La nave espacial gemela STEREO de la NASA ha estado estudiando el sol desde su lanzamiento en 2006. Pero la misión hizo un descubrimiento sorprendente e inesperado al detectar partículas desde el borde del sistema solar y, por primera vez, los científicos han podido mapear la región donde el viento solar caliente se encuentra con el medio interestelar frío. Sin embargo, esto no se hizo con imágenes de instrumentos ópticos en luz visible, sino mapeando la región por medio de átomos neutros o sin carga. Este avance es un "nuevo tipo de astronomía que usa átomos neutros", dijo Robert Lin, de la Universidad de California Berkeley, y líder del sensor de electrones supratérmico a bordo del STEREO. "No se puede obtener una imagen global de esta región, una de las últimas regiones inexploradas de la heliosfera, de ninguna otra manera porque es demasiado tenue para ser vista por los telescopios ópticos normales". Los hallazgos también ayudan a aclarar una discrepancia en la cantidad de energía en la región encontrada por la nave espacial Voyager 2 al pasar por el borde del sistema solar el año pasado.
La heliosfera se extiende desde el sol hasta más del doble de la distancia de Plutón. Más allá de su borde, llamado heliopausa, se encuentra la relativa tranquilidad del espacio interestelar, a unas 100 unidades astronómicas (AU), 100 veces la distancia Tierra-Sol. El choque de terminación es la región de la heliosfera donde el viento solar supersónico se desacelera a velocidad subsónica a medida que se fusiona con el medio interestelar. La vaina heliótica es la región de plasma agitado entre el frente de choque y el medio interestelar.
La nave espacial gemela STEREO, en la órbita de la Tierra alrededor del sol, toma imágenes estéreo de la superficie del sol y mide campos magnéticos y flujos de iones asociados con explosiones solares.
Sin embargo, entre junio y octubre de 2007, el sensor de electrones supratérmico en el conjunto de instrumentos IMPACT (In-situ Measurements of Particles and CME Transients) a bordo de cada nave espacial STEREO detectó átomos neutros que se originaban tanto en el frente de choque como en la cubierta de heliosonda más allá.
"Los sensores de electrones supratérmicos fueron diseñados para detectar electrones cargados, que fluctúan en intensidad dependiendo del campo magnético", dijo el autor principal Linghua Wang, un estudiante graduado en el Departamento de Física de UC Berkeley. "Nos sorprendió que estas intensidades de partículas no dependieran del campo magnético, lo que significaba que debían ser átomos neutros".
Los físicos de UC Berkeley concluyeron que estos átomos neutros energéticos fueron originalmente iones calentados en la terminación que perdieron su carga a los átomos fríos en el medio interestelar y, ya no obstaculizados por campos magnéticos, fluyeron de regreso hacia el sol y hacia los sensores de electrones supratérmicos en STEREO .
"Este es el primer mapeo de partículas energéticas neutras más allá de la heliosfera", dijo Lin. “Estos átomos neutros nos hablan de los iones calientes en la vaina helios. Los iones calentados en la carga de intercambio de choque de terminación con los átomos fríos y neutrales en el medio interestelar se vuelven neutrales y luego vuelven a fluir ”.
Según Lin, los átomos neutros son probablemente hidrógeno, ya que la mayoría de las partículas en el medio interestelar local son hidrógeno.
Los hallazgos de STEREO, publicados en la edición del 3 de julio de la revista Nature, aclaran una discrepancia en la cantidad de energía vertida al espacio por el viento solar en desaceleración que se descubrió el año pasado cuando la Voyager 2 cruzó el choque de terminación del sistema solar y entró en el envoltura heliosheath.
La población recientemente descubierta de iones en la vaina helios contiene aproximadamente el 70 por ciento de la energía disipada en el choque de terminación, exactamente la cantidad no contabilizada por los instrumentos de Voyager 2, concluyeron los físicos de UC Berkeley. Los resultados de Voyager 2 se informan en el mismo número de Nature.
Se planea lanzar una nueva misión de la NASA, el Explorador de límites interestelares (IBEX) a fines de este año para mapear más a fondo los iones energéticos de menor energía en la vaina helios por medio de átomos neutros energéticos para descubrir la estructura del choque de terminación y cómo el hidrógeno los iones se aceleran allí.
Fuente original de noticias: EurekAlert
