Cinco cosas que hemos aprendido desde que la Voyager 2 abandonó el sistema solar

la heliopausa NASA/Centro Goddard de Vuelos Espaciales/Laboratorio CI

Hace un año, la sonda Voyager 2 de la NASA se convirtió en el segundo objeto creado por humanos en la historia en salir del sistema solar y entrar oficialmente en el espacio interestelar. La Voyager 2 se lanzó el 20 de agosto de 1977, 16 días antes que su gemela, la Voyager 1, que salió del hemisferio norte del sistema solar en 2012. La Voyager 2 fue enviada en un viaje más largo que le permitió hacer encuentros con Urano y Neptuno, y hasta el día de hoy es la única nave espacial que ha visitado estos planetas de cerca. Luego se dirigió al hemisferio sur de la heliosfera (la región más externa del sistema solar, a veces denominada burbuja), directamente al espacio interestelar.

El 5 de noviembre de 2018, la Voyager 2 abandonó oficialmente el sistema solar cuando cruzó la heliopausa, el límite que marca el final de la heliosfera y el comienzo del espacio interestelar. Esto sucedió a 119 unidades astronómicas del sol (una UA son 93 millones de millas o 149,6 millones de kilómetros, aproximadamente la distancia entre el sol y la Tierra).

La nave espacial pudo analizar la composición de los vientos solares, la composición y el comportamiento de las partículas de plasma, la interacción de los rayos cósmicos, la estructura y dirección de los campos magnéticos y otras características que definen los bordes del sistema solar. Hoy, los científicos publicaron una serie de artículos en Nature Astronomy que detallan los resultados de lo que observó la Voyager 2 al salir del sistema solar. Aquí están los cinco puntos más importantes.

1. La burbuja se está filtrando, en ambos sentidos.

La salida de la Voyager 2 de la burbuja no estuvo exenta de sorpresas. Según los datos, la burbuja tenía muchas fugas, dice Stamatios Krimigis de la Universidad Johns Hopkins, el autor principal. de uno de los nuevos papeles . El material de la burbuja solar fue descubierto en el espacio interestelar.

La Voyager 1 también había encontrado signos de una burbuja con fugas. En ese caso, sin embargo, se encontró material interestelar fluyendo hacia la burbuja, lo contrario de lo que descubrió la Voyager 2, dice Edward Stone de Caltech, el autor principal de un papel diferente . Los nuevos hallazgos confirman que la fuga de la heliopausa, detectada en dos partes muy diferentes de la heliosfera, no es una característica rara de la burbuja, aunque todavía no hay una explicación real de qué la está causando.

2. El límite de la burbuja es más uniforme de lo que pensábamos.

Antes de las misiones Voyager, los científicos predijeron que la burbuja solar simplemente se disolvía en el espacio interestelar a medida que te alejabas más y más del sol. La Voyager 2 parece confirmar que, de hecho, hay un límite muy definido allí, dice Donald Gurnett de la Universidad de Iowa, el autor principal de este papel . El instrumento de ondas de plasma de la Voyager 2 terminó midiendo densidades de plasma que estaban muy a la par con lo que detectó la Voyager 1. Debido a que el plasma solar es tan caliente (alrededor de 1 millón de °C) y el plasma interestelar es increíblemente frío (solo 10 000 °C), la densidad del plasma aumenta en un factor de entre 20 y 50 al cruzar la frontera. Esa es una característica de los fluidos, que a menudo forman límites muy definidos, dice Gurnett.

Krimigis se sorprendió especialmente de que ambas Voyager cruzaran la heliopausa a las mismas distancias relativas (121 AU y 119 AU, respectivamente). Los modelos anteriores predijeron en gran medida que la mayor actividad solar durante el cruce de la Voyager 1 en 2012 debería haber empujado el límite de la burbuja más lejos. Un período de baja actividad solar debería haber hecho retroceder un poco la heliopausa durante el cruce de la Voyager 2 el año pasado. El hecho de que ambas naves abandonaran el sistema solar prácticamente a la misma distancia, en dos lugares muy diferentes, es una fuente de confusión en este momento.

3. La composición de la propia heliopausa puede variar según la ubicación.

La Voyager 2 también hizo algunas observaciones que no cuadran con un límite nítido, al menos no lo que esperábamos. El mayor de ellos son las mediciones del campo magnético dentro y fuera de la burbuja. Los astrónomos esperaban que la dirección del campo magnético fuera muy diferente entre los dos. Sin embargo, cuando la Voyager 2 cruzó esta delgada superficie, esencialmente no hubo cambios en la dirección del campo, algo que la Voyager 1 también observó, dice Leonard Burlaga del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA, autor principal de este papel . Al mismo tiempo, las observaciones del campo magnético en la Voyager 2 sugieren que encontró una heliopausa más delgada y simple, llena de partículas menos energéticas, que la que cruzó la Voyager 1. Nuevamente, todos estos datos tomados en conjunto plantean más preguntas de las que pueden responder.

4. La influencia del sol va más allá del sistema solar.

El sol arroja constantemente ondas de choque de plasma llamadas eyecciones de masa coronal (CME), que ayudan a dar forma al resto del sistema solar. Resulta que el impacto del sol va más allá de sus propios límites. Los nuevos datos de la Voyager 2, al igual que los datos anteriores de la Voyager 1, muestran cómo las CME se propagan más allá de la heliopausa y reducen la cantidad de rayos cósmicos más allá de la burbuja. Esto es algo similar a lo que podrías encontrar en la galaxia, dice Gurnett. Las supernovas también envían ondas de choque a la galaxia, agitando el medio interestelar, aunque a una escala mucho más intensa que las CME. Incluso la formación del sistema solar, según cree la mayoría de los astrónomos, fue provocada por una onda de choque interestelar de una supernova, dice.

Si pensamos en el potencial de los rayos cósmicos para promover mutaciones biológicas en la vida en la Tierra, estos hallazgos respaldan la idea de que el sol también podría tener una influencia en la evolución de los seres vivos en mundos extraterrestres, en este sistema planetario y en otros lugares.

5. Este fue el último gran hito del programa Voyager.

Cuando se lanzaron las dos Voyager, la era espacial tenía solo 20 años, dice Stone. Era difícil saber en ese momento que algo podía durar 40 años.

Aún así, las observaciones de la heliopausa realmente son parte del último hurra para ambas naves espaciales. Cada sonda funciona con generadores termoeléctricos radioisotópicos calentados con plutonio-238. Ese material está experimentando una descomposición natural. Sabemos que de alguna manera, en otros cinco años más o menos, es posible que ya no tengamos suficiente energía para tener ningún instrumento científico, dice Stone.

Las dos misiones continuarán aprendiendo cómo interactúa la heliosfera del sol con el medio interestelar y nos darán pistas sobre otros sistemas estelares. Creemos que todas las estrellas tienen estas características, dice Stone. Lo que aprendamos sobre esta heliosfera nos ayudará a aprender más sobre las astrosferas de otras estrellas.

Aunque la NASA continúa monitoreando, comunicándose y recopilando datos de ambas sondas Voyager, convertir estos datos en conocimientos científicos útiles es en gran medida responsabilidad de los científicos de diferentes instituciones en los EE. UU. Actualmente no hay planes para un sucesor del programa Voyager (la única otra nave espacial que se dirige a tales distancias, New Horizons, se quedará sin energía a las 90 AU), pero el éxito de las misiones y las preguntas que plantean sin duda inspirarán estos científicos e ingenieros para presentar nuevas propuestas para estudiar la heliosfera y más allá.

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