Un diagrama de nuestra heliosfera. Por primera vez, los científicos han cartografiado la heliopausa, que es el límite entre la heliosfera (marrón) y el espacio interestelar (azul oscuro). Crédito: NASA / IBEX / Adler Planetarium
Utilizando datos del satélite IBEX de la NASA, los científicos crearon el primer mapa en 3D de la frontera entre nuestro sistema solar y el espacio interestelar.
Por primera vez, se ha cartografiado el borde de la heliosfera, lo que permite a los científicos comprender mejor cómo interactúan los vientos solares e interestelares.
«Los modelos físicos han teorizado este límite durante años», dijo Dan Reisenfeld, científico del Laboratorio Nacional de Los Alamos y autor principal del artículo, que fue publicado en el Diario de astrofísica el 10 de junio de 2021. «Pero esta es la primera vez que podemos medirlo y hacer un mapa tridimensional».
La heliosfera es una burbuja creada por el viento solar, un flujo compuesto principalmente por protones, electrones y partículas alfa que se extiende desde el Sol hasta el espacio interestelar y protege a la Tierra de la radiación interestelar dañina.
Reisenfeld y un equipo de otros científicos utilizaron datos del satélite Interestelar Boundary Explorer (IBEX) en órbita terrestre de la NASA, que detecta partículas de la heliovaina, la capa límite entre el sistema solar y el espacio interestelar. El equipo pudo mapear el borde de esta área, un área llamada heliopausa. Aquí, el viento solar, que empuja hacia el espacio interestelar, choca con el viento interestelar, que empuja hacia el Sol.
El primer mapa tridimensional de la frontera entre nuestro sistema solar y el espacio interestelar, una región conocida como heliopausa. Crédito: Laboratorio Nacional de Los Alamos
Para realizar esta medición, utilizaron una técnica similar a la forma en que los murciélagos usan el sonar. «Así como los murciélagos envían pulsos de sonar en todas direcciones y usan la señal de retorno para crear un mapa mental de su entorno, nosotros hemos usado el viento solar del Sol, que sale en todas direcciones, para crear un mapa de heliosfera», dijo Reisenfeld. . .
Para ello, utilizaron la medición del satélite IBEX de átomos energéticos neutros (ENA) resultantes de colisiones entre partículas del viento solar y las del viento interestelar. La intensidad de esta señal depende de la intensidad del viento solar que golpea el helioducto. Cuando una ola golpea la vaina, el número de ENA aumenta e IBEX puede detectarlo.
“La ‘señal’ del viento solar enviada por el Sol varía en intensidad, formando un patrón único”, explicó Reisenfeld. “IBEX verá el mismo patrón en el retorno de la señal ENA de dos a seis años después, dependiendo de la energía ENA y la dirección en la que IBEX mira a través de la heliosfera. Esta diferencia de tiempo es la forma en que encontramos la distancia a la región de origen de ENA en una dirección particular. «
Luego aplicaron este método para construir el mapa tridimensional, utilizando datos recopilados durante un ciclo solar completo, de 2009 a 2019.
«Al hacerlo, podemos ver el borde de la heliosfera de la misma manera que un murciélago usa el sonar para ‘ver’ las paredes de una cueva», agregó.
La razón por la que la señal tarda tanto en volver a IBEX se debe a las grandes distancias involucradas. Las distancias en el sistema solar se miden en unidades astronómicas (AU) donde 1 AU es la distancia de la Tierra al Sol. El mapa de Reisenfeld muestra que la distancia mínima del Sol a la heliopausa es de aproximadamente 120 AU en la dirección que mira hacia el viento interestelar, y en la dirección opuesta se extiende por al menos 350 AU, que es el límite de distancia de la técnica de sondeo. Como referencia, la órbita de Neptuno tiene aproximadamente 60 UA de diámetro.
Referencia: «Un mapa tridimensional de la heliosfera de IBEX» por Daniel B. Reisenfeld, Maciej Bzowski, Herbert O. Funsten, Jacob Heerikhuisen, Paul H. Janzen, Marzena A. Kubiak, David J. McComas, Nathan A. Schwadron , Justyna M. Sokół, Alex Zimorino y Eric J. Zirnstein, 10 de junio de 2021, El diario de astrofísica. DOI: 10.3847 / 1538-4365 / abf658
Los lanzamientos de Starlink continúan ocurriendo.
Un cohete Falcon 9 coronado con 23 satélites de Internet SpaceX Starlink despegó del Centro Espacial Kennedy de la NASA en Florida hoy (17 de abril) a las 5:26 p.m.EDT (9:26 p.m. GMT).
La primera etapa del Falcon 9 regresó a la tierra aproximadamente 8,5 minutos después del lanzamiento como estaba previsto. Aterrizó verticalmente en el dron Just Read the Instrucciones de SpaceX, estacionado en el Océano Atlántico.
Muchos de nosotros no pudimos ver este paso en tiempo real; en un hecho inusual para la empresa SpaceX transmisión en vivo cortada aproximadamente tres minutos después del despegue.
