Vivimos en una burbuja: estudio de la NASA revela la verdadera forma de la heliosfera

Datos de las misiones Cassini, Voyager e IBEX de la NASA sugieren que el Sistema Solar está rodeado por un campo magnético gigante de forma casi esférica. 

Modelo actualizado del supuesto aspecto de burbuja de nuestra heliosfera.

El Sol libera un flujo constante de material solar magnético —llamado el viento solar— que llena el sistema solar interior, y que se extiende más allá de la órbita de Neptuno. Este viento crea una burbuja, de unos 37 millones de kilómetros de ancho, llamada la heliosfera. Todo nuestro sistema solar, incluyendo la heliosfera, se mueve a través del espacio interestelar.

Hasta ahora, se pensaba que la heliosfera era una estructura con forma de cometa, con una cabeza redondeada y una cola extendida. Pero los nuevos datos que cubren todo un ciclo de 11 años de actividad solar muestran que tal vez no sea así: la heliosfera puede ser redondeada en ambos extremos, haciendo que su forma sea casi esférica. Un artículo sobre estos resultados fue publicado en Nature Astronomy el 24 de abril de 2017.

«En lugar de una prolongada cola parecida a un cometa, esta burbuja de la heliosfera se debe al fuerte campo magnético interestelar —mucho más fuerte de lo que se esperaba en el pasado— combinada con el hecho de que la relación entre la presión de partículas y la presión magnética dentro de la heliosfera es alta», dijo en un comunicado Kostas Dialynas, un científico espacial en la Academia de Atenas en Grecia y autor principal en el estudio.

Modelo anterior del aspecto de nuestra heliosfera.

Un instrumento en Cassini, que ha estado explorando el sistema de Saturno durante más de una década, ha dado a los científicos nuevas pistas cruciales sobre la forma del final de la heliosfera, a menudo llamada heliocola. Cuando las partículas cargadas del sistema solar interno alcanzan el límite de la heliosfera, a veces se someten a una serie de intercambios de carga con átomos de gas neutro del medio interestelar, cayendo y recuperando electrones a medida que viajan a través de esta vasta región límite. Algunas de estas partículas se tornan hacia atrás, hacia el sistema solar interno, como átomos neutros de movimiento rápido, que pueden ser medidos por Cassini.

Debido a que estas partículas se mueven a una pequeña fracción de la velocidad de la luz, sus viajes desde el Sol hasta el borde de la heliosfera y vuelta tardan años. Así que cuando el número de partículas que vienen del Sol cambia —normalmente como resultado de su ciclo de actividad de 11 años— tardan años antes de que esto se refleje en la cantidad de átomos neutros que vuelven al sistema solar.

Las nuevas medidas de Cassini de estos átomos neutrales revelaron algo inesperado: las partículas provenientes de la cola de la heliosfera reflejan los cambios en el ciclo solar casi exactamente tan rápido como los que vienen del extremo de la heliosfera.

Muchas otras estrellas muestran largas colas tras de sí, como si fueran cometas. Esto había llevado a pensar que sucedía lo mismo con nuestro sistema solar. Sin embargo, las nuevas evidencias obtenidas por la NASA sugieren que la cola de nuestra heliosfera es muy corta. Imagen (de izq. a der.): LLOrionis, BZ Cam y Mira.

Debido a que los patrones de la actividad solar se muestran tan rápidamente en las partículas de la cola como en las de la nariz, eso implica que la cola está a la misma distancia de nosotros que la nariz. Esto significa que la cola larga, similar a un cometa, que los científicos imaginaron, puede no existir en absoluto; en cambio, la heliosfera puede ser casi redonda y simétrica.

Una heliosfera redondeada podría provenir de una combinación de factores. Los datos de la Voyager 1 muestran que el campo magnético interestelar más allá de la heliosfera es más fuerte de lo que se pensaba anteriormente, lo que significa que podría interactuar con el viento solar en los bordes de la heliosfera y compactar la cola de la heliosfera.

La estructura de la heliosfera juega un papel importante en cómo las partículas del espacio interestelar —llamadas rayos cósmicos— alcanzan el sistema solar interno, donde están la Tierra y los otros planetas.

Estos datos ayudarán a comprender mejor el límite interestelar que ayuda a proteger el ambiente terrestre de los dañinos rayos cósmicos.