La exploración de las fronteras de la heliosfera

Programada para su lanzamiento al espacio en 2025, la sonda espacial IMAP (Interstellar Mapping and Acceleration Probe) de la NASA observará y cartografiará la heliosfera del Sol (el volumen de espacio lleno de partículas que salen del Sol, lo que se conoce como viento solar) y estudiará cómo interactúa con el vecindario de nuestro sistema solar. La frontera de la heliosfera es una barrera que nos protege contra la radiación más perjudicial del espacio interestelar. De hecho, esta barrera probablemente contribuyó de manera importante a hacer habitable la Tierra. Conocer bien su efecto protector en el espacio interplanetario ayudará a preparar las medidas de seguridad para los futuros viajes tripulados a la Luna y a Marte.

El proyecto IMAP sigue avanzando y una novedad reciente es que, mediante un acuerdo entre la NASA y la Agencia Espacial Británica, se ha decidido que el Imperial College de Londres (ICL) en el Reino Unido diseñe y construya uno de los diez instrumentos de la nave (un magnetómetro llamado MAG), además de proporcionar el apoyo en tierra y el personal necesario para asegurar el funcionamiento del instrumento y maximizar su aprovechamiento por el equipo científico de la IMAP.

La heliosfera fue descubierta a finales de la década de 1950, y aún quedan muchas preguntas sobre ella pendientes de respuesta.

A medida que se investiga la heliosfera, mejor se conoce cómo reduce la exposición de los astronautas y de las naves espaciales a la radiación dañina procedente de fuera del sistema solar y, de forma más general, cómo las estrellas pueden influir en sus planetas cercanos.

La sonda espacial IMAP nos ayudará a conocer mejor la naturaleza del espacio interplanetario, que está dominado por un flujo constante de partículas procedentes del Sol llamado viento solar. (Ilustración: NASA Goddard Space Flight Center / Conceptual Image Lab)

Algo de radiación nos llega en nuestra vida cotidiana. Cuando tomamos el sol, recibimos la radiación de esta estrella. Utilizamos un tipo de radiación para calentar comida en el microondas y confiamos en la de otro tipo para la obtención de imágenes médicas.

La radiación espacial, sin embargo, es más parecida a la que liberan elementos radiactivos como el uranio. La radiación espacial que nos llega de otras estrellas se llama radiación cósmica galáctica. Los puntos activos de nuestra galaxia, como aquellos en los que hay supernovas, agujeros negros y estrellas de neutrones, pueden despojar de sus electrones a los átomos y acelerar los núcleos hasta casi la velocidad de la luz, produciendo radiación cósmica galáctica.

En la Tierra, disfrutamos de tres capas de protección contra la radiación espacial. La primera es la heliosfera, que ayuda a bloquear la radiación cósmica galáctica para que no llegue a los principales planetas del sistema solar. Además, el campo magnético de la Tierra produce un escudo llamado magnetosfera, que mantiene la radiación cósmica galáctica lejos de la Tierra y de los satélites de órbita baja como la Estación Espacial Internacional. Por último, los gases de la atmósfera terrestre absorben radiación.

Cuando los astronautas vayan de nuevo a la Luna o visiten Marte, no tendrán la misma protección que tenemos en la Tierra. Solo tendrán la protección de la heliosfera, cuyo tamaño fluctúa a lo largo del ciclo de 11 años del Sol.

En cada ciclo solar, el Sol pasa por períodos de intensa actividad y potentes vientos solares, y por períodos más tranquilos. Cuando el viento se calma, la heliosfera se desinfla. Cuando se recupera, la heliosfera se expande.

Muchas naves espaciales estudian el Sol y las partes más internas de la heliosfera. Pero solo dos objetos fabricados por el ser humano han cruzado el límite del sistema solar y se han adentrado en el espacio interestelar suministrando información sobre este: las sondas espaciales Voyager 1 y Voyager 2 de la NASA, que partieron de la Tierra en 1977. Salieron de la heliopausa (el borde de la burbuja que es la heliosfera) en 2012 y 2018 respectivamente. Sus observaciones revelaron que los rayos cósmicos son unas tres veces más intensos fuera de la heliopausa que en el interior de la heliosfera. (Fuente: NCYT de Amazings)