Los nuevos resultados pueden utilizarse para entender mejor cómo nuestro entorno espacio interactúa con el medio ambiente interestelar más allá del heliopause," dijo Eric Christian, IBEX programa científico Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt, Maryland, quien no participó en este estudio. "A su vez, comprender que la interacción podría ayudar a explicar el misterio de qué causa la cinta IBEX de una vez por todas."

El Southwest Research Institute lidera el IBEX con equipos de socios nacionales e internacionales. NASA Goddard gestiona el programa de exploradores para la división de heliofísica de la Agencia de la dirección de la misión ciencia en Washington

Sarah Frazier
NASA’s Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md.

Last Updated: Feb. 26, 2016

Editor: Rob Garner

Traducción: El Quelonio Volador