He aqui la forma básica y las propiedades de la heliosfera , que viene a ser la burbuja magnética protectora creada por el viento solar , son datos que se basan en las mediciones de las distribuciones de los protones en la zona por donde han pasado las sondas Voyager , que se observan en la imagen , la zona llamada choque de terminación , tiene aproximadamente unos 10 UA , mas lejos que el Sol , pero la ubicación del borde exterior , la heliopausa , es la misma distancia en ambas trayectorias de las sondas Voyager y las flechas rojas indican el flujo de plasma interestelar desviado alrededor de la burbuja de la heliosfera , los colores indican la densidad de protones . Crédito : Dialynas , SM Krimigis , DG Mitchell , RB Decker y EC Roelof .
El viento solar se expande en todas direcciones hacia afuera del sistema solar , de esa forma , el viento solar lleva las partículas cargadas , y esas partículas crean una especie de burbuja magnética protectora de millones de kilómetros de ancho y alrededor de nuestro sistema solar , y esta burbuja , que se llama heliopausa , atraviesa en su camino alrededor de la Vía Lactea , la dura radiación cósmica del espacio interestelar .
Pero entender la física precisamente en el borde de la heliopausa no es fácil , hay que entender que el limite está en flujo constante y empuja por ende , contra el campo magnético interestelar , y solo dos sondas interplanetarias lanzadas en el año 1977 , han podido atravesar esa frontera que marca un hito entre la burbuja en que vivimos donde está los planetas y nuestra enana amarilla , y el mar abierto del espacio interestelar .
Y hace pocos meses atrás se ha podido aunar información y datos no solo de las sondas Voyager , sino también de la desaparecida sonda Cassini , que no olvidemos que ha estudiado a Saturno entre los años 2004 y 2017 , y con estas tres sondas interplanetarias , se ha podido tener mas información de lo que pasa en el borde exterior de la heliopausa , y se pudo ver que mas alla de los años entre las Voyager y la Cassini , se pudo recopilar datos complementarios , mientras que las Voyager 1 y 2 pudieren medir los iones energéticos cuando las sondas cruzaron la frontera hacia el exterior de la heliopausa , la sonda Cassini en parte pudo observar remotamente átomos neutros energeticos - ENA - que llegan en todas las direcciones desde afuera .
Y justamente estos dos fenómenos están relacionados , la ENA proviene del borde exterior de la heliopausa , donde los protones del viento solar rápido chocan con átomos de hidrógeno neutros proveniente del espacio interestelar , y roba un electrón de las partículas intrusas , en su momento , ambas sondas Voyager tomaron mediciones in suti de las distribuciones de protones dentro de la heliopausa a medida que pasaban por esta region , mientras tanto , los protones con electrones recién agregados , se convierten en ENA y se deslizan en todas las direcciones .
He aqui un ejemplo parecido de una burbuja que rodea a una estrella como el Sol está rodeado por la heliosfera , arriba a la izquierda , la estrella LL Orionis tiene su arco que es el viento solar de esa estrella que choca con el espacio interestelar , a la derecha arriba , la estrella BZ Cam que también tiene su arco de choque y la estrella Mira en el angulo derecho abajo , por los datos de las tres sondas interplanetarias , la cola de la heliosfera no es tan larga . Crédito : NASA/HST/GALEX.
Y precisamente la sinergia entre las observaciones de las sondas interplanetarias permitió a los cientificos utilizar los datos de las sondas Voyager desde la heliotica para fundamentar la verdad y calibrar los datos ENA de Cassini , que era mas sensible a las partículas energéticas mas baja que las Voyager , y de esa manera se amplió los datos sobre la intensidad de los ENA , y los iones para incluir un rango mas amplio de energías , de esa manera les dio a los cientificos una ventana a la física en la cubierta de la heliosfera , mientras el viento solar y el medio interestelar se presionan entre sí .
Y los cientificos encontraron que en el rango de energía considerado en su estudio - > 5 kiloelectrones voltios - los iones de baja energía con energías entre 5 y 24 kilovoltios jugaron el papel mas importante en el mantenimiento del equilibrio de la presión dentro de la heliosfera , y a los cientificos les permitió calcular la fuerza del campo magnético y la densidad de los átomos de hidrógeno neutro en el espacio interestelar , aproximadamente 0.5 nanotesla y 0.12 por centímetro cubico , respectivamente .
Y debido a los datos de la sonda Voyager 2 , los cientificos predicen que la heliopausa , el limite exterior de la burbuja , se encuentra aproximadamente a 18.000 millones de kilómetros - 11.200 millones de millas - del Sol , o sea , unas 119 veces la distancia entre el Sol y la Tierra , pero el hallazgo de los iones de baja energía dominan el equilibrio de presión significa que los físicos tendrán que repasar sus teorías sobre la distribución de energía de tales partículas en la heliopausa .
Un instrumento de la sonda New Horizons - SWAP - ha podido confirmar que el viento solar se ralentiza a medida que se aleja del Sol , lo que nos muestra esta infografia , es que el viento solar comienza a disminuir aproximadamente 4 UA de distancia radial del Sol , y continua disminuyendo a medida que avanza hacia el sistema solar exterior , y recoge material interestelar , las extrapolaciones actuales revelan que el choque de terminación puede estar mas cerca de lo encontrado por la sonda Voyager 1 , pero sin embargo , el aumento de la actividad solar pronto expandirá la heliosfera y empujara el choque de terminación mas lejos , posiblemente en el rango de 84-94 UA . Crédito : SRI/NASA.
El instrumento SWAP de la sonda New Horizons pudo medir el viento solar , y proporcionó una nueva imagen de los confines del espacio mas lejanos jamas explorados , y los cientificos de la mision New Horizons mostraron como el viento solar con sus partículas cargadas , evoluciona a distancias cada vez mayores del Sol , las anteriores sondas interplanetarias Pioneer 1 y 2 y las Voyager 1 y 2 han podido analizar con sus instrumentos en su momento , al viento solar , pero actualmente la sonda New Horizons con sus instrumentos modernos , lo hace mejor .
A medida que el viento solar se aleja del Sol , encuentra una cantidad cada vez mayor de material del espacio interestelar , y cuando se ioniza ese material interestelar , el viento sol recoge ese material , y según la teoría de los cientificos , disminuye la velocidad y se calienta en respuesta , y SWAP lo ha detectado , y confirmado este hecho predicho , se ha comparado con SWAP las mediciones de la velocidad del viento solar de New Horizons de 21 a 42 unidades astronómicas con las velocidades a 1 UA de la sonda ACE y Stereo .
A 21 UA New Horizons , o mejor dicho , el instrumento SWAP , podría detectar la desaceleracion del viento solar en respuesta a la captación de material interestelar , pero cuando la New Horizons estuvo entre los 33 y 42 UA , el viento solar midió un 6/7 % mas lento que a una distancia de 1 UA , confirmando el efecto , otro dato importante , es que la temperatura y la densidad del viento solar podría proporcionar una estimación de cuando la sonda New Horizons entrará al espacio interestelar , la Voyager 1 lo hizo en el año 2004 a unos 94 UA al cruzar el choque de terminación , la Voyager 2 lo hizo en el año 2007 a 84 UA , al bajar la actividad solar , se espera que la New Horizons entre al choque de terminación a mediados de la década del 2020 .
https://doi.org/10.1029/2019GL083924
https://doi.org/10.1029/2019EO131205
http://pluto.jhuapl.edu/
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