Postales desde el más allá

Hace 31 años, la NASA envió al espacio un mensaje en una botella. Una de las responsables de esta misiva interestelar, Ann Druyan –viuda del astrónomo y divulgador Carl Sagan–, definió la misión Voyager como “el proyecto más romántico y hermoso abordado por la NASA”. Las dos sondas gemelas lanzadas en agosto y septiembre de 1977 transportaban discos de oro que explicarían a quien pudiera encontrarlos cómo son los humanos y su mundo.

Pero esta carta abierta a otras civilizaciones no era el cometido primario de las Voyager. Las naves debían completar un Grand Tour de observación y medición por los planetas exteriores del Sistema Solar; hasta, por fin, enfrentarse con el espacio interestelar, enviando entretanto sus postales de datos numéricos para ayudar a los científicos a desentrañar la estructura física de los dominios del Sol.

En agosto de 2007, Voyager 2 seguía los pasos de su gemela hacia la región donde el influjo del Sol se debilita antes de desaparecer. Un año después de aquello, la revista Nature publica hoy una serie de estudios que recopilan y analizan los datos transmitidos por la Voyager 2, proporcionando a los expertos un mapa aproximado de aquellos confines.

Burbuja solar

El Sol dispersa en todas direcciones el llamado viento solar, un flujo magnético de partículas que abre una burbuja en el cosmos. Esta inmensa pompa espacial, o heliosfera, engloba a todo el sistema planetario; su radio, unas 100 unidades astronómicas (UA, la distancia media de la Tierra al Sol, 150 millones de kilómetros), supera el doble de la distancia del Sol a Plutón.

Para comprender cómo funciona esta estructura, el astrónomo de la Universidad de Arizona, Jack Jokipii, propone un astuto modelo en dos dimensiones: un grifo arroja agua sobre una superficie, definiendo regiones que simulan sus equivalentes solares. La heliosfera termina en una frontera llamada frente de choque de terminación, donde el viento solar supersónico pierde fuerza al mezclarse con el plasma interestelar, el medio exterior a la heliosfera. Esta región de transición, denominada heliofunda, acaba en un límite externo llamado heliopausa. Más allá, el Sol es una estrella tan ajena y lejana como cualquier otra, en un espacio compuesto por un gas disperso de átomos de hidrógeno.

Hace casi cuatro años, Voyager 1 cruzó el frente de choque a unas 94 UA del Sol. El objeto de fabricación humana más alejado del planeta se encuentra ahora a más de 106 UA, algo más de 14 horas luz, el tiempo que tardan sus señales en llegar a la Tierra. Aunque el paso de la Voyager 1 a la heliofunda fue de enorme interés, una avería en su analizador de plasma impidió obtener todo el rendimiento posible de este histórico tránsito.

Los científicos pudieron resarcirse el pasado agosto, cuando la Voyager 2 siguió los pasos de su hermana en perfectas condiciones de forma. Para sorpresa de los investigadores, la segunda viajera cruzó el frente de choque a 84 UA del Sol, 10 más cerca que su predecesora. Es más; durante los dos días que duró la operación, 31 de agosto y 1 de septiembre, cruzó la frontera varias veces, como las carreteras que bordean el límite irregular de una provincia. Sólo que, en este caso, la propia frontera se movía, alterando su configuración en pocas horas.

Las principales conclusiones acercan la estructura de la pompa solar al modelo del grifo: la heliosfera no es simétrica, sino de conformación alargada, y sus límites cambiantes forman dientes como resultado de esa violenta colisión entre el viento solar y el flujo interestelar. Campos magnéticos locales, sugieren los autores de los estudios, deforman el borde exterior para crear efectos como esa diferencia de 10 UA entre los puntos de cruce de ambas sondas.

Bumeranes cuánticos

Cinco de los seis estudios de Nature, elaborados por varios institutos de EEUU con participación griega y china, escrutan y descifran la información de la Voyager 2. Pero dejan un importante cabo suelto: un 70% de la energía disipada en el frente de choque tiene un destino que los instrumentos de la nave no logran determinar. Inesperadamente, la respuesta a esta incógnita iba a llegar de otra fuente: las sondas STEREO, dos artefactos de la NASA lanzados en 2006 que estudian el Sol siguiendo los pasos de la Tierra alrededor de su estrella.

El equipo de la Universidad de California en Berkeley (EEUU) que examina los datos de las STEREO se sorprendió al detectar un flujo de partículas neutras –sin carga eléctrica– que procedían de una misma región: el frente de choque y la heliofunda. Los científicos descubrieron así dónde reside ese 70% perdido: los iones calientes del viento solar ceden su energía a los átomos fríos y neutros del exterior; una vez libres de carga, las partículas regresan a contraviento, probablemente metamorfoseadas en átomos de hidrógeno.

Las dos Voyager viajan ya por la heliofunda hacia la heliopausa, donde el espacio interestelar se abrirá por primera vez a la ciencia humana; siempre que la NASA no decida cancelar la misión, hoy sostenida por un pequeño equipo residual. En esa región remota, fría y oscura, las baterías nucleares de las viajeras continuarán alimentando sus aparatos hasta 2025. Pero el mensaje en la botella, fabricado para la eternidad, seguirá vagando por el Universo en busca de su playa.

3 de marzo de 1972: 'Pioneer 10'

Fue la primera sonda en observar Júpiter. El último contacto con ella se estableció en 2003. Llegará a la estrella Aldebarán dentro de dos millones de años.

6 de abril de 1973: 'Pioneer 11'

Estudió Saturno por primera vez. Se perdió el contacto en 1995. Entrará en la constelación del Águila en cuatro millones de años.

20 de agosto de 1977: 'Voyager 2'

Se lanzó antes que su gemela, pero en trayectoria más lenta. Exploró Urano y Neptuno.

5 de septiembre de 1977: 'Voyager 1'

El artefacto humano más alejado de la Tierra sobrevoló Júpiter y Saturno antes de seguir viaje. Se encuentra a unos 16.000 millones de kilómetros del Sol.

19 de enero de 2006: 'New Horizons'

Ha dejado atrás Júpiter y Saturno. Se acercará a Plutón y Caronte el 14 de julio de 2015, de camino hacia otros objetos de Kuiper.