domingo, 9 de junio de 2013

Voyager. Hacia el límite exterior.

  Leo en Nature.com una entrevista con Ed Stone, director de las misiones Voyager 1 y 2. Stone pertenece al equipo de la misión desde el inicio de esta, hace 36 años, y ha realizado una importante labor de coordinación entre los científicos que usan el instrumental y los ingenieros que conducen la nave. Nos cuenta la sorprendente historia de estas dos naves gemelas, nos lleva a un emocionante paseo por el sistema solar y nos habla acerca del vasto conocimiento científico que, durante su periplo, nos han aportado aquellas, así como de los muchos interrogantes que aún quedan abiertos sobre nuestro sistema planetario. Voyager 1 y 2 son dos pequeños veleros transestelares que nacieron como hijos del primitivo programa Mariner de exploración interplanetaria ( las sondas que por primera vez visitaron Marte, Venus y Mercurio). Pero sus objetivos fueron creciendo hasta convertirse en una misión mucho más ambiciosa, lo que aconsejó darles un status independiente. Así nació la Misión Voyager: los planetas exteriores y más allá, las estrellas.
 
La sonda Voyager, el disco "Sonidos de la Tierra" y su cubierta con los grabados simbólicos


  Siguiendo la estela de los Pioneros (Pioneer 10 y 11), dos naves anteriores con objetivos similares pero mucho más elementales en su concepción e implementación,  su objetivo era realizar pasadas (flyby) por los gigantes gaseosos de nuestro Sistema Solar, para salir luego del mismo y dirigirse al espacio interestelar. Así, Voyager 1 visitó Júpiter y  Saturno en 1979 y 1980 respectivamente, para luego abandonar el plano de la eclíptica y, elevándose por encima de este, dirigirse a las estrellas. La causa de ello es que, dado el interés que despertó en los científicos de la misión el hallazgo de una atmósfera en Titán, decidieron modificar la trayectoria de la sonda para lograr un mayor acercamiento a  la gran luna de Saturno, aunque ello supusiera renunciar a las posteriores etapas del viaje: Urano y Neptuno. Voyager 2 realizó una exploración más completa visitando los cuatro gigantes gaseosos de nuestro sistema: Júpiter (1979) , Saturno (1981), Urano (1986) y Neptuno (1989). Una vez sobrepasada la órbita del último planeta, abandonó igualmente la eclíptica, pero en dirección opuesta a la de su compañero. Todas las imágenes e información disponibles actualmente sobre estos cuatro planetas se la debemos a estas dos sondas.

Neptuno

  Y ahora, después de 36 años de su partida de la Tierra y después de 24 de su último contacto con un objeto celeste, están abandonando nuestro sistema solar para no volver nunca más.
  Verdaderamente, la despedida de Voyager no es más que un largo adiós en el que se van superando diversas etapas, porque ¿cuál es realmente la frontera del sistema solar?
  En 1989 cuando Voyager 2 pasó cerca de Neptuno, ya muchos se despidieron de él porque, aunque en aquel entonces Plutón aún era considerado un planeta, no estaba previsto un encuentro con el mismo, dado lo peculiar de su órbita, que lo hacía inalcanzable para Voyager. Tampoco se sabía cuanto tiempo podía seguir funcionando y enviando información. Aun así, los Voyager, al igual que los Pioneer, portaban dispositivos pasivos de información, como placas y discos que, de ser encontrados por eventuales civilizaciones viajeras, podían dar pistas sobre la humanidad, su localización y sus características.
  Sin embargo, gracias a la pericia de los ingenieros de la misión, se ha conseguido estirar su vida útil hasta el punto de que, con 36 años a sus espaldas, los Voyager siguen funcionando, al menos parcialmente, y se espera que lo sigan haciendo hasta quizá 2025.
  Pero en la actualidad, la noticia es que ya sí, por fin, Voyager, abandona el sistema solar, pues está a punto de cruzar la heliopausa que, actualmente, se considera la verdadera frontera de los dominios del Astro Rey.

Nik Spencer / Nature


  Una vez que se supera la órbita de Neptuno, y por tanto las órbitas limpias (lo cual es una de las carcterísticas de los planetas, según lo criterios de la UAI), se alcanza el cinturón de Kuiper, nuevo hogar del pequeño Plutón así como de muchos de sus hermanos, los objetos transneptunianos. Este cinturón se encuentra a unas 30 UA de la Tierra y da paso posteriormente a lo que hoy los astronómos denominan el Disco Disperso, otra aglomeración de materia, aunque, como su propio nombre indica, más enrarecida que el cinturón de Kuiper, cuyo objeto más eminente es Eris, considerado durante algún tiempo y, de manera algo prematura y sensacionalista, como el décimo planeta, dado su apreciable tamaño. 