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Un cohete SpaceX Falcon 9 lanza 23 satélites Starlink desde Florida el 17 de abril de 2024. (Crédito de la imagen: SpaceX a través de X)
Este fue el duodécimo lanzamiento y aterrizaje de este propulsor en particular, según un Descripción de la misión SpaceX. Eso está a ocho del récord de reutilización de la compañía, que estableció durante una misión Starlink la semana pasada.
La etapa superior del Falcon 9 continuó transportando los 23 satélites Starlink a la órbita terrestre baja (LEO). Los desplegará allí aproximadamente 65 minutos después del despegue, si todo va según lo previsto.
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El lanzamiento de esta noche fue ya la 39.ª misión orbital del año para SpaceX y la 26.ª de 2024 dedicada al desarrollo de la red Starlink.
La megaconstelación actualmente consta de más de 5.700 satélites operativos, y este número seguirá creciendo en el futuro. SpaceX tiene permiso para desplegar 12.000 naves Starlink en LEO y ha solicitado aprobación para 30.000 más.
Un cohete SpaceX Falcon 9 despega de la plataforma de lanzamiento en el Complejo de Lanzamiento 39A, como se captura en este video tomado el 17 de abril de 2024. Imagen: Adam Bernstein/Spaceflight Now
SpaceX completó su lanzamiento final del Falcon 9 desde la plataforma 39A en el Centro Espacial Kennedy de la NASA el miércoles por la noche. La misión Starlink 6-51 tuvo lugar aproximadamente una semana y media después de lanzar su primera misión de viaje compartido Bandwagon-1 desde esa misma plataforma de lanzamiento.
El despegue del cohete Falcon 9 tuvo lugar a las 5:26 p. m. EDT (9:26 p. m. UTC), abriendo una ventana de lanzamiento de aproximadamente cuatro horas.
Con este lanzamiento, SpaceX está ahora a un vuelo de igualar el número total de misiones del Transbordador Espacial desde esta histórica plataforma de lanzamiento. Este es el vuelo número 81 de un cohete Falcon, en comparación con los 82 vuelos en total.
Ha habido un total de 174 vuelos orbitales del LC-39A. Nueve de ellos eran cohetes Falcon Heavy, y los 72 restantes eran cohetes Falcon 9. También ha habido 11 lanzamientos de Saturn 5 desde esta plataforma.
El propulsor de primera etapa Falcon 9 que respalda esta misión, número de cola B1077 en la flota de SpaceX, se lanzó por duodécima vez. Anteriormente apoyó misiones como el vuelo Crew-5 para el Programa de tripulación comercial de la NASA, el satélite geoestacionario GPS 3 Space Vehicle 06 y una nave espacial Northrop Grumman Cygnus en la misión NG-20 a la Estación Espacial Internacional.
Aproximadamente 8,5 minutos después del despegue, B1077 aterrizó en el dron SpaceX, “Simplemente lea las instrucciones”. Este es el aterrizaje número 78 de JRTI y el aterrizaje número 298 de SpaceX hasta la fecha. Esto se produce pocos días después de que el B1062 alcanzara el estatus de líder de vuelo con 20 lanzamientos en total.
Los 23 satélites Starlink a bordo se suman a los 5.809 actualmente en órbita, según el astrónomo y experto en seguimiento orbital Jonathan McDowell. SpaceX ha lanzado 564 satélites Starlink en lo que va de 2024 y este será su vuelo número 26 este año para agregar más.
El cohete Falcon 9 que apoya la misión Starlink 6-51 se eleva hacia los cielos de Florida mientras un avión de Tui Airways pasa a una distancia segura. Imagen: Michael Cain/Spaceflight Now
Utilizando el Telescopio Espacial James Webb (JWST), los astrónomos han hecho el sorprendente descubrimiento de emisiones de metano provenientes de una enana marrón o «estrella fallida».
El descubrimiento sugiere que la enana marrón exhibe auroras e incluso podría estar orbitada por una exoluna no descubierta, dijeron los investigadores.
El descubrimiento de la enana marrón JWST es sorprendente, porque no se espera que estos mundos fríos y aislados sean lo suficientemente calientes como para que el metano emita luz infrarroja.
Estos descubrimientos son el resultado de un programa JWST para estudiar 12 enanas marrones. Sugieren que estas estrellas perdidas pueden generar auroras similares a las luces del norte y del sur de la Tierra, así como a las que se ven sobre Júpiter y Saturno. La ausencia de una estrella cerca de esta enana marrón solitaria puede significar que las auroras polares sobre ella son generadas por una luna activa oculta.
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El equipo de estudio estudió la enana marrón fría CWISEP J193518.59–154620.3 (W1935), ubicada a 47 años luz de la Tierra. Aunque la masa de W1935 está poco limitada, oscilando entre 6 y 35 veces la de Júpiter, se sabe que tiene una temperatura superficial de aproximadamente 400 grados Fahrenheit (204 grados Celsius). Esta es aproximadamente la temperatura a la que hornearías galletas con chispas de chocolate (¿brownies fallidos?).
