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Voyager 1 y Voyager 2 son las únicas naves espaciales que tocan la burbuja que rodea al sol.
La nave espacial Voyager 2 pasó más de cuatro décadas navegando el viento solar lejos del sol y hacia la galaxia. Luego, en menos de un día, la sonda estalló desde la burbuja protectora de nuestro sol en un mar interestelar de partículas extrañas.
La forma exacta de esa burbuja, que repele alrededor del 70 por ciento de la radiación cósmica dañina, y cómo el interior se mezcla (o no se mezcla) con el exterior, son preguntas que han preocupado a los investigadores durante décadas. Han vislumbrado indirectamente este borde de nuestro patio cósmico con ondas de radio y otras observaciones, pero su primer contacto directo con el misterioso límite se produjo cuando el Voyager 1 lo atravesó en 2012. Ahora el Voyager 2, que se unió a su predecesor en el exterior En noviembre pasado, ha proporcionado un segundo sabor, en una segunda ubicación. Después de un año de análisis, los investigadores han publicado una serie de documentos
en el diario Ciencias que detalla las mediciones directas de la burbuja solar que nos rodea del Voyager 2: conocimiento concreto de una estructura física que era puramente teórica durante la planificación de la misión.
"No sabíamos hace 50 años si había habido un límite allí", dice Donald Gurnett, profesor emérito de la Universidad de Ohio e investigador principal de los instrumentos de ondas de plasma Voyager.
Si bien las misiones principales de Voyager se centraron en la exploración planetaria, las misiones extendidas se centraron en el sistema solar en su conjunto. Además de iluminar el cielo, el sol también emite un viento solar de partículas cargadas en todas las direcciones a aproximadamente un millón de millas por hora. Aunque tendemos a pensar que el "espacio exterior" está vacío, este viento en realidad llena el sistema solar con un plasma delgado (una especie de gas caliente y energizado) que se vuelve más delgado a medida que el viento sopla más lejos del sol. "Es como rociar perfume en una habitación", dice Gurnett.
Eventualmente, el plasma solar se vuelve tan delgado, alrededor de un electrón por cubo de espacio de Rubik, que ya no puede alejar la materia del espacio interestelar. También hay plasma ahí fuera, y es aproximadamente 20 veces más grueso afuera de lo que está dentro del rango de influencia del sol, una zona conocida como heliosfera. Este cambio brusco de plasma delgado a plasma grueso fue una indicación de que las naves habían entrado en el espacio interestelar. "Lo que estamos midiendo es nuestro patio trasero", dice Merav Opher, un físico de plasma en la Universidad de Boston que no estuvo directamente involucrado con los equipos de Voyager. "Nunca hemos estado fuera de nuestra casa en la galaxia".
Pero ahora que los Voyagers están saliendo al vecindario local (otras naves espaciales desaparecidas también lo están, pero todavía no están tomando datos), los investigadores están comparando mediciones de sus ubicaciones respectivas y juntando todo lo que pueden sobre la forma y el comportamiento general de la heliosfera. . La Voyager 1, por ejemplo, logró captar indirectamente algunas bocanadas de plasma interestelar mientras aún estaba en la heliosfera, lo que indica que el sol erige una barrera de aire alrededor del sistema solar. "Es casi como si alguien abriera una ventana y tenemos algo de material interestelar por delante del (límite)", dice Opher.
Sin embargo, durante la partida del año pasado, la Voyager 2 no sintió tales ráfagas interestelares. También experimentó brisas solares hasta el borde, una zona donde la Voyager 1 había reportado depresión.
Aún más desconcertante es el comportamiento del campo magnético. La Voyager 2 respalda las lecturas magnéticas algo controvertidas de la Voyager 1 que sugieren que el campo magnético en el plasma solar se alinea suavemente en el campo magnético en el plasma interestelar, mostrando pocos signos de un límite. Opher dice que un fenómeno llamado reconexión puede estar fusionando los dos campos, pero que en general la heliosfera no es tan simple como algunos podrían haber esperado. "Realmente no entendemos ese sobre, esa pared que nos separa del medio interestelar", dice ella. "Es una empresa mucho más compleja de lo que pensábamos".
Para hacer las cosas más complejas, la heliosfera no es realmente una esfera. El sol se desliza por el espacio a casi 60,000 millas por hora mientras deambula por la Vía Láctea, arrastrando todo el sistema solar y exprimiendo la burbuja solar en lo que Gurnett llama una "forma de bala roma". Hay una discusión sobre cómo se ve realmente esta bala. como (Opher dice que se parece al despertar de un bote), pero los dos puntos de salida de Voyager están ayudando a los investigadores a comenzar a precisar la forma.
La Voyager 1 surgió de la nariz de la bala, mientras que la Voyager 2 apareció un poco más abajo y a la izquierda. Sin embargo, a pesar de salir a través de diferentes salidas en diferentes momentos del ciclo solar del sol (que se cree que infla o desinfla la heliosfera), ambas naves encontraron el límite de la bala aproximadamente a la misma distancia del sol, lo que indica que el frente de la bala es bastante redondo. Para averiguar cómo se ve el costado o la parte posterior, la NASA podría enviar algún día otra misión de varias décadas tocar un punto diferente Pero mientras tanto, los investigadores tendrán que conformarse con IBEX e IMAP, misiones actuales y futuras que tienen como objetivo mapear la heliosfera de forma remota, desde mucho más cerca de la Tierra.
En última instancia, especula Gurnett, el legado de Voyager puede ser enfatizar la afición del universo por las líneas limítrofes limpias, ya sea la membrana del sistema solar o la superficie del sol. En lugar de aborrecer las aspiradoras, como dice el viejo adagio, tal vez sea una transición suave que la naturaleza realmente odia. "Podrías pensar que al salir al espacio interestelar podría ser una especie de continuo", dice, "pero a la naturaleza le gusta convertirlo en un límite real".
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