Las naves espaciales Voyager hacen un descubrimiento interestelar

Diciembre 23, 2009: El sistema solar está atravesando una nube interestelar que la física dice que no debería existir. En la edición del 24 de diciembre de la revista científica Nature, un grupo de científicos revela cómo es que las naves espaciales Voyager (Viajero, en idioma español), de la NASA, han resuelto finalmente el misterio.

"Usando datos de Voyager, hemos descubierto un fuerte campo magnético justo en las afueras del sistema solar", explica el autor principal del artículo, Merav Opher, quien es un investigador de heliofísica invitado a la NASA, de la Universidad George Mason. "Este campo magnético mantiene en su lugar a la nube interestelar y resuelve el viejo problema de cómo es que puede existir esto".

Derecha: Una nave Voyager viaja a través de la zona exterior de la heliosfera, en ruta hacia el espacio interestelar. Un fuerte campo magnético, informado por Opher y sus colaboradores en la edición del 24 de diciembre de 2009 de la revista Nature, se muestra delineado en color amarillo. Derechos de copia de la imagen, 2009, Museo Estadounidense de Historia Natural (American Museum of Natural History, en idioma inglés). [Ver imagen ampliada]
El descubrimiento tiene implicancias para el futuro, cuando el sistema solar finalmente se encuentre con otras nubes similares en su viaje por nuestra galaxia, la Vía Láctea.
 

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Los astrónomos llaman a la nube que atravesamos ahora Nube Interestelar Local o "Local Fluff" ("Pelusa Local", en idioma español)", para abreviar. Mide aproximadamente 30 años luz de ancho y contiene una mezcla rala de átomos de hidrógeno y de helio, a una temperatura de 6.000° C. El misterio de la existencia de la Pelusa tiene mucho que ver con lo que la rodea. Hace alrededor de 10 millones de años, un cúmulo de supernovas estalló en una región cercana, creando de ese modo una gigantesca burbuja de gas con una temperatura de un millón de grados. La Pelusa se encuentra completamente rodeada por este material a alta presión, expulsado por las supernovas, y debería ser aplastada o dispersada por él. "La temperatura y la densidad que observamos en la nube local no proporciona suficiente presión como para resistir la 'acción de aplastamiento' del gas caliente que la rodea", dice Opher.
Entonces, ¿cómo sobrevive la Pelusa? Las naves gemelas Voyager han encontrado una respuesta.
"Los datos proporcionados por Voyager muestran que la Pelusa se encuentra mucho más magnetizada de lo que sospechábamos —entre 4 y 5 microgauss^*", dice Opher. "Este campo magnético puede brindar la presión adicional que se requiere para resistir a la destrucción".

Arriba: Concepto artístico de la Nube Interestelar Local, también conocida como "Pelusa Local". Crédito: Linda Huff (científica estadounidense) y Priscilla Frisch (Universidad de Chicago) [Más información]

Las dos sondas Voyager, de la NASA, han seguido un trayecto hacia las afueras del sistema solar por más de 30 años. Ahora se encuentran más allá de la órbita de Plutón y están a punto de ingresar en el espacio interestelar, pero no han llegado allí todavía.
"Las naves Voyager no se encuentran ahora dentro de la Pelusa", dice Opher. "Pero se están acercando y pueden percibir cómo es la nube conforme se acercan a ella".
La Pelusa se mantiene justo afuera de la frontera del sistema solar gracias al campo magnético del Sol, el cual es inflado por el viento solar y de este modo forma una burbuja magnética de más de 10 mil millones de kilómetros de ancho. Conocida como la "heliosfera", esta burbuja actúa como un escudo que ayuda a proteger al sistema solar interno de los rayos cósmicos galácticos y de las nubes interestelares. Las dos naves Voyager se localizan en la capa externa de la heliosfera, llamada "heliofunda" ("heliosheat", en idioma inglés), donde el viento solar es ralentizado por la presión del gas interestelar.
La nave Voyager 1 ingresó en la heliofunda en diciembre de 2004; la sonda Voyager 2 le siguió 3 años después, en agosto de 2007. Estos cruces fueron clave para el descubimiento que hicieron Opher y sus colaboradores.
 
Derecha: La anatomía de la heliosfera. Desde que esta ilustración fue hecha, la nave Voyager 2 alcanzó a la nave Voyager 1 dentro de la heliofunda, una gruesa capa externa donde el viento solar es ralentizado por la presión del gas interestelar. Crédito: NASA/Walt Feimer. [Imagen ampliada]

EL tamaño de la heliosfera se encuentra determinado por un equilibrio de fuerzas: el viento solar infla la burbuja desde el interior, mientras que la Pelusa Local la comprime desde afuera. Al pasar Voyager por la heliofunda reveló el tamaño aproximado de la heliosfera y, por lo tanto, cuánta presión ejerce la Pelusa Local. Una porción de dicha presión es magnética y corresponde a los ~5 microgauss que el equipo de Opher informa en la revista Nature.
El hecho de que la Pelusa esté fuertemente magnetizada significa que otras nubes en nuestro vecindario galáctico podrían estarlo también. Finalmente, el sistema solar se encontrará con algunas de ellas y sus fuertes campos magnéticos podrían comprimir la heliosfera aún más de lo que está comprimida ahora. La compresión adicional podría permitir que más rayos cósmicos lleguen al interior del sistema solar, lo cual posiblemente afectaría al clima de la Tierra y los viajes seguros de los astronautas en el espacio interplanetario. Por otro lado, los astronautas no tendrían que viajar tan lejos porque el espacio interestelar estaría más cerca que nunca. Estos eventos jugarían un papel importante en escalas temporales de decenas a cientos de miles de años, que es lo que toma al sistema solar moverse de una a otra nube.
"¡Podrían venir épocas muy interesantes!" dice Opher.

Para leer la investigación original, busque el artículo de Opher y colaboradores en la edición del 24 de diciembre de la revista Nature, titulado "Un fuerte campo magnético interestelar, muy inclinado, cerca del sistema solar (A strong, highly-tilted interstellar magnetic field near the Solar System)".