La misión Magnetospheric Multiscale, MMS, ha pasado los últimos cuatro años utilizando instrumentos de alta resolución para ver lo que ninguna otra nave espacial puede hacer. Recientemente, MMS realizó las primeras mediciones de alta resolución de un choque interplanetario.

Estos choques hecho de partículas y ondas electromagnéticas, son lanzados por el sol. Proporcionan bancos de pruebas ideales para aprender sobre fenómenos universales más amplios, pero medir los choques interplanetarios requiere estar en el lugar correcto en el momento correcto. Así es como la nave espacial MMS pudo hacer precisamente eso.

¿Qué hay en un shock?

Los choques interplanetarios 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 colisiones son un fenómeno que se encuentra en todo el universo, incluso en supernovas, agujeros negros y estrellas distantes. MMS estudia los choques sin colisiones alrededor de la Tierra para comprender mejor los choques en todo el universo.

Los choques interplanetarios comienzan en el Sol, que continuamente libera corrientes de partículas cargadas llamadas viento solar.

El viento solar suele presentarse en dos tipos:lento y rápido. Cuando una corriente rápida de viento solar alcanza 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. Luego, la ola se extiende por todo el sistema solar. El 8 de enero 2018, MMS estaba en el lugar correcto para ver un choque interplanetario mientras pasaba.

Atrapando el shock

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

Mirando los datos del 8 de enero, los científicos notaron un grupo de iones del viento solar. Poco después de, vieron un segundo grupo de iones, creado por iones que ya estaban en el área que habían rebotado en el impacto al pasar. Analizando esta segunda población, los científicos encontraron evidencia para apoyar una teoría de la transferencia de energía planteada 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 tridimensional del espacio. Dado que las cuatro naves espaciales MMS estaban separadas por solo 12 millas en el momento del choque (no cientos de kilómetros como lo habían estado las naves espaciales anteriores), los científicos también pudieron ver patrones irregulares a pequeña escala en el choque. El evento y los resultados se publicaron recientemente en el Revista de investigación geofísica .

Volviendo por más

Debido a la sincronización de la órbita y los instrumentos, MMS solo está disponible para ver descargas interplanetarias aproximadamente una vez a la 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 comprendidos. Encontrar un evento más débil podría ayudar a abrir un nuevo régimen de física de choque.