La nave espacial Interstellar Boundary Explorer (IBEX) de la NASA realizó las primeras observaciones de átomos rápidos de hidrógeno provenientes de la luna, luego de décadas de especulación y búsqueda de su existencia. Lanzado en octubre pasado, el IBEX tiene la misión de crear imágenes y mapear las interacciones dinámicas causadas por el viento solar caliente que golpea la fría extensión del espacio. Pero cuando el equipo de IBEX encargó la nave espacial, descubrieron la corriente de átomos de hidrógeno neutros que son causados por la dispersión del viento solar de la superficie de la luna.
El detector que hizo el descubrimiento, llamado IBEX-Hi, fue diseñado y construido por el Southwest Research Institute y Los Alamos National Labs para medir partículas que se mueven a velocidades de 0.5 millones a 2.5 millones de millas por hora.
"Justo después de encender el IBEX-Hi, la luna pasó por su campo de visión y allí estaban", dice el Dr. David J. McComas, investigador principal del IBEX y vicepresidente asistente de SwRI Space Science y División de Ingeniería, donde se construyó principalmente el detector de partículas IBEX-Hi. "El instrumento se iluminó con una señal clara de la detección de los átomos neutros a medida que se dispersaban desde la luna".
El viento solar, la corriente supersónica de partículas cargadas que fluye del sol, se mueve hacia el espacio en todas las direcciones a velocidades de aproximadamente un millón de mph. El fuerte campo magnético de la Tierra protege a nuestro planeta del viento solar. La luna, con su campo magnético relativamente débil, no tiene tal protección, lo que hace que el viento solar golpee el lado solar de la luna.
Desde su punto de vista en la órbita terrestre alta, IBEX ve aproximadamente la mitad de la luna: una cuarta parte está oscura y mira hacia el lado nocturno (lejos del sol), mientras que la otra cuarta parte mira hacia el lado del día (hacia el sol). Las partículas del viento solar impactan solo el lado del día, donde la mayoría de ellas están incrustadas en la superficie lunar, mientras que algunas se dispersan en diferentes direcciones. Los dispersos se convierten principalmente en átomos neutros en este proceso de reflexión al recoger electrones de la superficie lunar.
El equipo de IBEX estima que solo alrededor del 10 por ciento de los iones del viento solar se reflejan en el lado solar de la luna como átomos neutros, mientras que el 90 por ciento restante está incrustado en la superficie lunar. Las características de la superficie lunar, como el polvo, los cráteres y las rocas, juegan un papel en la determinación del porcentaje de partículas que se incrustan y el porcentaje de partículas neutras, así como su dirección de viaje, que se dispersan.
McComas dice que los resultados también arrojan luz sobre el proceso de "reciclaje" realizado por partículas en todo el sistema solar y más allá. El viento solar y otras partículas cargadas impactan el polvo y los objetos más grandes a medida que viajan a través del espacio, donde se dispersan y se reprocesan como átomos neutros. Estos átomos pueden viajar largas distancias antes de ser despojados de sus electrones y convertirse en iones y el complicado proceso comienza nuevamente.
Los procesos combinados de dispersión y neutralización ahora observados en la luna tienen implicaciones para las interacciones con objetos a través del sistema solar, como asteroides, objetos del Cinturón de Kuiper y otras lunas. También se pueden inferir las interacciones entre la superficie del plasma que se producen dentro de la nebulosa protestelar, la región del espacio que se forma alrededor de los planetas y las estrellas, así como los exoplanetas, planetas alrededor de otras estrellas.
La misión principal de IBEX es observar y mapear las complejas interacciones que ocurren en el borde del sistema solar, donde el viento solar de un millón de millas por hora se encuentra con el material interestelar del resto de la galaxia. La nave espacial transporta los detectores de átomos neutros más sensibles que jamás hayan volado en el espacio, lo que permite a los investigadores no solo medir la energía de las partículas, sino también hacer imágenes precisas de dónde provienen.
Y la nave espacial apenas está comenzando. Hacia el final del verano, el equipo lanzará el primer mapa de todo el cielo de la nave espacial que muestra los procesos energéticos que ocurren en el borde del sistema solar. El equipo no hará comentarios hasta que la imagen esté completa, pero McComas insinúa: "No se parece a ninguno de los modelos".
La investigación fue publicada recientemente en la revista. Cartas de investigación geofísica.
Fuente: Instituto de Investigación del Sudoeste
