¿Qué son los átomos neutros energéticos?

Según el artículo del átomo neutro energético:

Las imágenes de átomo neutro energético ( ENA ), a menudo descritas como “ver con átomos”, son una tecnología utilizada para crear imágenes globales de fenómenos invisibles en las magnetosferas de los planetas y en toda la heliosfera, incluso hasta su límite exterior. Esto constituye el extremo más alejado del sistema solar.

El viento solar consiste en átomos desgarrados (llamados plasma) que salen del Sol. Esto es principalmente hidrógeno, es decir, electrones desnudos y protones, con un poco de otros tipos de núcleos, principalmente helio. El espacio entre los sistemas solares es similar, pero provienen de otras estrellas en nuestra galaxia. Estas partículas cargadas pueden ser redirigidas por campos magnéticos; Por ejemplo, el campo magnético de la Tierra nos protege de estas partículas. Pero, de vez en cuando, algunos de ellos roban electrones de átomos neutros con los que se encuentran. En ese punto, se vuelven neutrales, aunque todavía se mueven muy rápido y viajan en línea recta. Estos se llaman átomos energéticos neutros . Las imágenes ENA se construyen a partir de la detección de estos átomos neutros energéticos.

La magnetosfera de la Tierra preserva la atmósfera de la Tierra y nos protege de la radiación que daña las células. Esta región de “clima espacial” es el sitio de tormentas geomagnéticas que interrumpen los sistemas de comunicaciones y presentan riesgos de radiación para los humanos que viajan a grandes altitudes polares o en naves espaciales en órbita. Una comprensión más profunda de esta región es de vital importancia. Los sistemas meteorológicos geomagnéticos han tardado en beneficiarse de la imagen satelital que se da por sentado en el pronóstico del tiempo y la física espacial porque sus orígenes en los plasmas magnetosféricos presentan el problema adicional de la invisibilidad.

La heliosfera protege todo el Sistema Solar de la mayoría de los rayos cósmicos, pero es tan remota que solo una técnica de imagen como la imagen ENA revelará sus propiedades. La estructura de la heliosfera se debe a la interacción invisible entre el viento solar y el gas frío del medio interestelar local.

Se predijo la creación de ENA mediante plasmas espaciales, pero su descubrimiento fue a la vez deliberado y fortuito. Si bien se hicieron algunos esfuerzos iniciales para la detección, sus firmas también explicaron hallazgos inconsistentes de los detectores de iones en regiones de poblaciones de bajos iones esperadas. Los detectores de iones fueron cooptados para más experimentos de detección de ENA en otras regiones de bajo ión.

Sin embargo, el desarrollo de detectores ENA dedicados implicó superar obstáculos significativos tanto en escepticismo como en tecnología.

Aunque las ENA se observaron en el espacio desde la década de 1960 hasta la de 1980, la primera cámara ENA dedicada no se voló hasta 1995 en el satélite sueco Astrid-1, para estudiar la magnetosfera de la Tierra.

Hoy, los instrumentos dedicados de ENA han proporcionado imágenes magnetosféricas detalladas de Venus, Marte, Júpiter y Saturno. Las imágenes ENAS de Cassini de Saturno revelaron una magnetosfera única con interacciones complejas que aún no se han explicado por completo.

Las tres cámaras ENA dedicadas de la misión IMAGE observaron la magnetosfera de la Tierra entre 2000 y 2005, mientras que la Misión TWINS, lanzada en 2008, proporciona imágenes estéreo ENA de la magnetosfera de la Tierra utilizando imágenes simultáneas de dos satélites.

Las primeras imágenes de la frontera heliosférica, publicadas en octubre de 2009, fueron hechas por los instrumentos de ENA a bordo de la nave espacial IBEX y Cassini. Estas imágenes son muy emocionantes porque desafían las teorías existentes sobre la región.

Imágenes de ENA de la fluctuación de la corriente del anillo de la Tierra durante la tormenta geomagnética del 15 al 16 de julio de 2000 realizada por el instrumento IMAGE HENA