La nave espacial Voyager detecta una nueva física única del medio interestelar

MADRID, 3 dic. (PRENSA EUROPA) –

La famosa nave espacial Voyager de la NASA hizo la primera detección de ráfagas de electrones de rayos cósmicos aceleradas por ondas de choque que se originan en grandes explosiones en el sol.

La detección, informada por un equipo de físicos dirigido por la Universidad de Iowa, ocurrió cuando Voyagers –quien dejó la Tierra en 1977– continúan alejándose a través del espacio interestelar, convirtiéndolos en las primeras naves en registrarse esta física única en el reino de las estrellas.

Estas explosiones de electrones recién detectadas son como una guardia delantera acelerada a lo largo de las líneas del campo magnético en el medio interestelar; los electrones viajan casi a la velocidad de la luz, aproximadamente 670 veces más rápido que las ondas de choque que inicialmente los impulsaron. Las explosiones fueron seguidas por oscilaciones de ondas de plasma causadas por electrones de baja energía que golpearon los instrumentos de la Voyager días después y, finalmente, en algunos casos, la propia onda de choque hasta un mes después.

Las ondas de choque emanaron de eyecciones de masa coronal, eyecciones de gas caliente y energía. moviéndose fuera del sol a aproximadamente un millón de millas por hora. Incluso a estas velocidades, las ondas de choque tardan más de un año en golpear la nave espacial Voyager, que se ha alejado del Sol (más de 22.5 mil millones de kilómetros y contando) que cualquier objeto hecho por el hombre.

“Lo que vemos aquí específicamente es un cierto mecanismo por el cual cuando la onda de choque entra en contacto con las líneas del campo magnético interestelar que pasan a través de la nave espacial, refleja y acelera algunos de los electrones en los rayos cósmicos”, dijo Don. Gurnett, un profesor emérito de física y astronomía en Iowa y autor correspondiente del estudio. “Hemos identificado mediante instrumentos de rayos cósmicos que se trata de electrones que fueron reflejados y acelerados por colisiones interestelares que se propagan a partir de eventos de energía solar en el sol. Este es un nuevo mecanismo

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El descubrimiento puede ayudar a los físicos a comprender mejor la dinámica que sustenta las ondas de choque y la radiación cósmica que provienen de las estrellas en erupción (cuyo brillo puede variar brevemente debido a la actividad violenta en su superficie) y las estrellas en explosión. Sería importante considerar la física de tales fenómenos al enviar astronautas en excursiones lunares o marcianas extendidas, por ejemplo, durante las cuales estarían expuestos a concentraciones de rayos cósmicos que superan con creces las que experimentamos en la Tierra.

Los físicos creen que estos electrones en el medio interestelar se reflejan en un campo magnético reforzado en el borde de la onda de choque y posteriormente son acelerados por el movimiento de la onda de choque. Los electrones reflejados luego giran en espiral a lo largo de las líneas del campo magnético interestelar, ganando velocidad a medida que aumenta la distancia entre ellos y el impacto.

En un artículo de 2014 en la revista Astrophysical Letters, los físicos JR Jokipii y Jozsef Kota describieron teóricamente cómo los iones reflejados por ondas de choque podrían acelerarse a lo largo de las líneas del campo magnético interestelar. El estudio actual analiza ráfagas de electrones detectadas por la nave espacial Voyager que se cree que son aceleradas por un proceso similar.

“La idea de que las ondas de choque aceleran las partículas no es nueva”, dice Gurnett. “Todo tiene que ver con cómo funciona, el mecanismo. Y el hecho de que lo detectamos en un nuevo reino, el medio interestelar, que es muy distinto al viento solar, donde se han observado procesos similares. Nadie lo ha visto con una onda de choque interestelar, en un entorno puro y totalmente nuevo.

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Los resultados se publicaron en línea en Diario astronómico con el original en inglés “A Foreshock Model for Interestelar Shocks of Solar Origin: Voyager 1 and 2 Observations”, Alerta Eureka.

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