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El viento interestelar ha cambiado de dirección durante los últimos 40 años

Día 16/09/2013 - 10.32h
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Once naves espaciales han medido durante cuatro décadas la dirección del flujo de partículas que llega del espacio

Al igual que durante una tormenta el viento cambia de dirección, los científicos han descubierto que el flujo de partículas, o viento estelar, que fluye a través de nuestro sistema solar ha cambiado probablemente de dirección en muchas ocasiones. Y lo ha hecho también recientemente, durante los últimos cuarenta años. O por lo menos eso es lo que se deduce del análisis de los datos que han facilitado 11 naves espaciales en los últimos 40 años y que esta semana ha publicado la revista Science.

Observar cómo el viento interestelar fluye desde el espacio exterior hacia la heliosfera -la inmensa burbuja creada por el flujo constante de las partículas solares y que envuelve nuestro Sistema Solar - es una de las maneras que tienen los científicos para conocer lo que hay en las afueras de nuestra propia casa, en la nube galáctica a través de la cual viajamos, junto con el resto de los planetas que nos rodean.

De hecho, la heliosfera está situada cerca del borde interior de una nube interestelar, y ambos se mueven a una velocidad cercana a los 90.000 kilómetros por hora. Este movimiento crea un viento de átomos interestelares neutros, que se desplazan por todo el sistema solar, incluida la Tierra. Entre estos elementos, los de helio son los más fáciles de medir.

"Debido a que el sol se mueve por esta nube, los átomos interestelares penetran en el sistema solar", comenta Priscilla Frisch, astrofísica de la Universidad de Chicago y autora principal del artículo. "Las partículas del viento interestelar que tienen carga no son capaces de llegar al interior del sistema solar, pero muchos de los átomos de este viento son neutros, pueden penetrar hasta cerca de la Tierra, y pueden ser medidos”.

Frisch se interesó en este tema cuando los resultados de la nave Interstellar Boundary Explorer de la NASA, IBEX, de enero de 2012 mostraron que el viento interestelar estaba entrando en la heliosfera desde una dirección ligeramente diferente de la que había sido observada por la misión Ulises, también de la NASA, en la década de los 90. Frisch y sus colegas se propusieron reunir todas las evidencias de tantas fuentes como pudieran para determinar si simplemente los nuevos instrumentos proporcionan resultados más precisos, o si la dirección del viento realmente estaba cambiando con los años.

Los datos históricos más antiguos sobre el viento interestelar provienen de la década de 1970, del Programa de Pruebas Espaciales de Defensa 72-1 y del SolRAD 11B, de la Mariner de la NASA y de la Prognoz6 de la Unión Soviética. Aunque los instrumentos han mejorado desde la década de los 70, la comparación de la información de varios conjuntos de observaciones llevó a los investigadores a concluir que aquellos primeros datos eran correctos. El equipo pasó entonces a analizar otros siete conjuntos de datos, incluyendo la información de Ulises, de 1990 a 2001, y los datos más recientes del IBEX, así como otras cuatro misiones de la NASA: el Observatorio Solar de Relaciones Terrestres, el Explorador de Composición Avanzada, el Explorador de Ultravioleta Extrema , y los datos de la MESSENGER, actualmente en órbita alrededor de Mercurio. La undécima serie de observaciones vino de Nuzomi, la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón.

Numerosas mediciones

"La dirección del viento obtenida de los datos más recientes no concuerda con la dirección obtenida en las mediciones anteriores, lo que sugiere que el propio viento ha cambiado de dirección con el tiempo", comenta Eric Christian, científico de la misión IBEX en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA. "Es un resultado interesante, que se basa en el análisis de un conjunto de datos medidos en un montón de maneras diferentes. "

Los diferentes conjuntos de observaciones se basaron en tres métodos diferentes para medir el viento interestelar entrante. IBEX y Ulises miden directamente los átomos neutros de helio, ya que se mueven a través del sistema solar interior. Las mediciones del IBEX se realizan cerca de la Tierra, mientras que las mediciones de Ulises llegan desde la órbita de Júpiter.

En segundo lugar, las primeras mediciones en la década de 1970 observaban la fluorescencia que se produce cuando la radiación ultravioleta extrema procedente del solse dispersa hacia afuera por el viento interestelar de helio. Los átomos neutros de helio, atrapados por la gravedad del Sol, forman una especie de cono enfocado hacia el sol. Como la radiación del sol rebota en estos átomos, emiten luz. Así, la medición de esta luz proporciona información sobre la dirección de entrada de helio.

La tercera técnica para medir el viento de helio se basa en el hecho de que después de esta interacción con la radiación del sol, una fracción de átomos neutros de helio ganan un electrón, y por lo tanto se cargan. Muchos instrumentos en el espacio están diseñados para estudiar las partículas cargadas, como los instrumentos de STEREO y ACE de la NASA. Estos instrumentos pueden medir la dirección longitudinal del viento de partículas, proporcionando un último conjunto de observaciones históricas para afinar todavía más la imagen.

Un medio dinámico

Los datos de estas diversas fuentes demuestran que la dirección del viento interestelar ha cambiado entre 4 y 9 grados en los últimos 40 años. "Antes pensábamos que el medio interestelar local era muy constante, pero estos resultados muestran que es muy dinámico, porque la heliosfera está en constante interacción con él”, afirma David McComas, investigador de IBEX en el Instituto de Investigación del Suroeste en San Antonio, Texas.

Si bien la razón y el momento exacto del cambio todavía no están claros, Frisch señala que los científicos saben que nuestro sistema solar está cerca del borde de la nube interestelar local, y esta zona de la galaxia podría experimentar turbulencias por lo que, a medida que se mueve a través del espacio, la heliosfera podría estar expuesta a diferentes direcciones del viento. Aunque los científicos aún no saben a ciencia cierta cómo ocurrió el cambio de dirección, el equipo cree que las observaciones que se harán a partir de ahora explicaránantes o después su causa, lo que nos dará más información acerca de la galaxia que nos rodea.

El viento interestelar ha cambiado de dirección durante los últimos 40 años
Desde la perspectiva de la Tierra, el viento interestelar fluye desde un punto justo por encima de la constelación de Escorpio
NASA

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