Por primera vez, se ha cartografiado el límite de la heliosfera, dando a los científicos una mejor comprensión de cómo interactúan los vientos solares e interestelares.

"Los modelos físicos han teorizado este límite durante años, "dijo Dan Reisenfeld, científico del Laboratorio Nacional de Los Alamos y autor principal del artículo, que fue publicado en el Diario astrofísico hoy dia. "Pero esta es la primera vez que hemos podido medirlo y hacer un mapa tridimensional".

La heliosfera es una burbuja creada por el viento solar, una corriente de principalmente protones, electrones, y partículas alfa que se extienden desde el Sol al espacio interestelar y protegen a la Tierra de la radiación interestelar dañina.

Reisenfeld y un equipo de otros científicos utilizaron datos del satélite Interestelar Boundary Explorer (IBEX) que orbita la Tierra de la NASA, que detecta partículas que provienen de la heliovaina, la capa límite entre el sistema solar y el espacio interestelar. El equipo pudo mapear el borde de esta zona, una región llamada heliopausa. Aquí, el viento solar, que empuja hacia el espacio interestelar, choca con el viento interestelar, que empuja hacia el sol.

Para hacer esta medida, utilizaron una técnica similar a la forma en que los murciélagos usan el sonar. "Así como los murciélagos envían pulsos de sonar en todas direcciones y usan la señal de retorno para crear un mapa mental de su entorno, usamos el viento solar del sol, que sale en todas direcciones, para crear un mapa de la heliosfera, "dijo Reisenfeld.

Lo hicieron utilizando la medición del satélite IBEX de átomos neutros energéticos (ENA) que resultan de las colisiones entre las partículas del viento solar y las del viento interestelar. La intensidad de esa señal depende de la intensidad del viento solar que golpea la heliovaina. Cuando una ola golpea la vaina, el recuento de ENA aumenta e IBEX puede detectarlo.

"La 'señal' del viento solar enviada por el Sol varía en intensidad, formando un patrón único, "explicó Reisenfeld." IBEX verá el mismo patrón en la señal ENA que regresa, dos a seis años después, dependiendo de la energía ENA y de la dirección en la que mira IBEX a través de la heliosfera. Esta diferencia de tiempo es la forma en que encontramos la distancia a la región de la fuente de ENA en una dirección particular ".

Luego aplicaron este método para construir el mapa tridimensional, utilizando datos recopilados durante un ciclo solar completo, desde 2009 hasta 2019.

"Al hacer esto, podemos ver el límite de la heliosfera de la misma manera que un murciélago usa el sonar para 'ver' las paredes de una cueva, "añadió.

La razón por la que la señal tarda tanto en regresar a IBEX es por las grandes distancias involucradas. Las distancias en el sistema solar se miden en unidades astronómicas (AU), donde 1 AU es la distancia de la Tierra al Sol. El mapa de Reisenfeld muestra que la distancia mínima desde el Sol a la heliopausa es de aproximadamente 120 UA en la dirección que mira hacia el viento interestelar, y en la dirección opuesta, se extiende al menos 350 AU, que es el límite de distancia de la técnica de sondeo. Para referencia, la órbita de Neptuno tiene unas 60 UA de ancho.