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¿Solución a la anomalía Pioneer?

Área: Espacio — miércoles, 6 de abril de 2011

La emisión de radiación térmica de las distintas partes de la sonda sería la razón de que las Pioneer sufran una fuerza extra en dirección al Sol. Una explicación poco exótica, pero quizás cierta.

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Las sonda gemelas Pioneer 10 y 11 fueron lanzadas en los setenta para el estudio de los planetas Júpiter y Saturno. Una vez cumplido su objetivo siguen por inercia abandonando el Sistema Solar. Son famosas porque, además de ser la primeras en estudiar los planetas jovianos, fueron los primeros objetos lanzados por el hombre en abandonar nuestro sistema, y se aprovechó la ocasión para que llevaran un mensaje gráfico en una placa dorada por si alguna civilización avanzada se encontrara con ellas y que así supiera de nuestra existencia.
Otro motivo de que se hable de ellas últimamente es la famosa anomalía. Algo de lo que se viene hablando desde hace más de una década y sobre la que se han propuesto numerosas soluciones.
La anomalía consiste en que como las naves ya sólo viajan por inercia sólo se verían sujetas a los efectos de la gravedad, con lo que sería posible predecir muy bien la velocidad de la misma, pero cuando se mide dicha velocidad y se compara con los cálculos se produce una discrepancia. Las sondas parece que se mueven más lentamente de lo que debería hacerlo, como si el Sol ejerciera una fuerza gravitatoria más intensa.
Ese movimeinto más lento se puede traducir en una desaceleración extra, que no hace falta decir que esa es minúscula, concretamente de (8.74±1.33)×10-10 m/s2.
Lo primero que se intentó hacer fue restar los posibles efectos que podían causar fuerzas extras sobre las sondas. De este modo se tuvo en cuenta los efectos del viento solar, el calor producido por la desintegración de los radioisótopos, etc. Pero los efectos térmicos sólo podían dar cuenta del 67% del efecto, así que quedaba margen para otras explicaciones.
La ausencia de una explicación estándar ha sido campo abonado para todo tipo de especulaciones sobre la naturaleza de esta fuerza extra . Así por ejemplo, fue una oportunidad para las teorías de gravedad modificada o MOND. Aunque también ha servido para justificar otras ideas. Aquí mismo cubrimos en su día una idea según la cual la anomalía se debería a la interacción de la nave con el plasma y polvo interestelar, que sería más denso de lo que se creía. Todas estas explicaciones han tenido un éxito regular a la hora de aclarar el fenómeno.

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Ahora Frederico Francisco, del Instituto de Plasmas y Fusión Nuclear de Lisboa y sus colaboradores han trabajado sobre el asunto y proponen una explicación que parece resolver el misterio. Según ellos, los cálculos que se hicieron en el pasado sobre los efectos térmicos están mal y que si se hacen bien estos efectos pueden dar cuenta totalmente del fenómeno. Para ello han usado un modelo computacional basado en la técnica de Phong shading que tiene en consideración el calor emitido y absorbido en forma de radiación térmica por las distintas partes de la sonda, que además tienen una geometría específica.
En estudios previos se había tenido en cuenta los efectos de la reflexión, pero no los de la absorción. Resultó que éstos últimos eran importantes a la hora de explicar el fenómeno.
La radiación emitida por los equipos principales es reflejada por parte trasera de la antena parabólica con la que cuenta la nave y, como la antena apunta siempre hacia el Sol para mantener las comunicaciones con el equipo de seguimiento de la NASA, el resultado es una fuerza neta hacia el centro del Sistema Solar y esto produce una ligera desaceleración.
La explicación parece mucho más mundana que todas las que se han dado hasta ahora y resolvería el misterio de la anomalía Pioneer. Ya sólo hace falta que sea confirmado por otros grupos de investigadores, sobre todo por aquellos que ha trabajado en el problema dentro de la NASA y del JPL.
Si finalmente se confirma esta solución quedará un poso de tristeza en algunos, pues el misterio y sus posibles soluciones son a veces más interesantes que la verdad. Pero la ciencia es así y las medidas siempre siegan la hierba bajo nuestros pies, a veces incluso con la navaja de Occam.

Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=3453

Fuentes y referencias:
Artículo en ArXiv.
Foto e ilustración: NASA.

Salvo que se exprese lo contrario esta obra está bajo una licencia Creative Commons.
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5 Comentarios

  1. lluís:

    Quizá no sea muy “exótica” la posible explicación de la “anomalía Pioneer”, pero la pregunta sería ¿para qué queremos explicaciones “exóticas”, si unos buenos cálculos te resuelven el problema?.Diez años para hallar una posible respuesta a esta anomalía,resulta también algo curioso, que aunque no llege a exótico, extraña un poco si se tienen en cuenta todas las especulaciones a las que había dado lugar esa fuerza neta que influye en la desaceleración de la sonda.En definitiva, parece que se trataría del problema de siempre en Fisica, el de las medidas, que como bien dice la nota, siempre siega la hierba bajo nuestros pies.
    Saludos.

  2. JOrge:

    Maldita realidad :-)

  3. joabbl:

    Una cosa que me sorprende (o sorprendía) sobre esta famosa anomalía es que, en caso de implicar una modificación de la ley gravitatoria, no se hubiese detectado mucho antes y en formas menos anecdóticas como por ejemplo en la interacción entre estrellas binarias o galaxias. Imagino que en el caso de que se hubiese resuelto en esa dirección muchos datos que ahora damos por válidos hubieran quedado patas arriba. Como el contable que encuentra un fallo en la mitad de una enorme lista de cálculos que le obliga a rehacerla casi entera. Francamente, me parece que la astrofísica y la física en general tienen desafíos más importantes y que este tipo de solución es la más satisfactoria. Ahora sigamos con el Big Bang, la inflación y demás.

    Saludos

  4. xxpabloxx:

    Perdón, pero soy partidario de la Física aplicada, en desarrollos técnicos, mas que en grandes teorías cosmologicas.
    No digo que el resto de la Física teórica sea para el tacho.
    Me parece que la Física deber apuntar a lo practico y listo.

  5. JAvier:

    No teoría = No chismes supertecnológicos

    Esto aplica para cualquier ciencia.

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