Una brisa de átomos interestelares de helio corre a través del sistema solar.

Septiembre 27, 2004: Si alguna vez usted ha visto Star Trek, entonces sabe la importancia que tienen los escudos. Cuando una estrella explota o un Klingon lanza sus mortíferos rayos en la oscuridad, el capitán grita dos palabras “¡Activar escudos!”, y todo va bien. Escudos deflectores: no salgas de casa sin uno.

El Sistema Solar, créalo o no, tiene uno.

El escudo deflector del Sistema Solar es una grande burbuja magnética llamada “heliosfera”. Es parte del campo magnético del Sol. Nadie sabe las dimensiones exactas de la heliosfera, pero es más grande que la órbita de Plutón. Los nueve planetas están dentro de ella.

[Tienes que estar registrado y conectado para ver esa imagen]Derecha: La heliósfera: un concepto artístico. [Más información]

La heliosfera es importante para la vida en nuestro planeta. Hace unos pocos millones de años, por ejemplo, un grupo de estrellas masivas fluctuaban a través de nuestra parte de la Vía Láctea y explotaron una después de la otra, como palomitas de maíz. Los rayos cósmicos de la explosión fueron en su mayor parte desviados, evitando un baño de radiación sobre los primeros humanos.

Pero la burbuja no es perfecta. El hecho es que “está horadada -- tiene escapes” dice el científico espacial Eberhard Moebius de la Universidad de New Hampshire. ”Algunas cosas se filtran a través de ella”. (Esto también sucede en Star Trek. Si los escudos de la nave fueran impenetrables, faltaría la emoción dramática).

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Tomemos los rayos cósmicos como ejemplo. Son fragmentos de átomos rotos en pedazos y acelerados a la velocidad de la luz por las explosiones de supernovas. La heliosfera desvía cerca de un 90% de éstos; el resto, el 10% de los más poderosos, penetra en el interior del Sistema Solar.
La burbuja es incluso más vulnerable para partículas sin carga eléctrica. Los campos Magnéticos pueden desviar partículas cargadas como los rayos cósmicos, pero no los átomos y moléculas neutras o trozos de polvo y roca. Para éstos, la burbuja es una puerta abierta.

Veamos: un flujo de átomos neutros de helio —“una brisa interestelar”, dice Moebius— fluye ahora mismo hacia el interior del Sistema Solar. “Su dirección proviene de la constelación de Sagitario. Como los átomos del flujo no están cargados, la burbuja magnética no puede hacer nada para detenerlos”.

Estudiar este flujo es importante porque puede enseñarnos mucho sobre la heliosfera: ¿Qué tan grande es?, ¿Cuán horadada está? También puede enseñarnos sobre la “materia” interestelar escondida ahí fuera”, dice Moebius.

[Tienes que estar registrado y conectado para ver esa imagen] El flujo, descubierto hace 30 años, es monitoreado activamente por una flotilla de naves de la NASA y de la Agencia Espacial Europea: SOHO, EUVE, ACE y, especialmente Ulises. Cada una mide algo diferente. EUVE, por ejemplo, puede percibir la luz ultravioleta del Sol dispersa en el flujo, mientras la Ulises toma muestras del propio flujo, recogiendo átomos directamente de éste.

Izquierda: La nave espacial Ulises, aquí ilustrada, es crucial para la investigación del flujo de helio por que su instrumento GAS puede tomar muestras directamente del flujo. [Más información]

Durante muchos años las características físicas del flujo sólo eran vagamente conocidas. “Pero la capacidad que tenemos ahora para observar la corriente con detalle usando estas modernas naves es lo que marca la diferencia” dice Moebius. Recientemente dirigió un equipo de investigación en el Instituto Internacional de Ciencias del Espacio (International Space Science Institute, ISSI) en Suiza; empleando datos de estas naves, pudieron precisar la temperatura del flujo, densidad y velocidad:

Su temperatura, 6000 ºC, es más o menos la misma que la existente en la superficie del Sol. Una nave espacial volando a través del flujo no se fundirá, ni siquiera notará el calor. El gas en el flujo es tenue y fino, explica Moebius. “Sólo hay 0.015 átomos de helio por centímetro cúbico”. La atmósfera de la Tierra al nivel del mar, en comparación, es mil millones de billones (10²¹) de veces más densa. Y finalmente, la velocidad del flujo es de 26 km/seg o 58,000 millas por hora.

Estos números confirman lo que los astrónomos han sospechado durante mucho tiempo. El Sistema Solar está colisionando con una enorme nube interestelar.

Mucha gente cree que el espacio está vacío, pero no lo está. El “vacío” entre las estrellas está abarrotado de nubes de gas. La amplitud de las nubes en la Tierra se mide en kilómetros. La de las nubes en el espacio se mide en años luz. Varían en su tipo desde las frías y negras como la tinta hasta un pintoresco y caliente resplandor. Las estrellas nacen en las nubes, y aún arrojan más nubes al espacio cuando mueren. Las nubes interestelares están por todas partes, de modo que no es tan sorprendente que el Sistema Solar esté viajando dentro de una de ellas.

La pregunta es: ¿Qué clase de nube?

Esta nube, como muchos otros objetos en el Universo, está formada principalmente de hidrógeno. Sabemos esto porque el hidrógeno absorbe un indicador de colores de la luz cercana a las estrellas. Los astrónomos utilizan el efecto de la absorción para trazar el contorno general de la nube: tiene una anchura de varios años luz y un borde irregular.

El abundante hidrógeno de la nube no penetra fácilmente en la heliosfera porque los átomos de hidrógeno de la nube están ionizados por la radiación interestelar ultravioleta. Al igual que los rayos cósmicos, los átomos de hidrógeno tienen carga eléctrica, por eso, se mantienen acorralados. Los átomos de helio, por otro lado, son principalmente neutros, de modo que se deslizan al interior del Sistema Solar.

Aunque el helio es sólo un ingrediente menor de la nube, sirve para indicar a los investigadores su composición total. La temperatura de la nube es de 6000ºC, la misma que la del flujo de helio. Su velocidad, 26 km/seg, es también la misma. Si la nube contiene una mezcla cósmica estándar de hidrógeno y helio —una suposición razonable— entonces su densidad global debe ser de 0.264 átomos por centímetro cúbico.

¿Detalles triviales? En absoluto.

[Tienes que estar registrado y conectado para ver esa imagen]Estos números son importantes. Son vitales para el tamaño y “la porosidad” de la heliosfera. La burbuja se infla desde dentro a causa del viento solar y se comprime desde el exterior por la acción de la nube. Es un acto de equilibrio. Si la presión de la nube (en función de la temperatura, densidad y velocidad) es elevada, vence al viento solar y hace que la burbuja se reduzca, lo cual disminuye nuestras defensas contra los rayos cósmicos.

Derecha: Eberhard Moebius de la Universidad de New Hampshire, lider del equipo ISSI.

Dentro de miles de años, creen algunos investigadores, el Sistema Solar atravesará completamente esta nube y emergerá en una cavidad de baja presión originada por esas supernovas hace pocos millones de años. La heliosfera se expandirá, proporcionando una mejor protección contra los rayos cósmicos.

Después... ¿quién sabe? Otra nube podría llegar y comprimir nuevamente la burbuja. Las investigaciones del equipo ISSI, eventualmente, podrían decirnos como reaccionará la heliosfera.

¿Activar escudos? ¿Desactivar escudos? Ya no es ciencia ficción.

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