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La frontera entre nuestro sistema solar y el espacio interestelar mapeada por primera vez

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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.

Mapa 3D de límites de heliosfera

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. . .

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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.

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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

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Los astrónomos creen haber comprendido cómo y cuándo se formó la mancha roja de Júpiter

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Los astrónomos creen haber comprendido cómo y cuándo se formó la mancha roja de Júpiter
Agrandar / Imagen mejorada de Juno de la Gran Mancha Roja de Júpiter en 2018. Probablemente no sea la misma que la observada por Cassini en el siglo XVII.

El planeta Júpiter es particularmente conocido por su Gran Mancha Roja, un vórtice giratorio en la atmósfera del gigante gaseoso que existe desde al menos 1831. Pero cómo se formó y su edad siguen siendo temas de debate. Los astrónomos del siglo XVII, incluidos Giovanni Cassini, también informaron de un punto similar en sus observaciones de Júpiter, al que denominaron «punto permanente». Esto llevó a los científicos a preguntarse si el lugar observado por Cassini era el mismo que vemos hoy. Ahora tenemos la respuesta a esta pregunta: las manchas no son iguales, según un nuevo papel publicado en la revista Geophysical Research Letters.

«A partir de mediciones de tamaños y movimientos, dedujimos que es muy poco probable que la Gran Mancha Roja actual sea la 'Mancha Permanente' observada por Cassini», dijo el coautor Agustín Sánchez-Lavega de la Universidad del País Vasco en Bilbao, España. «La 'Mancha Permanente' probablemente desapareció entre mediados del siglo XVIII y XIX. En este caso, ahora podemos decir que la longevidad de la Mancha Roja supera los 190 años».

El planeta Júpiter era conocido por los astrónomos babilónicos de los siglos VII y VIII a. C., así como por los antiguos astrónomos chinos; Las observaciones de este último darían lugar finalmente al zodíaco chino en el siglo IV a. C., con su ciclo de 12 años basado en la órbita del gigante gaseoso alrededor del Sol. En 1610, ayudado por la aparición de los telescopios, Galileo Galilei observó las cuatro lunas más grandes de Júpiter, reforzando así el modelo heliocéntrico copernicano del sistema solar.

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(a) Pintura de Júpiter de 1711 de Donato Creti que muestra la mancha rojiza permanente.  (b) 2 de noviembre de 1880, dibujo de Júpiter realizado por EL Trouvelot.  (c) 28 de noviembre de 1881, dibujo de TG Elger.
Agrandar / (a) Pintura de Júpiter de 1711 de Donato Creti que muestra la mancha rojiza permanente. (b) 2 de noviembre de 1880, dibujo de Júpiter realizado por EL Trouvelot. (c) 28 de noviembre de 1881, dibujo de TG Elger.

Dominio publico

Es posible que Robert Hooke observara el «punto permanente» ya en 1664, seguido por Cassini un año después y varias otras observaciones hasta 1708. Luego desapareció de los registros astronómicos. Un farmacéutico llamado Heinrich Schwabe hizo el primer dibujo conocido de la mancha roja en 1831, y en 1878 volvió a ser muy prominente en las observaciones de Júpiter, desapareciendo nuevamente en 1883 y principios del siglo XX.

Quizás el lugar no sea el mismo…

¿Pero era ésta la misma mancha permanente que había observado Cassini? Sánchez-Lavega y sus coautores se propusieron responder a esta pregunta, revisando fuentes históricas, incluidas las notas y dibujos de Cassini del siglo XVII, así como observaciones astronómicas más recientes, y cuantificando los resultados. Hicieron una medición año tras año del tamaño, elipticidad, área y movimientos de la Mancha Permanente y la Gran Mancha Roja, desde los primeros avistamientos registrados hasta el siglo XXI.

El equipo también realizó varias simulaciones numéricas por computadora probando diferentes modelos del comportamiento de los vórtices en la atmósfera de Júpiter, que probablemente sean la causa de la Gran Mancha Roja. Es esencialmente una tormenta anticiclónica masiva y persistente. En uno de los modelos probados por los autores, la mancha se forma después de una gran tormenta. Alternativamente, varios vórtices más pequeños creados por la cizalladura del viento podrían haberse fusionado, o podría haber habido inestabilidad en las corrientes de viento del planeta que dieron como resultado una célula atmosférica alargada y con forma de punto.

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Sánchez-Lavega et al. Llegó a la conclusión de que la Mancha Roja actual probablemente no sea la misma que observaron Cassini y otros en el siglo XVII. Argumentan que la mancha permanente había desaparecido a principios del siglo XVIII y que en el siglo XIX se había formado una nueva mancha, la que vemos hoy, por lo que tiene más de 190 años.

