Cassini de la NASA, misiones Voyager sugieren nueva imagen de la interacción del Sol con la Galaxy

Nuevos datos de la misión Cassini de la NASA, combinados con mediciones de las dos naves espaciales Voyager y del explorador de límites interestelares de la NASA, o el IBEX, sugiere que nuestro Sol y los planetas están rodeados por un gigantesco sistema de campo magnético redondeado desde el Sol, poniendo en entredicho la visión alterna de los campos magnéticos solares que se arrastran detrás del Sol en forma de una larga cola de cometa.

El Sol libera una salida constante de material solar magnético — llamado el viento solar — que llena el sistema solar interno, llegando lejos más allá de la órbita de Neptuno. Este viento solar crea una burbuja, unos 23.000 millones de millas a través, llamado el heliosfera. Todo nuestro sistema solar, incluyendo la heliosfera, se desplaza a través del espacio interestelar. El cuadro predominante del heliosfera era uno de estructura formada como un cometa, con una cabeza redondeada y una cola extendida. Pero los nuevos datos que cubren un ciclo de 11 años entero de la actividad solar demuestran que puede no ser el caso: La heliosfera puede ser redondeada en ambos extremos, haciendo su forma casi esférica. Un documento sobre estos resultados fue publicado en Nature Astronomía el 24 de abril de 2017.

"en lugar de una prolongada," cola como un cometa, esta burbuja áspera-forma de la heliosfera es debido al campo magnético interestelar fuerte-mucho más fuerte que lo qué fue anticipado en el pasado-combinado con el hecho de que la relación entre la presión de la partícula y la presión magnética dentro de la funda, es alta, "Said Kostas Dialynas, un científico espacial en la Academia de Atenas en Grecia y autor principal en el estudio.

Los nuevos datos de las misiones Cassini, Voyager e interestelar del explorador de límites de la NASA muestran que la heliosfera — la burbuja de la influencia magnética del Sol que rodea al sistema solar interno — puede ser mucho más compacta y redondeada de lo que se pensó anteriormente. La imagen de la izquierda muestra un modelo compacto del heliosfera, apoyado por estos últimos datos, mientras que la imagen de la derecha muestra un modelo alternativo con una cola extendida. La principal diferencia es la falta de un nuevo modelo de una cola, similar a un cometa en un lado de la heliosfera. Esta cola se muestra en el modelo antiguo en azul claro.

Créditos: Dialynas, et al. (izquierda); NASA (derecha)

Un instrumento sobre Cassini, que ha estado explorando el sistema Saturn durante una década, ha dado a los científicos nuevas pistas cruciales acerca de la forma del extremo final de la heliosfera, a menudo llamada heliotail. Cuando las partículas cargadas del sistema solar interno alcanzan el límite del heliosfera, a veces experimentan una serie de intercambios de carga con átomos de gas neutros del medio interestelar, cayendo y recuperando electrones a medida que viajan a través de esta vasta región fronteriza. Algunas de estas partículas son remontadas hacia el sistema solar interno como átomos neutros de rápido movimiento, que pueden ser medidos por Cassini.

"el instrumento Cassini fue diseñado para imagen de los iones que están atrapados en el magnetosfera de Saturno", dijo Tom Krimigis, un instrumento en las misiones de la NASA Voyager y Cassini con sede en el Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins en Laurel, Maryland, y un autor en el estudio. "nunca pensamos que veríamos lo que estamos viendo y poder imaginar los límites de la heliosfera".

Porque estas partículas se mueven en una pequeña fracción de la velocidad de la luz, sus viajes del Sol al borde del heliosfera y la parte posteriora toman años otra vez. Así que cuando el número de partículas que provienen del Sol cambia — usualmente como resultado de su ciclo de actividad de 11 años — toma años antes de que esto se refleja en la cantidad de átomos neutros que se disparan hacia el sistema solar.

Las nuevas mediciones de Cassini de estos átomos neutros revelaron algo inesperado: las partículas provenientes de la cola del heliosfera reflejan los cambios en el ciclo solar casi exactamente tan rápido como los que vienen de la nariz del heliosfera.

"si la cola del heliosfera se estira como un cometa, esperaríamos que los patrones del ciclo solar se mostraran mucho más tarde en los átomos neutros medidos", dijo Krimigis.

Muchas otras estrellas muestran colas que se arrastran detrás de ellos como la cola de un cometa, apoyando la idea de que nuestro sistema solar tiene uno también. Sin embargo, las nuevas pruebas de las misiones Cassini, Voyager e interestelar del explorador de límites de la NASA sugieren que el extremo final de nuestro sistema solar puede no ser tendido en una cola larga. Desde arriba a la izquierda y en sentido contrario a las manecillas del reloj, las estrellas que se muestran son LLOrionis, BZ CAM y mira.

Créditos: URNASA/HST/R.Casalegno/GALEX

Pero porque los patrones de la actividad solar demuestran tan rápidamente en partículas de la cola como ésas de la nariz, que implica que la cola está sobre la misma distancia de nosotros como la nariz. Esto significa que la cola larga, similar a un cometa que los científicos imaginaron, puede no exista en absoluto, en lugar de ello, el heliosfera puede ser casi redondo y simétrico.

Una heliosfera redondeada podría venir de una combinación de factores. Los datos de la Voyager 1 muestran que el campo magnético interestelar más allá de la heliosfera es más fuerte que los científicos previamente habian pensados, lo que significa que podría interactuar con el viento solar en los bordes de la heliosfera y compactar la cola del heliosfera.

La estructura del heliosfera juega un papel importante en cómo las partículas del espacio interestelar-llamados rayos cósmicos-alcanzan el sistema solar interno, donde están la Tierra y los otros planetas.

"estos datos que Voyager 1 y 2, Cassini y Ibex proporcionan a la comunidad científica es un golpe de suerte para el estudio de los alcances del viento solar", dijo Arik Posner, Voyager y Ibex científico del programa en la sede de la NASA en Washington, d.c., que no estaba involucrado en este estudio. "a medida que seguimos recolectando datos de los bordes del heliosfera, estos datos nos ayudarán a comprender mejor el límite interestelar que ayuda a proteger el medio ambiente de la Tierra de los rayos cósmicos dañinos".

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

Last Updated: April 24, 2017

Editor: Rob Garner

Traducción: El Quelonio Volador