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Sorpresas en los Límites del Sistema Solar
La incansable Sonda Voyager 1 viaja ya cerca de la frontera misma del Sistema Solar, explorando la delgada membrana que nos separa del resto del Universo

NASA

Septiembre 21, 2006: Casi a diario, las grandes antenas de la Red Espacio Profundo de la NASA se dirigen a una pequeña parcela en blanco ubicada en la constelación Ophiuchus. Apuntando hacia la nada, o al menos eso parece, las antenas recogen invariablemente una señal, débil pero llena de inteligencia. La fuente se encuentra más allá de Neptuno, más allá de Plutón, en el límite de las propias estrellas.


Se trata de la Voyager 1. Esta sonda espacial abandonó la Tierra en 1977 en una misión destinada a visitar Júpiter y Saturno. Casi 30 años más tarde, mucho tiempo después de visitar a los gigantes gaseosos, la Voyager 1 continúa su viaje, encontrándose con algunas cosas extrañas.
Derecha: Concepción artística de la Voyager 1. [Más Información]
"Hemos entrado en una región del espacio totalmente nueva", comenta Ed Stone, científico del proyecto Voyager y anterior director del JPL. "Y la nave espacial sigue radiando de vuelta a casa información nueva y sorprendente".
Antes de revelar las sorpresas, aclaremos dónde, exactamente, está la Voyager 1:
Nuestro sistema solar completo — planetas y demás— se asienta en el interior de una colosal burbuja de gas cuatro veces más grande que la órbita de Neptuno. El responsable es el Sol, el cual hincha la burbuja por medio del viento solar. Los astrónomos llaman a esta burbuja "la heliosfera" y a su membrana exterior la denominan "la heliofunda".[diagrama]
La Voyager 1 está a aproximadamente 16.000 millones de kilómetros de la Tierra, dentro de la heliofunda.
"Se puede simular la heliofunda en el fregadero de la cocina", comenta Stone. "Abre el grifo de modo que una fina corriente de agua corra hacia el desagüe. Observando el lavabo, el punto donde el flujo de agua impacta contra el fondo, eso es el Sol. Desde allí, el agua fluye hacia el exterior formando una fina y perfectamente radial extensión de agua: ese es el viento solar. A medida que la capa de agua (o el viento solar) se expande, se hace más y más delgada, y ya no puede presionar con la misma energía. De repente, se forma un flojo anillo turbulento: ese anillo es la heliofunda."
Derecha: Simulación de una heliofunda en el lavabo de la cocina. Crédito imagen: Tony Phillips.
"La heliofunda es importante para los humanos", continúa Stone. "Nos ayuda a protegernos de los rayos cósmicos galácticos". Los rayos cósmicos galácticos son partículas subatómicas aceleradas a casi la velocidad de la luz por supernovas y agujeros negros. Los astronautas se ven expuestos en el espacio a estas partículas, y eso no es bueno. Estos rayos pueden penetrar en el cuerpo y dañar el ADN. Por fortuna, la heliofunda desvía muchos rayos cósmicos antes de que puedan llegar al sistema solar interior. "La turbulencia magnética de la heliofunda dispersa las partículas haciéndolas inofensivas.
Nota: Poseemos múltiples escudos contra los rayos cósmicos galácticos, desde las finas paredes de las naves espaciales a las enormes atmósferas planetarias, pero la heliofunda es nuestra primera línea de defensa y eso la hace especial.
A causa de su papel como protector del Sistema Solar, "necesitamos aprender todo lo que podamos sobre la heliofunda", comenta Stone. "La Voyager 1 nos está permitiendo echarle el primer vistazo".
Y ahora las sorpresas:
Baches magnéticos: De vez en cuando, la Voyager 1 navega a través de "baches magnéticos", donde el campo magnético de la heliofunda casi se desvanece, cayendo desde un valor normal de 0,1 nanoTeslas (nT) a 0,01 nT o menos. También hay "sacudidas de velocidad magnética", donde la fuerza del campo salta al doble de lo normal, de 0,1 nT a 0,2 nT. Estas sacudidas en la velocidad y baches son una forma inesperada de turbulencia. ¿Qué papel juegan en el desvío de rayos cósmicos? "Lo estamos investigando", comenta Stone.
Viento solar lento: El viento solar en la heliofunda es más lento de lo que nadie se esperaba. "Se supone que el viento solar se ralentiza allí, tal y como el agua en el lavabo se ralentiza para formar el ‘anillo flojo’", comenta Stone, "pero no suponíamos que fuese así de despacio". Antes de la llegada de la Voyager 1, los modelos por computadora predecían una velocidad del viento de 320.000 a 480.000 kilómetros por hora. Voyager 1 midió solo una velocidad de 54.000 kph. "Eso significa que nuestros modelos por computadora necesitan un reajuste".
Rayos cósmicos anómalos: "Esto requiere un poco más de tiempo para su explicación", comenta. "A pesar de que la heliofunda nos protege contra los rayos cósmicos provenientes del espacio profundo, al mismo tiempo se mantiene ocupada produciendo algunos rayos cósmicos por su propia cuenta. Una onda de choque situada en el límite interior de la heliofunda imparte energía a las partículas subatómicas, las cuales se mueven rápidamente como si fueran rayos cósmicos, hacia el sistema solar interior. "Los llamamos ‘rayos cósmicos anómalos’, no son tan peligrosos como los rayos cósmicos galácticos porque no son tan energéticos".
see caption Derecha: Diagrama esquemático de la heliosfera solar. Se suponía que los rayos cósmicos anómalos llegaban desde el Frente de Choque, pero la Voyager 1 descubrió otra cosa. [Más Información]
Los investigadores esperaban que la Voyager 1 encontrase el mayor número de rayos cósmicos anómalos en el borde interior de la heliofunda "porque ahí es donde pensábamos que se producían". Sorpresa: la Voyager cruzó el límite en agosto de 2005 y no hubo un aumento en los rayos cósmicos. Solo ahora, 480 millones de kilómetros más tarde, empieza a incrementarse la intensidad.
"Esto es realmente desconcertante", comenta Stone. "¿De dónde vienen estos rayos cósmicos anómalos?"
La Voyager 1 podría encontrar la fuente, y quién sabe qué más, a medida que prosigue su viaje. La heliofunda tiene un espesor de 4.800 a 6.400 millones de kilómetros, y la Voyager 1 atravesará su interior durante al menos otros 10 años. Eso es una gran extensión de nuevo territorio para explorar y mucho tiempo para encontrar más sorpresas.