Cassini, Voyager e IBEX Ofrecen una Nueva Imagen de la Interacción del Sol con la Galaxia

 

25.04.17.- Nuevo datos de la misión Cassini, junto con mediciones de las dos naves espaciales Voyager e IBEX de la NASA sugieren que nuestro Sol y los planetas están rodeados por un gigante sistema de campo magnético desde el Sol, con forma casi esférica, lo que pone en duda la opinión alternativa de que los campos magnéticos solares se arrastran detrás del Sol en forma de una larga cola de cometa.

El Sol libera un flujo constante de material solar magnético - llamado viento solar - que llena el sistema solar interior, y que se extiende más allá de la órbita de Neptuno. Este viento solar crea una burbuja, de unos 37 millones de kilómetros de ancho, llamada heliosfera. Todo nuestro sistema solar, incluyendo la heliosfera, se mueve a través del espacio interestelar. La imagen predominante de la heliosfera era una estructura con forma de cometa, con una cabeza redondeada y una cola extendida. Pero los nuevos datos que cubren todo un ciclo de 11 años de actividad solar muestran que tal vez no sea así: la heliosfera puede ser redondeada en ambos extremos, haciendo que su forma sea casi esférica.

"En lugar de una prolongada cola parecida a un cometa, esta burbuja irregular de la heliosfera se debe al fuerte campo magnético interestelar - mucho más fuerte de lo que se esperaba en el pasado - combinada con el hecho de que la relación entre la presión de partículas y la presión magnética dentro de la heliosfera es alta," dijo Kostas Dialynas, científico espacial en la Academia de Atenas en Grecia y autor principal del estudio.

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

“El instrumento Cassini fue diseñado a imagen de los iones que se encuentran atrapados en la magnetosfera de Saturno,” dijo Tom Krimigis, director de los instrumento de las misiones Voyager y Cassini de la NASA con sede en el Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins en Laurel, Maryland, y uno de los autores del estudio. “Nunca pensamos que íbamos a ver lo que estamos viendo y ser capaces de imaginar los límites de la heliosfera”.

Debido a que estas partículas se mueven a una pequeña fracción de la velocidad de la luz, sus viajes desde el Sol hasta el borde de la heliosfera y vuelta tardan años. Así que cuando el número de partículas que vienen del Sol cambia - normalmente como resultado de su ciclo de actividad de 11 año s- tardan años antes de que esto se refleje en la cantidad de átomos neutros que vuelven al sistema solar.
Las nuevas medidas de Cassini de estos átomos neutrales revelaron algo inesperado: las partículas provenientes de la cola de la heliosfera reflejan los cambios en el ciclo solar casi exactamente tan rápido como los que vienen del extremo de la heliosfera.

“Si la cola de la heliosfera se extendiese como un cometa, es de esperar que los patrones del ciclo solar se mostrarían mucho más tarde en los átomos neutros medidos”, dijo Krimigis.

Pero debido a que los patrones de la actividad solar se muestran tan rápidamente en las partículas de la cola como en las de la nariz, eso implica que la cola está a la misma distancia de nosotros que la nariz. Esto significa que la cola larga, similar a un cometa, que los científicos imaginaron, puede no existir en absoluto, en su lugar la heliosfera puede ser casi redonda y simétrica.

Una heliosfera redondeada podría provenir 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 de lo que se pensaba anteriormente, lo que significa que podría interactuar con el viento solar en los bordes de la heliosfera y compactar la cola de la heliosfera.

La estructura de la heliosfera juega un papel importante en cómo las partículas del espacio interestelar - llamadas rayos cósmicos - alcanzan el sistema solar interno, donde están la Tierra y los otros planetas.
 
“Estos datos de las naves Voyager 1 y 2, Cassini y IBEX ofrecen a la comunidad científica un golpe de suerte para el estudio de los confines del viento solar”, dijo Arik Posner, científico del programa Voyager e IBEX de la NASA en Washington, DC. “A medida que continuamos recopilando datos de los bordes de la heliosfera, estos datos nos ayudarán a comprender mejor el límite interestelar que ayuda a proteger el ambiente terrestre de los dañinos rayos cósmicos."

 

Los nuevos datos de las misiones Cassini, Voyager e IBEX de la NASA muestran que la heliosfera - la burbuja de influencia magnética del Sol que rodea el sistema solar interior - puede ser mucho más compacta y redondeada de lo que se pensaba. Image Credit: Dialynas, et al. (izquierda.); NASA (derecha.)