Una misión de la NASA midió la primera onda de choque interplanetaria

La misión MMS (Magnetospheric Multiscale) de la NASA realizó las primeras mediciones de alta resolución de una onda de choque interplanetaria, después de cuatro años en el espacio.

Estas ondas de choque, hechas de partículas y ondas electromagnéticas, son lanzadas por el Sol. Proporcionan bancos de pruebas ideales para aprender sobre fenómenos universales más grandes, pero medir los choques interplanetarios requiere estar en el lugar correcto en el momento correcto. Así es como la nave espacial MMS pudo hacer exactamente eso.

Las ondas de choque interplanetarias son un tipo de choque sin colisión, en el que las partículas transfieren energía a través de campos electromagnéticos en lugar de rebotar directamente entre sí. Estos choques sin colisión son un fenómeno que se encuentra en todo el universo, incluso en supernovas, agujeros negros y estrellas distantes. MMS estudia los choques sin colisión alrededor de la Tierra para obtener una mejor comprensión de los choques en todo el universo.

MMS consta de cuatro naves espaciales idénticas, que vuelan en una formación apretada que permite el mapeo 3D del espacio

Las ondas de choque interplanetarios comienzan en el Sol, que libera continuamente corrientes de partículas cargadas llamadas viento solar.

El viento solar generalmente viene en dos tipos: lento y rápido. Cuando una corriente rápida de viento solar supera a una corriente más lenta, crea una onda de choque, al igual que un barco que se mueve a través de un río crea una ola. La ola luego se extiende por todo el sistema solar. El 8 de enero de 2018, MMS estaba en el lugar correcto para ver un choque interplanetario a medida que pasaba.

MMS pudo medir el impacto gracias a sus instrumentos de alta resolución y velocidad sin precedentes. Uno de los instrumentos a bordo de MMS es el Fast Plasma Investigation, puede medir iones y electrones alrededor de la nave espacial hasta 6 veces por segundo. Dado que las ondas de choque a alta velocidad pueden pasar la nave espacial en solo medio segundo, este muestreo de alta velocidad es esencial para atrapar el choque.

Estas ondas de choque lanzadas por el sol proporcionan bancos de pruebas ideales para aprender sobre fenómenos universales más grandes, pero medir los choques interplanetarios requiere estar en el lugar correcto en el momento correcto

Al observar los datos del 8 de enero, los científicos notaron un grupo de iones del viento solar. Poco después, vieron un segundo grupo de iones, creado por iones que ya se encontraban en el área y que habían salido del impacto al pasar. Analizando esta segunda población, los científicos encontraron evidencia para apoyar una teoría de la transferencia de energía que se planteó por primera vez en la década de 1980.

MMS consta de cuatro naves espaciales idénticas, que vuelan en una formación apretada que permite el mapeo 3D del espacio. Dado que las cuatro naves espaciales MMS estaban separadas por solo 6 kilómetros en el momento del choque, los científicos también pudieron ver patrones irregulares a pequeña escala en el choque. El evento y los resultados han sido publicados en el Journal of Geophysical Research.

Debido a la sincronización de la órbita y los instrumentos, MMS solo está en su lugar para ver choques interplanetarios aproximadamente una vez por semana, pero los científicos confían en que encontrarán más. Particularmente ahora, después de ver un fuerte choque interplanetario, los científicos de MMS esperan poder detectar los más débiles que son mucho más raros y menos entendidos. Encontrar un evento más débil podría ayudar a abrir un nuevo régimen de física de choque, informó la NASA.

Agencia DPA