Comparación entre la Mancha Permanente y la Gran Mancha Roja actual.  (a) Diciembre de 1690. (b) Enero de 1691. (c) 19 de enero de 1672. (d) 10 de agosto de 2023.
Agrandar / Comparación entre la Mancha Permanente y la Gran Mancha Roja actual. (a) Diciembre de 1690. (b) Enero de 1691. (c) 19 de enero de 1672. (d) 10 de agosto de 2023.

Dominio público/Eric Sussenbach

¿Pero tal vez ese sea el caso?

Otros, como el astrónomo Scott Bolton, del Southwest Research Institute de Texas, no están convencidos de esta conclusión. “Lo que creo que podemos ver no es tanto que la tormenta se haya alejado y haya llegado una nueva casi al mismo lugar”, añadió. le dijo a New Scientist. «Sería una gran coincidencia si esto sucediera exactamente en la misma latitud, o incluso en una latitud similar. Podría ser que lo que en realidad estemos observando sea la evolución de la tormenta».

Las simulaciones numéricas excluyeron el modelo de fusión de vórtices para la formación de la mancha; es mucho más probable que esto se deba a que las corrientes de viento producen una capa atmosférica alargada. Además, en 1879 la Mancha Roja medía aproximadamente 24.200 millas (39.000 kilómetros) en su eje más largo y hoy mide aproximadamente 8.700 millas (14.000 kilómetros). Así, en las décadas siguientes, la mancha se redujo y se volvió más redonda. Las observaciones más recientes de la misión Juno también revelaron que la mancha es delgada y poco profunda.

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La cuestión de por qué la Gran Mancha Roja se está reduciendo sigue siendo un tema de debate. El equipo planea realizar más simulaciones destinadas a replicar la dinámica de contracción y predecir si la mancha se estabilizará en un cierto tamaño y permanecerá estable o eventualmente desaparecerá, como probablemente sucedió con la mancha permanente de Cassini.

Cartas de investigación geofísica, 2024. DOI: 10.1029/2024GL108993 (Acerca de los DOI).

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Superficie: lo que se puede comprar por unos 1.250.000 dólares

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Superficie: lo que se puede comprar por unos 1.250.000 dólares

Llegar

O: 24824 Carretera estadounidense 93

Premio: $1.250.000

Qué: Casa de dos dormitorios y dos baños.

Pies cuadrados: 1.300

Ubicada sobre el lago Flathead, esta casa renovada con buen gusto ofrece impresionantes vistas del lago, las montañas Mission y la isla Wild Horse. Disfrute de 113 pies de frente al lago, que incluyen un muelle con estructura de metal, un elevador para botes, una playa privada y un afloramiento de roca natural. La casa también tiene una gran terraza y un balcón. Frontera occidental de Engel & Volkers

Número MLS: 30028614

tenedor grande

O: 740 Wolf Creek Drive.

Premio: $1,295,000

Qué: Casa de tres dormitorios y tres baños.

Pies cuadrados: 3.012

Este retiro abierto durante todo el año está ubicado en 3,14 acres en un entorno privado con 581 pies de frente al río Swan. La casa tiene un plano de planta abierto, techos abovedados y grandes ventanales que ofrecen vistas panorámicas al río. También cuenta con una chimenea rústica de leña y un altillo elevado con una acogedora zona de estar. Glaciar Sotheby's International Realty

Número MLS: 30028172

kalispell

O: 344 Aguas sin gas Lp.

Premio: $1,275,000

Qué: Casa de cinco dormitorios y cinco baños.

Pies cuadrados: 3.840

Esta casa se encuentra en un lote grande con un ambiente campestre y grandes vistas, pero aún está cerca de todas las comodidades de Kalispell. Cuenta con un diseño cómodo y buscado con una nueva cocina gourmet ideal para el entretenimiento. La propiedad cuenta con un muelle privado en el río Stillwater, perfecto para nadar, pasear en bote y pescar. Rével Immobilier

Número MLS: 30026866

kalispell

O: 152 Unidad con vista al río.

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Premio: $1,275,000

Qué: Casa de cuatro dormitorios y cuatro baños.

Pies cuadrados: 5.502

Ubicada en River View Greens, uno de los vecindarios más atractivos en el corazón de Kalispell, esta impresionante casa hecha a medida está ubicada en el octavo tee del campo de golf Buffalo Hill. Cuenta con techos altos, ventanales y una cocina de concepto abierto con encimeras de granito. La casa también incluye dos espacios de oficina y un garaje climatizado para tres coches. RE/MAX Vista al río

Número MLS: 30020184

Romy Caro, agente de PureWest Real Estate, ha sido agente de bienes raíces desde 2004. Su experiencia incluye la venta de propiedades residenciales, terrenos, frente al mar, vacacionales y recreativas. Ya sea que esté listo ahora o simplemente esté considerando tomar decisiones inmobiliarias, comuníquese con Romy al [email protected].

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