Sistema solar

Estructura del sistema solar

• Heliosfera: es la región de la Vía Láctea que se encuentra bajo la influencia del campo magnético del Sol y del viento solar. Su límite llega hasta la heliopausa.
  Dentro de la burbuja magnética de la Heliosfera se encuentran todos los planetas de nuestro sistema solar, además de Plutón, casi todos los planetas menores, los asteroides y la mayoría de los cometas.
  El 10 de julio de 2013, los científicos de la NASA difundieron imágenes que muestran la heliocauda que surge de la Heliosfera. Los hallazgos se basan en datos transmitidos por IBEX (Interstellar Boundary Explorer o Explorador de la Frontera Interestelar) de la NASA. Los científicos suponían que la heliosfera tenía una cola, y ahora poseen los primeros datos concretos sobre su forma. Es difícil calcular la longitud de la heliocauda, pero su extremo al evaporarse podría alcanzar los 160.000 millones de kilómetros¹.
• Heliofunda: aquí el viento comienza a interactuar con el medio interestelar, se ralentiza, comprime y genera turbulencias por su interacción con el medio interestelar hasta que en su borde final, cesa. La primera zona de la heliofunda donde el viento solar se desacelera se llama región de desaceleración (low-down region), y la zona más externa donde el viento deja de moverse hacia afuera es la región de estancamiento (stagnation region). No hace mucho (y aún aparece en muchas publicaciones e imágenes) se consideraba la existencia de una tercera región más externa en la heliofunda llamada región de agotamiento (depletion region) donde desaparecían estas partículas cargadas de baja energía de la heliovaina, pero hoy se sabe que esta tercera región fue en realidad el comienzo del espacio interestelar.
  • Choque de terminación: zona en la que la velocidad del viento solar se hace subsónico. Las partículas del viento solar, que se originan en la superficie extremadamente caliente de la corona, salen de esta a una velocidad de 300 a 800 km/s, que se va reduciendo hasta hacerse, en este punto, inferior a la del sonido (100 km/s en el medio interestelar).
    

    

    A pesar de haber puesto una distancia de 90 UA en la tabla, el termination shock no es una barrera equidistante: la Voyager 1 cruzó el choque de terminación a 94 UA del sol y la Voyager 2 a 84 UA. Esa diferencia de casi 1.500 millones de kilómetros se explica, principalmente, por un campo magnético interestelar fuerte y muy inclinado que empuja la heliosfera.
    Sin embargo hay que tener en cuenta que ambas naves realizaron sus mediciones con casi tres años de diferencia, lo que dio suficiente tiempo para que el viento solar variable cambiara la distancia del choque de terminación.
  • Región de desaceleración: es la región de la heliofunda tras el choque de terminación y aquí se produce la deceleración del viento solar.
  • Región de estancamiento: la Voyager 1 detectó que el viento solar se redujo a cero, la intensidad del campo magnético se duplicó y los electrones de alta energía de la galaxia aumentaron 100 veces.
  • Heliopausa: el viento solar se detiene ya que, en este punto, los vientos del sol son superados por el viento interestelar. El campo magnético interestelar neutraliza aquí la energía solar, siendo este el límite teórico del campo magnético solar. Es el borde externo de la heliosfera y el inicio del espacio interestelar.
    Este límite no es esférico sino bastante asimétrico, y ello se debe a que el campo magnético del Sol se arrastra hacia atrás por el viento interestelar (como lo hacen los de los planetas tras de su traslación al interactuar con el viento solar).
• Borde exterior de la Nube de Oort: fin de la gravedad solar y del sistema solar.

Las coordenadas que hemos obtenido, gracias a las sondas Voyager, de la barrera del choque de terminación han sido muy importantes para tener una primera idea de la distancia de la que se está hablando, pero son tan solo dos puntos en la inmensidad de la burbuja. La misión Interestelar Boundary Explorer (IBEX) de la NASA ya ha iniciado los primeros mapas de todo el perímetro del sistema solar.

Las partículas del viento solar, calientes y con carga eléctrica, atraviesan la heliosfera hasta que llegan al espacio interestelar. Allí se mezclan con los átomos neutros más lentos y fríos del espacio interestelar y se producen colisiones entre ellas. Entonces aquellas roban un electrón a estas y se tornan neutras. Tras estas colisiones las partículas salen disparada en varias direcciones, y algunas de ellas regresan a la Tierra, y son esos átomos energéticamente neutros los que observa IBEX.

A finales de 2016, cuando el generador de imágenes de átomos neutros enérgicos del IBEX comenzó a captar una señal inusualmente fuerte. Sus hallazgos se publicaron el 20 de marzo de 2018 en un artículo de Astrophysical Journal Letters. Todos los datos fueron procesados por una supercomputadora y con los resultados obtenidos el equipo del IBEX, en la Universidad de Princeton en Princeton (New Jersey —EE. UU.—), simuló una heliosfera completa.

Los resultados posteriores indican que el choque de terminación y la heliopausa se habían alejado, por lo que el tamaño de la heliosfera ha aumentado estos últimos años, al aumentar la presión del viento solar. No se puede hablar, por tanto de tamaños y distancias fijas.

La nave de IBEX está orbitando la luna desde muy lejos, cerca de la luna y recibe datos de átomos de retorno del espacio interestelar en todas direcciones, por ello podrán acabar mapeando la heliosfera incluso en tres dimensiones.

Las unidades en las que he mostrado las distancias (teóricas) son: unidades astronómicas (UA), millones de kilómetros (Mkm) y horas luz (hl), salvo en el espacio interestelar, que por su lejanía era más visible el uso de días luz (dl) y años luz (al). La heliopausa lleva un degradado de ambos colores porque, aunque habitualmente se le considera parte de la heliosfera (su borde final), es, realmente, el límite entre esta y el espacio interestelar.

Hay que tener en cuenta que toda la zona externa del sistema solar, sus límites, formas, tamaños y distancias están basados en hipótesis no confirmadas, por lo que, ya no solo deben ser puestas en su correcto plano teórico, sino que hay variaciones según las fuentes consultadas. Aquí he dado una imagen general de la información que he podido recopilar y los valores numéricos son una aproximación a lo estudiado en dichas fuentes.