«Se espera gas metano en planetas gigantes y enanas marrones, pero normalmente lo vemos absorbiendo luz, no brillando», dijo Jackie Faherty, líder del equipo y líder educativo del Museo Americano de Historia Natural. dijo en un comunicado. «Al principio estábamos confundidos acerca de lo que estábamos viendo, pero finalmente se convirtió en pura emoción por el descubrimiento».
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¿Por qué fallan algunas estrellas?
Las enanas marrones reciben su desafortunado apodo de «estrellas fallidas» porque, aunque se formaron directamente a partir de una nube de gas y polvo que colapsa como una estrella, no tienen suficiente masa para desencadenar la fusión nuclear de hidrógeno en helio en su núcleo.
Este es el proceso que define lo que es una estrella de secuencia principal, por lo que las enanas marrones –que tienen masas mayores que las de los planetas más grandes pero más pequeñas que la estrella más pequeña– técnicamente “no logran” alcanzar este estatus.
Faherty y sus colegas estaban observando varias enanas marrones con JWST cuando notaron que W1935 era similar, pero con una diferencia intrigante: emite metano, algo nunca antes visto alrededor de una estrella fallida.
El modelado de W1935 reveló que esta enana marrón en particular también exhibe lo que se llama una «inversión de temperatura». Este es un fenómeno en el que la atmósfera de un planeta se enfría a niveles más profundos. Esto es algo que suele verse en planetas que orbitan estrellas que calientan sus atmósferas de arriba a abajo, pero no se esperaba para W1935 porque la enana marrón está aislada y no hay ninguna fuente de calor externa.
«Nos quedamos gratamente sorprendidos cuando el modelo predijo claramente una inversión de temperatura», dijo en el comunicado Ben Burningham, miembro del equipo y científico de la Universidad de Hertfordshire. «Pero también tuvimos que descubrir de dónde venía este calor extra en la atmósfera superior».
Una imagen compuesta de Júpiter tomada por la NIRCam de Webb, que muestra los anillos del planeta y dos de sus lunas, Amaltea y Adrastea. El brillo azul alrededor de los polos de Júpiter es la aurora. (Crédito de la imagen: NASA, ESA, CSA, equipo Jupiter ERS; procesamiento de imágenes por Ricardo Hueso (UPV/EHU) y Judy Schmidt.)
Para resolver este misterio, el equipo estudió más cerca de casa a los gigantes gaseosos del sistema solar, Júpiter y Saturno. Ambos gigantes gaseosos emiten metano y ambos tienen atmósferas que demuestran una inversión de temperatura.
Para Júpiter y Saturno, la causa de las emisiones de metano y la inversión de temperatura son las auroras boreales, lo que llevó a Faherty y al equipo a concluir que esto es lo que el JWST había detectado alrededor de W1935. La gran pregunta es: ¿qué está impulsando el inicio de W1935?
Esto es un problema porque el viento solar (el flujo de partículas cargadas del sol) es el principal impulsor de las auroras en Júpiter, Saturno y la Tierra. Estas cargas chocan con los campos magnéticos de los planetas y viajan a lo largo de las líneas de campo, interactuando con las partículas de la atmósfera. Esto calienta las capas superiores de la atmósfera y provoca la emisión de luz cerca de los polos del planeta. Sin embargo, sin una estrella anfitriona que azote a W1935 con vientos estelares, este proceso no puede ser el principal impulsor de la aurora de la enana marrón solitaria.
Sin embargo, las auroras de Júpiter y Saturno tienen un impulsor secundario menor, en forma de partículas cargadas que fluyen hacia los gigantes gaseosos siguiendo a sus lunas activas que arrojan material al espacio. Por ejemplo, Io, la luna de Júpiter, es el cuerpo más volcánico del sistema solar, y arroja lava a decenas de kilómetros al espacio, mientras que Encelado, la luna de Saturno, arroja géiseres al espacio que contienen vapor de agua y otros materiales que se congelan y burbujean simultáneamente cuando entran en contacto con el espacio.
Así, la aurora de W1935 sin estrella ni viento estelar indica que la enana marrón podría estar orbitada por una luna activa.
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Se necesitarán más pruebas antes de que los científicos puedan confirmar por primera vez la existencia de una luna enana marrón. Hasta entonces, estos primeros indicios proporcionan información sobre la influencia del JWST desde que comenzó a enviar sus observaciones del universo a la Tierra en el verano de 2022.
«Cada vez que un astrónomo apunta con el JWST a un objeto, existe la posibilidad de realizar un nuevo descubrimiento sorprendente», concluyó Faherty. «Las emisiones de metano no estaban en mi radar cuando comenzamos este proyecto, pero ahora que sabemos que pueden estar ahí y la explicación es tan atractiva, estoy buscándola constantemente. Es parte de la forma en que avanza la ciencia».
La investigación del equipo fue publicado hoy (17 de abril) en la revista Nature.
