Lo que sabemos acerca de la misteriosa burbuja que envuelve al sistema solar

Una pista importante: los primeros resultados que la Voyager 2 nos envía desde desde el espacio interestelar

El análisis de los datos captados por los instrumentos de la nave arroja luz sobre la misteriosa burbuja que envuelve al sistema solar.

Tras 42 años de viaje a más de 54.000 km/h, la Voyager 2 se ha adentrado en el espacio interestelar. El 5 de noviembre de 2018 cruzó la heliosfera, la burbuja protectora formada por el campo magnético del Sol y en la que están albergados todos los planetas del sistema solar, como concluyeron un mes después los científicos que estudiaron los datos preliminares procedentes de los cinco instrumentos a bordo de la nave. Y comenzó a explorar un territorio desconocido, el reino de las estrellas de la Galaxia de la Vía Láctea.

Ahora, el análisis exhaustivo de todas las mediciones realizadas por esta sonda -que se detallan en cinco estudios publicados en Nature Astronomy- ha permitido a los astrónomos confirmar, en primer lugar, que, efectivamente, la Voyager 2 ha cruzado al espacio interestelar; de esta forma, se ha convertido en la segunda nave en hacerlo, después de que su gemela, la nave espacial Voyager 1, lo consiguiera en 2012. Y, en segundo lugar, ha arrojado luz sobre la heliopausa, la estructura más externa de la heliosfera que actúa de límite entre ésta y el espacio interestelar, y de la que hasta el momento apenas se sabía nada.

“Cuando lanzamos la misión Voyager con las dos naves en 1977 no teníamos ni idea acerca de la burbuja que crea el Sol alrededor de él mismo con el viento solar supersónico, la heliosfera”, explicó Edward Stone, científico líder del programa Voyager desde 1972, en rueda de prensa. “No sabíamos cómo de grande era, ni tampoco si las naves sobrevivirían tras llegar al final de la heliosfera y abandonarla para entrar en el espacio interestelar”, añadió.

La existencia de una especie de burbuja protectora

Las naves Voyager 1 y 2 se lanzaron con semanas de separación y trayectorias distintas en 1977 para explorar Júpiter y Saturno. Tras cumplir los objetivos de sus respectivas misiones, ambas naves emprendieron el camino hacia el espacio interestelar. La Voyager 1 cruzó la heliopausa en agosto de 2012, en el hemisferio norte, a 122,6 unidades astronómicas (una unidad astronómica equivale a la distancia media entre la Tierra y el Sol). Por su parte, la nave Voyager 2 atravesó la heliopausa seis años después a 119,7 unidades astronómicas, en el hemisferio sur, a casi 18.000 millones de kilómetros del Sol.

Que ambas naves, a pesar de estar viajando en trayectorias opuestas, hayan atravesado la heliopausa a la misma distancia aproximadamente del Sol, “tiene que implicar que la heliosfera es simétrica, al menos en los dos puntos en que los que las naves Voyager cruzaron”, apuntó Bill Kurth, de la Universidad de Iowa de Estados Unidos, coautor de uno de los estudios.

Aunque la Voyager 1 envió a la Tierra datos valiosos acerca de esa región en el extremo de la burbuja solar, la heliopausa, un fallo en su instrumento de plasma en 1980 impidió que tomara datos completos de esa transición. Por ese motivo, los científicos no pudieron identificar directamente la transición del plasma solar caliente al más frío interestelar. Tuvieron que pasar ocho meses hasta que los instrumentos de la Voyager 1 registraron oscilaciones de plasma de electrones para poder confirmar que la sonda se adentraba en el espacio interestelar.

La Voyager 2, en cambio, ha podido registrar con mediciones directas y detalladas ese paso. El instrumento de ondas de plasma de la Voyager 2, que captó un salto en la densidad de plasma: mientras que dentro de la burbuja solar el plasma es caliente y de menor densidad, en el espacio interestelar es más frío y de alta densidad.

Las observaciones de la Voyager cercanas a la heliopausa muestran magnitudes de campos magnéticos enormes, lo suficientemente grandes como para poder formar una burbuja esférica alrededor del Sol. También, a diferencia de la Voyager 1, los datos de la 2 sugieren que el límite de la helioesfera es más delgado y suave, con un campo magnético interestelar más fuerte al otro lado.

Los investigadores creen que la Voyager 2 cruzó la heliopausa en menos de un día y consideran que el medio interestelar más cercano a ese límite es más caliente y variable de lo que esperaban.

Los datos de la Voyager 2, pues, han mostrado similitudes, pero también diferencias con respecto al cruce de la anterior Voyager 1 y los investigadores consideran que podrían deberse a los cambios en los niveles de actividad solar y a las trayectorias distintas de las naves.

