Revisando décadas de datos del viejo Voyager 2, los científicos encuentran un secreto más

Revisando décadas de datos del viejo Voyager 2, los científicos encuentran un secreto más


El gigante de hielo Urano parece estar perdiendo un poco de su atmósfera en el espacio, quizás desviado por el campo magnético del planeta.


Ocho y medio
años en su gran recorrido por el sistema solar, De la NASA
Voyager 2
nave espacial era
Listo para otro encuentro. Era el 24 de enero de 1986, y pronto se encontraría con el misterioso
séptimo planeta, Urano helado.

Durante el proximo
pocas horas, la Voyager 2 voló a 50,600 millas (81,433 kilómetros) de la nube de Urano
tops, recolectando datos que revelaron dos anillos nuevos, 11 lunas nuevas y temperaturas inferiores a menos 353 grados
Fahrenheit (menos 214 grados Celsius). El conjunto de datos sigue siendo la única medida cercana
alguna vez hemos hecho del planeta.

Tres décadas
más tarde, los científicos que volvieron a inspeccionar esos datos encontraron un secreto más.

Desconocido para
toda la comunidad de física espacial, hace 34 años, la Voyager 2 voló a través de un plasmoide,
una burbuja magnética gigante que pudo haber estado llevando la atmósfera de Urano al espacio.
El hallazgo, reportado en Cartas de investigación geofísica, plantea nuevas preguntas sobre el planeta
entorno magnético único en su tipo.

Un bicho raro magnético tambaleante

Atmósferas planetarias
todo el sistema solar se está filtrando al espacio. El hidrógeno brota de Venus a
únete al viento solar, la corriente continua de partículas que escapa del Sol. Júpiter
y Saturno expulsan globos de su aire cargado eléctricamente. Incluso la atmósfera de la Tierra tiene fugas. (No te preocupes, se quedará por
otros mil millones de años más o menos.)

Los efectos son
pequeño en escalas de tiempo humanas, pero dado el tiempo suficiente, el escape atmosférico puede fundamentalmente
alterar el destino de un planeta. Para un caso en cuestión, mira a Marte.

"Marte utilizó
ser un planeta húmedo con una atmósfera espesa ", dijo Gina DiBraccio, física espacial
en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA y científico del proyecto para la Atmósfera de Marte
y Evolución volátil, o misión MAVEN. "Evolucionó con el tiempo" – 4 mil millones
años de fuga al espacio – "para convertirse en el planeta seco que vemos hoy".

Escape atmosférico
es impulsado por el campo magnético de un planeta, que puede ayudar y dificultar el proceso.
Los científicos creen que los campos magnéticos pueden proteger un planeta, evitando la destrucción de la atmósfera.
Explosiones del viento solar. Pero también pueden crear oportunidades de escape, como
los globos gigantes se desprendieron de Saturno y Júpiter cuando las líneas del campo magnético se vuelven
enredado. De cualquier manera, para comprender cómo cambian las atmósferas, los científicos pagan cerca
Atención al magnetismo.

Ese es uno mas
razón por la que Urano es un misterio. El sobrevuelo de Voyager 2 de 1986 reveló cuán magnéticamente
raro es el planeta.

"La estructura,
la forma en que se mueve … ", dijo DiBraccio," Urano está realmente solo ".

A diferencia de cualquier otro
planeta en nuestro sistema solar, Urano gira casi perfectamente de lado, como un cerdo
en un asado de asador – completando un rollo de barril una vez cada 17 horas. Su campo magnético
el eje apunta a 60 grados de distancia de ese eje de rotación, de modo que a medida que el planeta gira, su magnetosfera
– el espacio tallado por su campo magnético – se tambalea como un balón de fútbol mal lanzado.
Los científicos aún no saben cómo modelarlo.

Esta rareza dibujó
DiBraccio y su coautor Dan Gershman, un compañero físico espacial de Goddard, para el
proyecto. Ambos formaban parte de un equipo que elaboraba planes para una nueva misión al "hielo".
gigantes "Urano y Neptuno, y estaban buscando misterios para resolver.

Urano es extraño
El campo magnético, medido por última vez hace más de 30 años, parecía un buen lugar para
comienzo.

