CIENCIA

Las sondas Voyager encuentran una nueva física de aceleración de electrones en el espacio profundo

 

La NASA lanzó las sondas Voyager hace más de 40 años, y el hecho de que todavía Hablar sobre el impacto de estas naves espaciales es un testimonio de lo bien planificadas que estaban estas misiones. Tanto la Voyager 1 como la 2 están ahora fuera del sistema solar, pero hay mucho que ver en el medio interestelar (ISM). Un estudio recientemente publicado de la Universidad de Iowa dice que las sondas Voyager han descubrió un tipo completamente nuevo de “explosión de electrones” relacionado con las eyecciones de masa coronal en el sol.

Las sondas Voyager se lanzaron con unas semanas de diferencia entre sí en 1977, aprovechando una alineación fortuita de los planetas que ocurre solo una vez cada 175 años. La nave espacial tomó diferentes rutas a través del sistema solar exterior, con la Voyager 1 pasando por Júpiter y Saturno, mientras que la Voyager 2 visitó Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. Las sondas recibieron un impulso de gravedad de estos planetas masivos, arrojándolos fuera del sistema solar. En 2012, la Voyager 1 cruzó la “heliopausa”, la región del espacio donde el viento solar se disipa y da paso al ISM. La Voyager 2, que tomó una ruta más tortuosa, hizo lo mismo en 2018.

Una vez en el ISM, las sondas Voyager pudieron observar la burbuja del espacio dominada por el sol desde el exterior. Eso es algo que ninguna otra nave espacial puede hacer. Afortunadamente, la NASA planeó con anticipación y equipó a los exploradores robóticos con instrumentos que podrían sondear el ISM. Los detectores de rayos cósmicos en las sondas se han utilizado para rastrear los efectos de las eyecciones de masa coronal (CME), que viajan hacia afuera a través del espacio hasta llegar a la heliopausa. Estas bocanadas de gas caliente y energía tardan aproximadamente un año en llegar allí, y algunas son lo suficientemente poderosas como para atravesar la heliosfera y entrar en el ISM. Ahí es donde Voyager 1 y 2 han notado un comportamiento inesperado.

Las posiciones aproximadas de Voyager-1 y 2.

Cada vez que una de estas grandes CME alcanza el ISM, los investigadores han notado un estallido de electrones por adelantado: la onda de choque en sí no llegó hasta 13 a 30 días después de los electrones de rayos cósmicos de alta energía. Es contrario a la intuición ver que esta señal aparece antes de la onda de choque, pero el equipo dice que todo esto se debe a las propiedades de las líneas del campo magnético en el gas ionizado del ISM, que aparentemente son casi perfectamente rectas. Las CME grandes atraviesan la heliopausa e interactúan con estas líneas de campo, lo que hace que algunos de los electrones del interior se aceleren a lo largo de las rectas magnéticas. Pueden alcanzar velocidades relativistas, aproximadamente 670 veces más rápidas que la onda de choque que originalmente los llevó al borde del sistema solar. Es por eso que las Voyager 1 y 2 ven el estallido del electrón antes de la onda de choque CME.

Los científicos nunca han visto electrones acelerados antes de una onda de choque como esta. Es un mecanismo completamente nuevo que podría ayudarnos a comprender mejor el ISM. Ni siquiera sabríamos que esto es posible si no fuera por dos sondas espaciales de cuarenta y tantos.

 

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