“Hemos demostrado con la Voyager 2 y previamente con la 1 que hay una frontera distinta. Es sorprendente como los fluidos, incluidos los plasmas, pueden formar límites”, dijo Don Gurnett, investigador de la Universidad de Iowa, coautor de uno de los artículos y científico principal del instrumento de plasma de las dos sondas Voyager, en referencia la heliopausa.

Ahora, “estamos intentando entender la naturaleza de ese límite entre los dos vientos, donde colisionan y se mezclan. Queremos saber cómo se mezclan y cuánto vertido hay de dentro hacia afuera y al revés. También, queremos estudiar los rayos cósmicos, que están en el espacio interestelar y que solo un 30% llega a la Tierra”, añadió.

La existencia de una constante fuga de material solar

Otra diferencia sorprendente, según Stamatios Krimigis, de la Universidad Johns Hopkins y coautor de uno de los trabajos, es que cuando la Voyager 2 cruzó en el hemisferio sur, vieron una fuga de material de la burbuja solar a la galaxia, que llegaba a más de 170 millones de kilómetros. En el caso de la Voyager 1 no vieron fuga de material. Por el momento, no entienden por qué ocurre. “Esperamos ahora poder revisar más datos y plantear nuevas ideas para entender qué procesos hacen que las partículas que están dentro [de la burbuja] empiecen a filtrarse hacia el espacio interestelar”, afirmó Stone. en cambio, la Voyager 1 registró material fluyendo en dirección contraria, del espacio interestelar en la galaxia.

Las partículas energéticas, núcleos atómicos individuales, aceleradas casi a la velocidad de la luz, dentro de la burbuja cuando llegan a ese límite, a la heliopausa, entran en el espacio interestelar y se pierden creando perturbaciones. Según explicó Gurnett , es lo mismo que ocurre en las galaxias, donde hay explosiones de supernovas que mandan ondas expansivas que alteran el medio interestelar.

“De hecho, incluso la formación del sistema solar se cree que fue desencadenada por una onda expansiva interestelar causada por una supernova. En diferentes escalas, pero es interesante: aquí tenemos al sol produciendo explosiones que generan ondas expansivas que salen, mientras que, en el espacio interestelar, son las supernovas”, agregó este científico, veterano de las misiones Voyager. El estudio de la radiación interestelar es también clave de cara a poder enviar misiones tripuladas en el futuro a Marte.

Según escribe Roelf Du Toit Strauss, científico del Centro para la Investigación Espacial de la Universidad del Noroeste de Potchefstroom, en Sudáfrica, en un artículo que acompaña a los cinco trabajos sobre el paso de la Voyager 2 al medio interestelar, “es importante entender los procesos que forman la estructura de la helioesfera a través de su interacción con el medio interestelar”, porque “procesos similares, es probable que también formen la estructura de los jets, de las nebulosas de viento de púlsar y otras colisiones de viento solar”.

La heliosfera, apunta Du Toit Straussm también sirve como modelo para comprender la formación y la dinámica de las burbujas que forman otras estrellas, que, a su vez, apunta, pueden tener consecuencias para la habitabilidad de los planetas que se encuentran dentro de esas esferas protectoras. Por el momento, y con grandes visos de que así siga siendo, las evidencias están dejando claro que las únicas señales de vida que se recogen en el espacio son las procedentes de nuestra burbuja del sistema solar. Ya no se descarta, porque es lo más probable, la idea de que estemos solos en nuestra Galaxia de la Vía Láctea.

La paradoja de Fermi, que nos habla de la aparente contradicción que hay entre las estimaciones que afirman que hay una alta probabilidad de que existan otras civilizaciones inteligentes en el universo observable y la ausencia de evidencia de dichas civilizaciones, sigue confirmándose. La evidencia le da la razón a Fermi y los que opinan lo contrario y le desautorizan se basan en meras conjeturas y especulaciones aunque se pongan la careta de científicos serios.

El final de las naves espaciales Voyager

Que ambas naves hayan atravesado la helioesfera no implica que hayan abandonado el sistema solar. Eso lo harán cuando alcancen el borde exterior de la nube de Oort, un grupo de pequeños objetos bajo la influencia del Sol. Los científicos calculan que a la Voyager 2 al menos le llevará 2300 años lograrlo y unos 30.000 en atravesar esa nube y abandonar, definitivamente, nuestro vecindario cósmico. Sin embargo, los mundos que descubra no se los podrá contar a nadie. Dentro de cinco años, aproximadamente, se quedará sin combustible y las Voyager se queden en silencio para toda la eternidad

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