JHU/ APL

En un artículo publicado el 15 de octubre de 2009 en la revista Science, investigadores del Laboratorio de Física Aplicada (APL), de la Universidad Johns Hopkins, presentan una nueva visión de la región de influencia del Sol, o heliosfera, y las fuerzas que la conforman. Imágenes de uno de los sensores del instrumento de imágenes de la magnetosfera, la cámara de iones y átomos neutros (MIMI / INCA), en la nave espacial Cassini, de la NASA, sugieren que la heliosfera no puede tener la forma de cometa prevista por los modelos existentes.

“Estas imágenes han revolucionado lo que creíamos saber de los últimos cincuenta años, el Sol viaja a través de la galaxia, no como un cometa, sino más bien como una gran burbuja redonda”, dijo Stamatios Krimigis, investigador principal de MIMI, que está en órbita alrededor de Saturno. “Es increíble cómo una sola nueva observación puede cambiar todo un concepto que la mayoría de los científicos habían tomado como verdadero durante casi cincuenta años”.

A medida que el viento solar fluye desde el Sol, recorta una burbuja en el medio interestelar. Los modelos de la región fronteriza entre la heliosfera y el medio interestelar se han basado en suponer que el flujo relativo del medio interestelar y su colisión con el viento solar dominan la interacción. Esto crearía una “nariz” en escorzo, en la dirección del movimiento del Sistema Solar, y una “cola” alargada, en la dirección opuesta.

Las imágenes de INCA sugieren que la interacción del viento solar con el medio interestelar, en cambio, está controlada más significativamente por la presión de las partículas y la densidad de energía del campo magnético.

“El mapa que hemos creado a partir de las imágenes de INCA sugiere que la presión de una población candente de partículas cargadas y la interacción con el campo magnético del medio interestelar posee gran influencia en la forma de la heliosfera”, dice Don Mitchell, co-investigador de MIMI / INCA, del APL.

Desde su entrada en órbita alrededor de Saturno, en julio de 2004, INCA ha estado cartografiando los átomos neutros energéticos cerca del planeta, así como su dispersión en todo el cielo. Los átomos neutros energéticos son producidos por protones energéticos, que son responsables de la presión exterior de la heliosfera, más allá de la interfaz donde el viento solar colisiona con el medio interestelar, y que interactúan con el campo magnético del medio interestelar.

“Las imágenes de los átomos neutros energéticos han demostrado su poder para revelar la distribución de los iones energéticos, en primer lugar, en la propia magnetosfera de la Tierra; luego, en la magnetosfera gigante de Saturno; y, ahora, a través de enormes estructuras en el espacio: hasta el mismísimo borde de la interacción del Sol con el medio interestelar”, dice Edmond C. Roelof, co-investigador de MIMI / INCA, del APL.

Investigadores de la Universidad de Arizona, en Tucson; del Instituto de Investigación del Sudoeste; y de la Universidad de Texas, en San Antonio, también contribuyeron en este artículo.

Más información en:

http://www.jhuapl.edu/

SWRI

Los primeros mapas de todo el cielo, desarrollados por la nave espacial IBEX, el explorador de la frontera interestelar (Interstellar Boundary Explorer), de la NASA, primera misión para examinar las interacciones a escala global que se producen en el borde del Sistema Solar, revelan sorprendentes e intensas interacciones entre nuestro hogar en la galaxia y el espacio interestelar.

“Los resultados del IBEX son verdaderamente notables, con emisiones que no se asemejan a ninguna de las teorías o modelos actuales de esta región nunca antes vista”, dice el Dr. David J. McComas, investigador principal de IBEX y vicepresidente adjunto de la División Ciencia e Ingeniería Espacial del Instituto de Investigación del Sudoeste de los Estados Unidos (SWRI). “Esperábamos ver a las pequeñas y graduales variaciones en los límites del espacio interestelar, a unos dieciséis mil millones de kilómetros. Sin embargo, IBEX nos está mostrando una cinta muy estrecha que es dos a tres veces más brillante que cualquier otra cosa en el cielo”.

El “viento solar” de partículas cargadas viaja continuamente a velocidades supersónicas, alejándose del Sol en todas direcciones. Este viento solar infla una burbuja gigante en el espacio interestelar, llamada heliosfera – la región del espacio dominada por la influencia del Sol en el que residen la Tierra y los otros planetas. A medida que el viento solar viaja hacia el exterior,  barre los “iones capturados” recién formados, que surgen de la ionización de partículas neutras a la deriva en el espacio interestelar. IBEX mide los átomos neutros energéticos (ENAs) que viajan a velocidades entre alrededor de ochocientos mil y cuatro millones de kilómetros por hora. Estos ENAs se producen a partir del viento solar y de la captura de iones en la región fronteriza entre la heliosfera y el medio interestelar local.

Desde su lanzamiento, en octubre de 2008, IBEX ha utilizado dos novedosas cámaras ENA para obtener imágenes y cartografiar la interacción global en la heliosfera – estos mapas de la energía proporcionan información detallada sobre esta interacción interestelar. Los ENAs se propagan en todas las partes de la frontera y, mediante la detección de sus direcciones de llegada, IBEX acumula mapas de esta región invisible en una amplia gama de energías, cada seis meses.

Mientras que las naves espaciales Voyager efectúan mediciones puntuales pioneras de las interacciones  en dos lugares de la región de la frontera interestelar, las mediciones de IBEX demuestran la importancia de las observaciones globales. “La característica más sorprendente en los mapas del cielo de IBEX – la cinta estrecha brillante – serpentea por el cielo entre la nave espacial Voyager, donde permanecía completamente desapercibida, hasta ahora”, dice McComas.

IBEX proporciona imágenes globales del mismo modo que un satélite meteorológico ofrece datos sobre los patrones climáticos globales y regionales en la Tierra. De las estaciones meteorológicas individuales de la superficie se tienen mediciones detalladas locales, pero se puede perder la visión global, si las tormentas no pasan directamente sobre su cabeza.

Se necesita más tiempo para entender completamente los datos del IBEX, sin embargo, debido a que la cinta parece estar ordenada en la dirección del campo magnético interestelar local fuera de la heliosfera, las observaciones de IBEX sugieren que el medio interestelar tiene mucha más influencia sobre la estructura de la heliosfera que lo que nadie creía anteriormente. Una mirada más cercana a los segmentos de la cinta muestra estructuras finas, lo que sugiere que la densidad de iones puede ser mucho mayor en regiones muy localizadas en la frontera interestelar.

IBEX también ha recogido el hidrógeno y el oxígeno del medio interestelar, por primera vez. A medida que nuestra heliosfera viaja a través del medio interestelar, a una velocidad de unos 100.000 kilómetros por hora, IBEX mide partículas neutras entrando al Sistema Solar. Estas medidas ayudarán a los investigadores comprender mejor el ambiente del espacio interestelar. Las observaciones de IBEX también ayudarán a resolver un grave problema para la exploración tripulada, debido a que los escudos de la frontera interestelar del Sistema Solar paran la mayor parte de los rayos cósmicos galácticos.

Más información en:

http://www.swri.org/