Entonces descargaron
Lecturas del magnetómetro de la Voyager 2, que controlaron la fuerza y ​​la dirección de
los campos magnéticos cerca de Urano mientras la nave espacial pasaba volando. Sin tener idea de lo que harían
encuentran, se acercaron más que los estudios anteriores, trazando un nuevo punto de datos cada
1.92 segundos. Las líneas suaves dieron paso a puntas y salientes irregulares. Y ahí es cuando ellos
Lo vi: un pequeño zigzag con una gran historia.

"Tu crees
eso podría ser … ¿un plasmoide? ", preguntó Gershman a DiBraccio, al ver el
garabato

Poco conocido en
En el momento del sobrevuelo de la Voyager 2, los plasmoides han sido reconocidos como un importante
forma en que los planetas pierden masa. Estas burbujas gigantes de plasma, o gas electrificado, pellizcan
desde el final de la cola magnética de un planeta, la parte de su campo magnético explotado
De vuelta por el sol como una manga de viento. Con suficiente tiempo, los plasmoides que escapan pueden drenar
los iones de la atmósfera de un planeta, cambiando fundamentalmente su composición.

Habían estado
observado en la Tierra y otros planetas, pero nadie había detectado plasmoides en Urano
– todavía.

DiBraccio corrió
los datos a través de su canal de procesamiento, y los resultados volvieron limpios.
"Creo que definitivamente lo es", dijo.

The Bubble Escapes

El plasmoide DiBraccio
y Gershman encontró ocupado solo 60 segundos del vuelo de 45 horas de duración de la Voyager 2
por Urano Apareció como una señal rápida de arriba a abajo en los datos del magnetómetro. "Pero
si lo trazaras en 3D, se vería como un cilindro ", dijo Gershman.

Comparando sus
resultados de plasmoides observados en Júpiter, Saturno y Mercurio, estimaron un cilindro
formar al menos 127,000 millas (204,000 kilómetros) de largo, y hasta aproximadamente 250,000
millas (400,000 kilómetros) de ancho. Como todos los plasmoides planetarios, estaba lleno de
partículas cargadas, en su mayoría hidrógeno ionizado, creen los autores.

Lecturas de
dentro del plasmoide, cuando la Voyager 2 voló a través de él, insinuó sus orígenes. Mientras
algunos plasmoides tienen un campo magnético interno retorcido, observaron DiBraccio y Gershman
bucles magnéticos lisos y cerrados. Tales plasmoides en forma de bucle se forman típicamente como
un planeta giratorio arroja fragmentos de su atmósfera al espacio. "Fuerzas centrífugas
tomar el control, y el plasmoide se aprieta ", dijo Gershman. Según su
estimaciones, plasmoides como ese podrían representar entre el 15% y el 55% de la atmósfera
pérdida de masa en Urano, una proporción mayor que Júpiter o Saturno. Puede
bien sea la forma dominante en que Urano arroja su atmósfera al espacio.

¿Cómo ha plasmoide
escapar cambió Urano con el tiempo? Con solo un conjunto de observaciones, es difícil
decir.

"Imagina
si una nave espacial voló a través de esta habitación y trató de caracterizar a todo el
Tierra ", dijo DiBraccio." Obviamente no te mostrará nada
sobre cómo es el Sahara o la Antártida ".

Pero los hallazgos
ayuda a enfocar nuevas preguntas sobre el planeta. El misterio restante es parte de la
dibujar. "Es por eso que amo la ciencia planetaria", dijo DiBraccio. "Eres
siempre yendo a un lugar que realmente no conoces ".

El gemelo Voyager
Las naves espaciales fueron construidas y continúan siendo operadas por el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA.
JPL es una división de Caltech en Pasadena. Las misiones Voyager son parte de la
Observatorio del Sistema de Heliofísica de la NASA, patrocinado por la División de Heliofísica de
la Dirección de Misión Científica en Washington.

Para más información
sobre la nave espacial Voyager, visite:

https://www.nasa.gov/voyager

https://voyager.jpl.nasa.gov

Noticias Medios Contacto

Calla Cofield
Laboratorio de Propulsión a Chorro, Pasadena, California.
818-393-1821
calla.e.cofield@jpl.nasa.gov

Escrito por Miles Hatfield
Centro de vuelo espacial Goddard de la NASA, Greenbelt, Maryland.

2020-056

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