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El dilema aparente

  Cuando se habla de la heliopausa, la frontera entre el viento solar y el medio interestelar, suele mencionarse que allí el plasma alcanza 30.000–50.000 K. A primera vista, resulta desconcertante que sondas delicadas como las Voyager —máquinas de los años 70, sin escudos térmicos especiales— hayan podido atravesar una región tan caliente sin sufrir daños catastróficos. La clave está en entender qué significa una temperatura tan alta en un plasma extremadamente tenue.

Temperatura no es “calor” en el sentido cotidiano

  En un plasma, la temperatura mide la energía cinética promedio de las partículas, es decir, lo rápido que se mueven. Pero esto no implica que el entorno pueda transferir mucha energía a un objeto sólido. Lo que determina cuánto “calor” recibe una nave es principalmente la densidad de partículas. Y en la heliopausa, esa densidad es extraordinariamente baja: del orden de 0,001–0,1 partículas por centímetro cúbico, millones de veces menos que el mejor vacío alcanzable en laboratorios terrestres. Pocas partículas significan muy pocos impactos por segundo, incluso si cada una viaja a velocidades altísimas.

La analogía útil

  Imagina una sauna a 80 °C repleta de aire: te quemarías rápidamente porque hay muchísimas moléculas golpeándote al mismo tiempo. Ahora imagina una sola molécula moviéndose a la velocidad de una bala pero en un estadio vacío: su energía es enorme, pero no te calentaría porque apenas habría impactos. La heliopausa se parece más al estadio vacío.

Energía transferida a la nave

  La energía que un plasma puede depositar en un objeto se estima mediante la fluencia de partículas (densidad × velocidad). En la heliopausa esta fluencia es tan baja que la energía transferida a la estructura metálica de la Voyager es prácticamente insignificante. El recubrimiento de aluminio y los instrumentos no experimentan calentamientos medibles.   Por eso una temperatura de 40.000 K en el plasma no se traduce en un calentamiento real de la nave. En términos prácticos, el entorno es “frío”.
 

¿Qué detectaron realmente las Voyager?

  Las sondas no miden temperatura directamente, sino parámetros del plasma:

• densidad electrónica

• turbulencia del campo magnético

• frecuencias del plasma oscilante  

A partir de esos datos se infieren las temperaturas del medio, pero ese valor describe el estado interno del plasma, no su capacidad para calentar un objeto macroscópico.
 

Por qué las Voyager sobrevivieron sin problemas

• La heliopausa tiene temperaturas enormes pero densidades bajísimas.
• La energía transferida a la nave por unidad de tiempo es minúscula.
• Los materiales metálicos y el diseño simple de las sondas toleran perfectamente ese entorno.
• El “calor” que llega a la Voyager es mucho menor que el que recibe cerca del Sol.

Lo sorprendente no es que resistieran, sino que este tipo de plasma es uno de los entornos más benignos del Sistema Solar para una nave.

Fuentes y referencias

- Richardson, J. D. et al. “Voyager Observations of the Heliosphere and Interstellar Medium.” Space Science Reviews (2019).

- NASA / JPL – Voyager Mission Science Updates.

- Burlaga, L. et al. “Heliopause structure and plasma measurements.” Astrophysical Journal (2013).