Las sondas Voyager arrojan luz sobre la frontera del espacio interestelar.

En agosto y septiembre de 1977 dos pequeñas naves fueron lanzadas a explorar los más lejanos confines del sistema solar. Su travesía nos reveló secretos nunca antes vistos de los planetas lejanos y, tras completar su misión de exploración del sistema solar en 1989, continuaron su viaje con miras a alcanzar la heliopausa. A varias décadas de su partida y aunque su instrumental se considere obsoleto, sus descubrimientos aún nos siguen maravillando.

El año pasado, en 2018, la Voyager 2 se convirtió en el segundo objeto creado por el ser humano en abandonar la heliosfera, la burbuja protectora formada por partículas cargadas y el campo magnético de nuestro Sol. Su hermana, la Voyager 1 abandonó esta región varios años antes, en 2012. Ambas naves se encuentran ahora mucho más allá de la órbita de Plutón y alcanzan finalmente el medio interestelar, el medio que existe entre las estrellas. ¿Cómo puede saberse que efectivamente han atravesado esta frontera? Tanto la heliosfera como el espacio interestelar contienen plasma en abundancia.

El plasma es gas n en el que los átomos han sido despojados de sus electrones. El plasma al interior de la heliosfera es caliente y escaso. En el espacio interestelar el plasma es más frío y denso. Además el espacio entre las estrellas contiene gran cantidad de rayos cósmicos, partículas aceleradas por explosiones estelares.

El año pasado los instrumentos de la Voyager 2, detectaron una caída drástica en la tasa de detección de partículas de la heliosfera y la tasa de detección de rayos cósmicos, partículas con mayor energía, se incrementó y se mantuvo a niveles sumamente altos.

Un comportamiento similar fue observado por la Voyager 1, lo que permite confirmar que han entrado a una nueva región. En días previos el equipo de científicos de los Laboratorios de Propulsión a Chorro (Jet Propulsion Laboratory, JPL) de la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (National Aeronautics and Space Administration, NASA) a cargo de la misión han dado a conocer los resultados obtenidos en base a las mediciones de los distintos instrumentos de cada una de las sondas que incluyen: sensor de campo magnético, dos detectores de partículas cargadas, cada detector enfocado en un rango de energía distinto y dos instrumentos para detectar y analizar plasma. De manera conjunta los diversos resultados nos dan una idea de cómo es esta frontera cósmica, donde finaliza la influencia de nuestro Sol y comienza realmente el espacio interestelar.

Las sondas encontraron que la heliosfera protege al sistema solar del 70% de los rayos cósmicos. Antes del arribo de las sondas a esta región no se tenía certeza sobre a qué distancia se encontraba. Cada una de las sondas abandonó la heliosfera por lugares y en tiempos distintos durante el ciclo de 11 años de actividad solar. Se había predicho que el borde de la heliosfera, la heliopausa, se expandiera y contrajera de acuerdo a la cantidad de actividad solar.

Las sondas confirmaron esto al encontrarse con la heliopausa a distintas distancias desde el Sol. La Voyager 1 ha salido ya de esta zona de transición, mientras que la Voyager 2 aún la está atravesando. “La sondas Voyager nos están mostrando como nuestro Sol interacciona con aquello que llena la mayor parte del espacio entre las estrellas en la Vía Láctea” comentó Ed Stone, profesor de física en el Caltech y uno de los científicos trabajando en este proyecto. A su paso por esta frontera la Voyager 1 observó una densidad de plasma algo más alta de lo esperado justo después de la heliosfera lo que sugiere que el plasma ahí está de alguna manera siendo comprimido. La Voyager 2 igualmente encontró una ligera sobredensidad y también una temperatura algo más alta de lo esperado (aún así más fría que al interior de la heliosfera) lo que indica que efectivamente el plasma está siendo comprimido hacia el borde interior de la burbuja creada por la heliosfera, aún queda a la comunidad científica la tarea de explicar que causa esta compresión. Además, las sondas encontraron que esta frontera no es hermética, las partículas del interior de la heliosfera pueden filtrarse al espacio interestelar. La Voyager 1 salió por el “frente” de esta burbuja, relativo a su movimiento por el espacio, mientras que la Voyager 2 salió por un costado. La Voyager 2 encontró una mayor cantidad de partículas de la heliosfera adentrándose al medio intrestelar, lo que sugiere que la frontera sería algo más “porosa” hacia este lado. Otro resultado notable es que, tanto los sensores magnéticos de la Voyager 1 como los de la Voyager 2, encontraron que las líneas de campo magnético justo afuera de la heliopausa son paralelas a las del interior de la heliopausa, queda también por entender por qué estos dos campos magnéticos se encuentran alineados.

Al día de hoy la Voyager 1 se localiza a más de 22 mil millones de km del Sol, las débiles señales que nos envía tardan más de 20 horas en llegar a la Tierra. La Voyager 2 por su parte se encuentra a unos 18 mil millones de km y sus señales tardan poco más de 16 horas en llegar hasta nosotros. Mientras los instrumentos en la Tierra puedan seguir escuchándolos, los relatos de estos viajeros seguramente nos seguirán cautivando.