Inmediatamente después de su lanzamiento en 2008, el Explorador de límites interestelares de la NASA, o IBEX, detectó una curiosidad en una delgada porción de espacio: más partículas ingresaron a través de una franja larga y delgada en el cielo que en cualquier otro lugar. El origen de la llamadaLa cinta IBEX era desconocida, pero su propia existencia abrió puertas para observar lo que se encuentra fuera de nuestro sistema solar, la forma en que las gotas de lluvia en una ventana le informan más sobre el clima exterior.
Ahora, un nuevo estudio utiliza datos de IBEX y simulaciones del límite interestelar, que se encuentra en el borde de la burbuja magnética gigante que rodea nuestro sistema solar llamado heliosfera, para describir mejor el espacio en nuestro vecindario galáctico. El documento,publicado el 8 de febrero de 2016 en Letras del diario astrofísico , determina con precisión la fuerza y la dirección del campo magnético fuera de la heliosfera. Dicha información nos da un vistazo a las fuerzas magnéticas que dominan la galaxia más allá, enseñándonos más sobre nuestro hogar en el espacio.
El nuevo documento se basa en una teoría particular del origen de la cinta IBEX, en la que las partículas que fluyen desde la cinta son en realidad material solar reflejado hacia nosotros después de un largo viaje a los bordes de los límites magnéticos del sol. ALa burbuja gigante, conocida como heliosfera, existe alrededor del sol y se llena con lo que se llama viento solar, la salida constante de gas ionizado del sol, conocido como plasma. Cuando estas partículas alcanzan los bordes de la heliosfera, su movimiento se vuelve más complicado.
"La teoría dice que algunos protones del viento solar se envían volando hacia el sol como átomos neutros después de una compleja serie de intercambios de carga, creando la cinta IBEX", dijo Eric Zirnstein, científico espacial del Southwest Research Institute en San Antonio, Texas, y autor principal del estudio. "Las simulaciones y las observaciones de IBEX señalan este proceso, que toma de tres a seis años en promedio, como el origen más probable de la cinta de IBEX".
Fuera de la heliosfera se encuentra el medio interestelar, con plasma que tiene diferente velocidad, densidad y temperatura que el plasma del viento solar, así como gases neutros. Estos materiales interactúan en el borde de la heliosfera para crear una región conocida como la cubierta de heliosfera interna, limitadaen el interior por el choque de terminación, que está más del doble de nosotros que la órbita de Plutón, y en el exterior por la heliopausa, el límite entre el viento solar y el medio interestelar relativamente denso.
Algunos protones de viento solar que fluyen del sol a esta región límite ganarán un electrón, haciéndolos neutros y permitiéndoles cruzar la heliopausa. Una vez en el medio interestelar, pueden perder ese electrón nuevamente, haciéndolos girar alrededor delcampo magnético interestelar. Si esas partículas recogen otro electrón en el lugar y momento correctos, pueden ser disparadas de vuelta a la heliosfera, viajar de regreso a la Tierra y colisionar con el detector IBEX. Las partículas transportan información sobre toda esa interacción conel campo magnético interestelar, y cuando golpean el detector pueden darnos una visión sin precedentes de las características de esa región del espacio.
"Solo el Voyager 1 ha hecho observaciones directas del campo magnético interestelar, y están cerca de la heliopausa, donde está distorsionada", dijo Zirnstein. "Pero este análisis proporciona una buena determinación de su fuerza y dirección más allá".
Las direcciones de las diferentes partículas de cinta que se disparan hacia la Tierra están determinadas por las características del campo magnético interestelar. Por ejemplo, las simulaciones muestran que las partículas más energéticas provienen de una región diferente del espacio que las partículas menos energéticas, lo que da pistas comosobre cómo interactúa el campo magnético interestelar con la heliosfera.
Para el estudio reciente, tales observaciones se utilizaron para simular semillas del origen de la cinta. Estas simulaciones no solo predicen correctamente las ubicaciones de las partículas de cinta neutras a diferentes energías, sino que el campo magnético interestelar deducido concuerda con las mediciones de la Voyager 1, la desviaciónde gases neutrales interestelares y observaciones de luz estelar polarizada distante.
Sin embargo, algunas simulaciones tempranas del campo magnético interestelar no se alinean del todo. Esas estimaciones previas al IBEX se basaron principalmente en dos puntos de datos: las distancias a las que los Voyager 1 y 2 cruzaron el choque de terminación.
"Voyager 1 cruzó el choque de terminación a 94 unidades astronómicas, o UA, del sol, y Voyager 2 a 84 UA", dijo Zirnstein. Una UA es igual a aproximadamente 93 millones de millas, la distancia promedio entre la Tierra y el sol"Esa diferencia de casi 930 millones de millas se explica principalmente por un campo magnético interestelar fuerte y muy inclinado que empuja la heliosfera".
Pero esa diferencia puede explicarse considerando una influencia más fuerte del ciclo solar, que puede conducir a cambios en la fuerza del viento solar y, por lo tanto, cambiar la distancia al choque de terminación en las direcciones de las Voyager 1 y 2. Eldos naves espaciales Voyager hicieron sus mediciones con casi tres años de diferencia, dando suficiente tiempo para que el viento solar variable cambie la distancia del choque de terminación.
"Los científicos en el campo están desarrollando modelos más sofisticados del viento solar dependiente del tiempo", dijo Zirnstein.
Las simulaciones generalmente coinciden bien con los datos de Voyager.
"Los nuevos hallazgos se pueden utilizar para comprender mejor cómo nuestro entorno espacial interactúa con el entorno interestelar más allá de la heliopausa", dijo Eric Christian, científico del programa IBEX en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, que no estuvo involucrado en esto"A su vez, comprender que la interacción podría ayudar a explicar el misterio de las causas de la cinta IBEX de una vez por todas".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por NASA / Centro de vuelo espacial Goddard . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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