Histórico: el límite de la heliosfera ha sido mapeado por primera vez
Investigadores del Laboratorio Nacional de Los Alamos han mapeado la heliosfera
Para ello, utilizaron datos del satélite Interestelar Boundary Explorer (IBEX), en órbita terrestre
La heliosfera es una burbuja creada por el viento solar, una corriente de protones, electrones y partículas alfa
Por primera vez, se ha mapeado el límite de la heliosfera, lo que permite a los científicos comprender mejor cómo interactúan los vientos solares e interestelares.
"Los modelos físicos han teorizado este límite durante años", dijo Dan Reisenfeld, científico del Laboratorio Nacional de Los Alamos y autor principal de la nueva investigación, que se publica en el Astrophysical Journal. "Pero esta es la primera vez que hemos podido medirlo y hacer un mapa tridimensional".
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¿Qué es la heliosfera?
La heliosfera es una burbuja creada por el viento solar, una corriente de principalmente protones, electrones y partículas alfa que se extiende desde el Sol al espacio interestelar y protege a la Tierra de la radiación interestelar dañina.
Reisenfeld y un equipo de otros científicos utilizaron datos del satélite de la NASA Interestelar Boundary Explorer (IBEX) en órbita terrestre, que detecta partículas que provienen de la heliovaina, la capa límite entre el sistema solar y el espacio interestelar. El equipo pudo mapear el borde de esta zona, una región llamada heliopausa. Aquí, el viento solar, que empuja hacia el espacio interestelar, choca con el viento interestelar, que empuja hacia el Sol.
*El primer mapa tridimensional del límite entre nuestro sistema solar y el espacio interestelar, una región conocida como heliopausa / Daniel B. Reisenfeld et al 2021 / NASA/ JPL
Para hacer esta medición, utilizaron una técnica similar a la forma en que los murciélagos usan el sonar. "Así como los murciélagos envían pulsos de sonar en todas direcciones y usan la señal de retorno para crear un mapa mental de su entorno, nosotros usamos el viento solar del Sol, que sale en todas direcciones, para crear un mapa de la heliosfera", dijo Reisenfeld en un comunicado.
El satélite ENA mide los vientos solares
Lo hicieron utilizando la medición del satélite IBEX de átomos neutros energéticos (ENA) que resultan de las colisiones entre las partículas del viento solar y las del viento interestelar. La intensidad de esa señal depende de la intensidad del viento solar que golpea la heliovaina. Cuando una onda golpea la vaina, el recuento de ENA aumenta e IBEX puede detectarlo.
"La 'señal' del viento solar enviada por el Sol varía en fuerza, formando un patrón único", explicó Reisenfeld. "IBEX verá el mismo patrón en la señal ENA que regresa, de dos a seis años después, dependiendo de la energía ENA y la dirección en la que mira IBEX a través de la heliosfera. Esta diferencia de tiempo es la forma en que encontramos la distancia a la región de la fuente ENA en un dirección particular."
Luego aplicaron este método para construir el mapa tridimensional, utilizando datos recopilados durante un ciclo solar completo, desde 2009 hasta 2019.
Mismo sistema de los murciélagos para ‘ver’
"Al hacer esto, podemos ver el límite de la heliosfera de la misma manera que un murciélago usa un sonar para 'ver' las paredes de una cueva", agregó.
La razón por la que la señal tarda tanto en regresar a IBEX es por las grandes distancias involucradas. Las distancias en el sistema solar se miden en unidades astronómicas (AU), donde 1 AU es la distancia de la Tierra al Sol.
El mapa de Reisenfeld muestra que la distancia mínima del Sol a la heliopausa es de aproximadamente 120 AU en la dirección que mira hacia el viento interestelar, y en la dirección opuesta, se extiende al menos 350 AU, que es el límite de distancia de la técnica de sondeo. Como referencia, la órbita de Neptuno tiene aproximadamente 60 UA de ancho.