Eris y Disnomia

  Así, a unas 45 unidades astronómicas de distancia desde el Sol, se solapan el cinturón de Kuiper, más compacto, y el Disco Disperso, cuyos límites son indefinidos. Mucho más allá, a un año luz aproximadamente, se supone que se encuenta la nube de Oort, modelo teórico que explicaría la génesis de los cometas y otros astros. Uno de los objetos más lejanos descubiertos en nuestro sistema es el planeta enano Sedna, que no se sabe muy bien si pertenece al Disco Disperso, a la nube de Oort, o es un planeta errante cuya órbita no está definida y que quizá acabe abandonando el Sistema Solar para internarse en el espacio interestelar. Pero la nube de Oort está muy lejos y aún no se ha podido demostrar su existencia real. Un modelo más realista es el que identifica los límites del Sistema Solar con los de la Heliosfera, verdadero reino de nuestro Sol, donde se hace sentir su influencia. En efecto, la Heliosfera es como una burbuja - algunos le asignan una forma ovalada o de lágrima- en la que se mueven las partículas emitidas por el Sol: la radiación o el viento solar. Su alcance viene determinado por el propio impulso con que el Sol dispara las partículas que lo forman hasta que aquellas se ven frenadas por su choque con el viento contrario: la radiación galáctica. Esto también explica la forma irregular de la Heliosfera, ya que la parte que se enfrenta al núcleo galáctico sufre una mayor presión de radiación. Muy esquemáticamente diríamos que hay un frente de choque (termination shock) entre ambos tipos de partículas y esto determinaría el frenazo a las partículas del viento solar, que, muy mermadas en densidad y velocidad, acabarían por detenerse formando la heliopausa, especie de barrera a partir de la cual la radiación solar ya es practicamente inexistente. El espacio entre el termination shock y la heliopausa es lo que se denomina heliofunda o heliovaina (heliosheath). ¿Y donde está Voyager? Pues a punto de cruzar la Heliopausa.


  Distancias aproximadas:
  1 UA (Unidad Astronómica) es una unidad de medida apropiada para medir las distancias dentro del Sistema Solar y equivale a la distancia entre el Sol y la Tierra, es decir, unos 150 millones de kilómetros. También podemos decir que 1 año luz equivale a unas 63000 UA, o que 1 UA equivale a unos 8 minutos luz.
  Como ya hemos dicho, la órbita de Neptuno se encuentra a unas 30 UA del Sol, y un poco más allá comienza el cinturón de Kuiper, que se extiende hasta casi 45 UA. Entre este punto y la nube de Oort, a casi 1 año luz, se encuentran los objetos del Disco Disperso.
  La Terminatión Shock, que delimita la zona más interna de la heliosfera, se encuentra a una distancia de entre 75 y 90 UA, según las más recientes estimaciones. Voyager 2 cruzó este punto en 2007.
  El próximo hito en el viaje es la heliopausa, cuya situación exacta es desconocida, pero de la que se cree que  Voyager 1, a unas 123 UA del Sol, está muy cerca en la actualidad.
  Voyager 2 se encuentra actualmente a unas 100 UA.
  Otros datos: Voyager 1 fue lanzada el 5 de Septiembre de 1977, y Voyager 2, el 20 de Agosto del mismo año. Estas naves se mueven a una velocidad aproximada de 60 mil  km por hora, lo que las convierte en los objetos más veloces construidos por el hombre. Esta velocidad les permite recorrer unas 3,6 UA al año. Voyager 1 se mueve en la dirección de la constelación de Ofiuco y Voyager 2 se dirige hacia la estrella  Ross 248, de la que pasará a solo 1,76 años luz, aunque esto no sucederá hasta dentro de 40000 años. Por cierto, para entonces, esta estrella será la más cercana al Sol.

  Algunas preguntas sin respuesta (aún):

-¿Cuál es la verdadera forma de la Heliosfera?
-¿Tiene Arco de Choque el Sol?
-¿Dónde se encuentra exactamente la Heliopausa?
-¿Existe la nube de Oort?
-¿Hay más planetas en el Sistema Solar?
-¿Existen los planetas errantes?
-¿Escuchará alguien alguna vez el disco que portan las Voyager?
-¿Tienen otros sistemas estelares la misma estructura que el nuestro?
-¿Es más hostil el medio interestelar que el interplanetario?

…Y así, sucesivamente.

Referencias:  Nature, NASA Voyager Weekly Reports, Wikipedia y otros

2 comentarios:

  1. A mí estas cosas me dan vértigo. Porque no entiendo casi nada y porque lo poco que entiendo me impresiona tanto que casi me mareo.
    Ah, y lo de la heliopausa, la heliovaina y el termination shock me ha encantado.
    Voy a ver si puedo colar estos términos en alguna conversación :-D

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    1. A mí también. Y si lo entiendes, es peor. Impresiona más aún. A mí lo que me da vértigo es pensar, por ejemplo que Neptuno, el último de la fila, está casi ahí al lado comparado con la distancia a que se encuentran supuestamente los últimos vestigios de materia de nuestro sistema. Y que un cacharrito lanzado cuando yo tenía 15 años aún sigue vagando por ahí, y que ahora se encuentra a las puertas del espacio interestelar. Es como el viaje de la vida o una vida de viaje...en fín, que en estos temas es cuando se mezclan los límites de la ciencia con los de la filosofía y uno empieza a divagar. Por eso me gustan...Gracias por estar ahí, ayudándome a encontrar el camino de vuelta a la Tierra. Saluditos.

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