Crédito de imagen: NASA / JHUAPL / SwRI
El instrumento Solar Wind Around Pluto (SWAP) a bordo de la nave espacial New Horizons está diseñado para medir las interacciones de Plutón y Caronte con el viento solar, la corriente de alta velocidad de partículas cargadas que salen del sol. Comprender estas interacciones ampliará el conocimiento de los investigadores sobre los procesos astrofísicos que afectan estos cuerpos y esa parte del sistema solar.
La comunidad científica espacial comprende los extremos (llamados estados límite) de las interacciones del viento solar con planetas, cometas y otros cuerpos, pero nadie sabe qué tipo de interacción está presente en Plutón. El cometa Borrelly representa una interacción fuerte con el viento solar, mientras que Venus representa una débil.
"Esperamos que las interacciones del viento solar en Plutón se encuentren en algún lugar entre los extremos fuertes y débiles", dice el investigador principal de SWAP, Dr. David J. McComas, director ejecutivo sénior del Southwest Research Institute. (¿SwRI?)
Después de tomar medidas en Plutón, los investigadores planean usar los datos SWAP para definir parámetros básicos sobre el sistema. Por ejemplo, una vez que los investigadores saben cómo dicho material sale de Plutón, pueden estimar la cantidad de atmósfera de Plutón que escapa al espacio. Esto revelará ideas sobre la estructura y el destino de la atmósfera misma.
SWAP continuaría tomando medidas similares en Charon y al menos un objeto del cinturón de Kuiper; sin embargo, el equipo espera que esas interacciones sean mucho más débiles simplemente porque se espera que las atmósferas de estos objetos sean menos extensas y no emitan mucho material.
Otro de los muchos misterios de Plutón es donde las interacciones del viento solar ocurrirán alrededor del planeta, por lo que los planes científicos requieren que SWAP tome medidas continuas a medida que se acerca y pasa a Plutón.
"Sabemos cuándo y dónde usar algunos de los instrumentos para tomar una imagen o una medición en Plutón", dice McComas. "Las interacciones del viento solar, sin embargo, presentan un gran desafío porque estamos tratando de medir esta cosa invisible que rodea a Plutón a una distancia incierta".
“La ciencia que esperamos que realice SWAP es imposible de lograr sin ir realmente a Plutón-Charon y probar directamente su entorno. Esa capacidad es algo que la NASA fue pionera y que, hasta el día de hoy, solo Estados Unidos puede hacer ”, dice el Dr. Alan Stern, investigador principal de New Horizons y director ejecutivo de SwRI.
Las increíbles distancias de Plutón al sol requerían que el equipo SWAP construyera el instrumento de apertura más grande jamás utilizado para medir el viento solar. Permite que SWAP realice mediciones incluso cuando el viento solar es muy tenue. El instrumento también combina un analizador de potencial de retardo (RPA) con un analizador electrostático (ESA) para permitir mediciones de energía extremadamente finas y precisas del viento solar.
"Si la interacción entre Plutón y el viento solar resulta ser muy pequeña, la combinación RPA y ESA nos permitirá medir cambios mínimos en la velocidad del viento solar", dice Scott Weidner, gerente de instrumentos SWAP y científico principal de SwRI.
Los diversos instrumentos a bordo de New Horizons fueron diseñados y se están construyendo de forma independiente, sin embargo, se espera que trabajen juntos para revelar nuevas ideas significativas sobre Plutón, Charon y sus vecinos del cinturón de Kuiper. SWAP mide interacciones de baja energía, como las causadas por el viento solar. Su complemento, la Investigación Científica del Espectrómetro de Partículas Energéticas de Plutón, o PEPSSI, analizará partículas de mayor energía, como los iones de captación. La parte superior del rango de energía de SWAP puede medir algunos iones de captación, y PEPSSI continúa donde SWAP se detiene para ver las interacciones de mayor energía.
El sol y su viento solar afectan a todo el sistema solar y deberían crear interesantes oportunidades científicas para SWAP durante su viaje planificado de nueve años a Plutón. SWAP operará durante más de un mes cada año y tomará muestras de iones de iones de captación heliosféricos que se originan en el espacio interestelar y se ionizan cuando se acercan al sol. Otros iones captadores provienen del material dentro del sistema solar. Los investigadores han demostrado que incluso las colisiones entre los objetos del cinturón de Kuiper dan como resultado pequeños granos que se desplazan hacia el sol, se evaporan y se ionizan. La nave espacial Cassini, cuando llegue a Saturno en julio, permitirá a los investigadores observar
estos llamados iones de captación de “fuente externa” a 10 unidades astronómicas (AU, la distancia de la Tierra al sol), la región donde se cree que comienzan los iones de captación de la fuente externa.
"Estaremos a 30 UA antes de que New Horizons llegue a Plutón. Si bien estamos apuntando a un objeto del cinturón de Kuiper, podríamos estar entre 30 y 50 UA, donde la influencia de los iones de captación heliosféricos se hace cada vez mayor en el viento solar ", dice McComas. "En el viaje a Plutón, podremos validar o refutar la teoría de la fuente externa, que es un calentamiento emocionante para llegar a Plutón".
Fuente original: Comunicado de prensa de SWRI
