Las sondas Voyager dejaron nuestro Sistema Solar hace años, pero incluso mientras viajan a través del espacio interestelar, todavía están detectando explosiones de rayos cósmicos de nuestro Sol, a más de 23 mil millones de kilómetros (14 mil millones de millas) de distancia.
Un análisis detallado de datos recientes tanto de la Voyager 1 como de la Voyager 2 ha revelado las primeras explosiones de electrones de rayos cósmicos en el espacio interestelar.
Llevadas a las periferias de nuestro Sistema Solar por las ondas de choque de las erupciones solares conocidas como eyecciones de masa coronal, estas partículas energizadas parecen acelerarse incluso más allá de los límites de los poderosos vientos de nuestro Sol.
“La idea de que las ondas de choque aceleran las partículas no es nueva”. notas
Él dice que se han observado procesos similares dentro de las fronteras de nuestro Sistema Solar, donde el viento solar es más poderoso.
“[But] nadie lo ha visto con una onda de choque interestelar, en un medio prístino completamente nuevo “, agrega.
La superficie de nuestro Sol continuamente emite viento solar – una corriente de partículas cargadas en forma de plasma, que genera un campo magnético acompañante. Es difícil definir los límites de nuestro Sistema Solar, pero la ‘burbuja’ creada por el viento solar y el material que transporta se llama heliosfera.
Finalmente, este viento solar, que ha pasado por todos los planetas y objetos de nuestro Sistema Solar, se esparce hacia el medio interestelar. Esto es lo que define en gran medida los límites de nuestro Sistema Solar.
Más allá del campo magnético del Sol, en el frío del espacio interestelar donde las condiciones son muy diferentes, no está claro qué sucede con el plasma solar y rayos cósmicos que logran llegar tan lejos cuando son transportados por una onda de choque.
Las sondas Voyager finalmente nos brindan la oportunidad de obtener más información. Los astrónomos ahora están proponiendo un nuevo modelo de lo que sucede con estas ondas de choque en el espacio interestelar.
Todo comienza, dicen, con una erupción masiva en la superficie del Sol, que envía una onda de choque cuasi esférica hacia el Sistema Solar.
Cuando una onda de energía seguida por plasma de una eyección de masa coronal alcanza el espacio interestelar, la onda de choque impulsa rayos cósmicos de mayor energía para golpear el campo magnético tangente generado por la onda, y otro choque los refleja y los acelera al estado de mayor energía, como detectado por la Voyager.
El plasma calienta electrones de baja energía que luego se propagan a lo largo de campos magnéticos. En algunos casos, los datos de las Voyager sugieren que el plasma tardó hasta un mes en ponerse al día con la onda de choque que se acelera.
Esta región aguas arriba es lo que los científicos ahora llaman ‘el premonitorio de rayos cósmicos’, y el equipo cree que ocurre justo detrás de la línea del campo magnético del espacio interestelar, como se muestra a continuación.
El modelo de premonición. (Gurnett et al., The Astronomical Journal, 2020)
“Hemos identificado a través de los instrumentos de rayos cósmicos que estos son electrones que fueron reflejados y acelerados por choques interestelares que se propagan hacia afuera a partir de eventos solares energéticos en el Sol”. dice Gurnett.
“Ese es un nuevo mecanismo”.
Es un descubrimiento emocionante que encaja bien con otros datos recientes. Desde que cruzaron la heliosfera, las sondas Voyager han enviado mediciones que sugieren que hay un campo magnético más fuerte más allá de la heliopausa de lo que pensamos, posiblemente lo suficiente para que los electrones en el frente de una onda de choque reboten y aceleren más.
“Interpretamos estas explosiones de electrones de alta energía como resultado de la reflexión (y aceleración) de los electrones relativistas de rayos cósmicos en el momento del primer contacto del choque con la línea del campo magnético interestelar que pasa a través de la nave espacial”, los autores. concluir.
Comprender la física de la radiación cósmica y las ondas de choque solar no solo nos ayudará a definir mejor los límites de nuestro propio Sistema Solar, sino que también nos ayudará a comprender mejor las estrellas en explosión y la amenaza de la radiación en el espacio.
Después de más de cuatro décadas en el trabajo, la misión espacial de mayor duración de la NASA todavía nos está enseñando mucho.
El estudio fue publicado en la El diario astronómico.
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