A onze bilhaµes de quila´metros de distância - mais de quatro vezes a distância de nosa Plutão - fica o limite da bolha magnanãtica de nosso sistema solar, a heliopausa. Aqui, o campo magnético do Sol, estendendo-se pelo espaço como uma teia de aranha invisível, se reduz a nada. O espaço interestelar comea§a.

"a‰ realmente a maior fronteira desse tipo que podemos estudar", disse Walt Harris, fa­sico espacial da Universidade do Arizona em Tucson.

Ainda sabemos pouco sobre o que estãoalém dessa fronteira. Felizmente, pedaço s de espaço interestelar podem chegar aténós, passando direto por essa fronteira e abrindo caminho para o sistema solar.

Uma nova missão da NASA estudara¡ a luz departículas interestelares que entraram em nosso sistema solar para aprender sobre os pontos mais pra³ximos do espaço interestelar. A missão, chamada Spatial Heterodyne Interferometric Emission Line Dynamics Spectrometer, ou SHIELDS, tera¡ sua primeira oportunidade de lana§amento a bordo de um foguete suborbital do White Sands Missile Range no Novo Manãxico em 19 de abril de 2021.

Todo o nosso sistema solar estãoa  deriva em um aglomerado de nuvens, uma área limpa por antigas explosaµes de supernovas. Os astrônomos chamam essa regia£o de Bolha Local, um gra¡fico oblongo do espaço com cerca de 300 anos-luz de comprimento dentro do braa§o espiralado de Orion da Via La¡ctea. Ele contanãm centenas de estrelas, incluindo nosso pra³prio sol.

Passamos por esse mar interestelar em nosso confia¡vel navio, a heliosfera, uma bolha magnanãtica muito menor (embora ainda gigantesca) explodida pelo sol. Amedida que orbitamos o Sol, o pra³prio sistema solar, envolto na heliosfera, dispara atravanãs da Bolha Local a cerca de 52.000 milhas por hora (23 quila´metros por segundo). Partí­culas interestelares atingem o nariz de nossa heliosfera como chuva contra um para-brisa.

Nossa heliosfera émais parecida com uma jangada de borracha do que com um veleiro de madeira: seus arredores moldam sua forma. Ele se comprime em pontos de pressão, se expande onde cede. Exatamente como e onde o revestimento de nossa heliosfera se deforma nos da¡ pistas sobre a natureza do espaço interestelar fora dela. Este limite - e quaisquer deformidades nele - éo que Walt Harris, principal investigador da missão SHIELDS, estãoprocurando.

SHIELDS éum telesca³pio que serálana§ado a bordo de um foguete, um pequeno vea­culo que voa ao espaço por alguns minutos de observação do tempo antes de cair de volta a  Terra. A equipe de Harris lançou uma iteração anterior do telesca³pio como parte da missão HYPE em 2014 e, depois de modificar o design, eles estãoprontos para lana§ar novamente.

SHIELDS medira¡ a luz de uma população especial de a¡tomos de hidrogaªnio originalmente do espaço interestelar. Esses a¡tomos são neutros, com um número equilibrado de pra³tons e elanãtrons. Os a¡tomos neutros podem cruzar as linhas do campo magnanãtico, então eles infiltram-se pela heliopausa e entram em nosso sistema solar quase imperturba¡veis ​​- mas não completamente.

Os pequenos efeitos desse cruzamento de fronteira são fundamentais para a técnica da SHIELDS. Partí­culas carregadas fluem ao redor da heliopausa, formando uma barreira. Partí­culas neutras do espaço interestelar devem passar por essa manopla, que altera seus caminhos. SHIELDS foi projetado para reconstruir as trajeta³rias daspartículas neutras para determinar de onde elas vieram e o que viram ao longo do caminho.

Poucos minutos após o lana§amento, o SHIELDS atingira¡ sua altitude máxima de cerca de 186 milhas (300 quila´metros) do solo, muito acima do efeito de absorção da atmosfera da Terra. Apontando seu telesca³pio para o nariz da heliosfera, ele detectara¡ a chegada da luz de a¡tomos de hidrogaªnio. Medir como o comprimento de onda da luz se estende ou se contrai revela a velocidade das partículas Ao todo, a SHIELDS produzira¡ um mapa para reconstruir a forma e a densidade varia¡vel da matéria na heliopausa.

Os dados, espera Harris, ajudara£o a responder a perguntas tentadoras sobre como éo espaço interestelar.

Por exemplo, os astrônomos acham que a bolha local como um todo écerca de 1/10 da densidade da maioria do resto do disco principal da gala¡xia. Mas não sabemos os detalhes - por exemplo, a matéria na bolha local édistribua­da uniformemente ou amontoada em bolsos densos cercados por nada?

"Ha¡ muita incerteza sobre a estrutura fina do meio interestelar - nossos mapas são meio toscos", disse Harris. "Conhecemos os contornos gerais dessas nuvens, mas não sabemos o que estãoacontecendo dentro delas."

Os astrônomos também não sabem muito sobre o campo magnético da gala¡xia. Mas deve deixar uma marca em nossa heliosfera que a SHIELDS pode detectar, comprimindo a heliopausa de uma forma especa­fica com base em sua força e orientação.

Finalmente, aprender como énosso enredo atual do espaço interestelar pode ser um guia útil para o futuro (distante). Nosso sistema solar estãoapenas passando pelo nosso pedaço de espaço atual . Em cerca de 50.000 anos, estaremos saindo da Bolha Local e avaçando, sabe-se la¡ o quaª.

"Nãosabemos realmente como éaquela outra nuvem e não sabemos o que acontece quando vocêcruza uma fronteira para dentro dessa nuvem", disse Harris. "Ha¡ muito interesse em entender o que provavelmente iremos experimentar enquanto nosso sistema solar faz essa transição."

Nãoque nosso sistema solar não tenha feito isso antes. Nos últimos quatro bilhaµes de anos, explica Harris, a Terra passou por uma variedade de ambientes interestelares. a‰ que agora estamos por aa­, com as ferramentas cienta­ficas para documentar isso.

"Estamos apenas tentando entender nosso lugar na gala¡xia e para onde vamos no futuro", disse Harris.