Resuelven la anomalía de las Pioneer

Resuelven la anomalía de las Pioneer Un nuevo modelo de computador de la forma en que el calor es emitido desde distintas partes de la sonda Pioneer, y es reflejado desde otras, resuelve finalmente uno de los mayores misterios de la astrofísica. Durante la última década aproximadamente, la Anomalía de las Pioneer se ha convertido en uno de los grandes misterios sin resolver de la astrofísica. El problema es éste. Las naves espaciales Pioneer 10 y 11 fueron lanzadas hacia Júpiter y Saturno a principios de la década de 1970. Tras sus respectivos sobrevuelos, continuaron en trayectorias de escape del Sistema Solar, ambas desacelerando bajo la fuerza de gravedad del Sol. Pero medidas cuidadosas demuestran que las naves espaciales están frenando más rápido de lo que deberían, como si estuviesen siendo arrastradas hacia el Sol por una fuerza extra invisible. Esta deceleración es minúscula: apenas (8,74±1,33)×10−10 ms−2. La gran pregunta es de dónde procede. Los ingenieros de las sondas pensaron al principio que el calor emitido por las naves espaciales podría provocar exactamente este tipo de desaceleración. Pero cuando examinaron la forma en que se producía el calor en la sonda, mediante del plutonio a bordo, y cómo debe emitirse, fueron incapaces de hacer cuadrar los números. Como mucho, los efectos térmicos podrían dar cuenta sólo del 67% de la deceleración, dijeron. Esto llevó a una gran cantidad de ideas. Por ejemplo, el año pasado un trabajo descartaba la posibilidad de que la gravedad pudiese ser más fuerte a esas distancias, dado que deberíamos ver un efecto similar en la órbita de otros objetos lejanos como Plutón. Ahora, Frederico Francisco del Instituto de Plasmas y Fusión Nuclear en Lisboa, Portugal, y algunos colegas, dicen que han calculado dónde se equivocaron los cálculos térmicos. Estos chicos han rehecho los cálculos usando un modelo de computador no sólo de cómo se emite el calor, sino también de cómo es reflejado en varias partes de la sonda. El reflejo resultó ser clave. Los cálculos previos sólo han estimado el efecto del reflejo. Por lo que Francisco y compañía usaron una técnica de modelado de computador llamada sombreado de Phong para calcular exactamente cómo se refleja el calor emitido y en qué dirección termina viajando. El sombreado de Phong fue ideado en la década de 1970 y actualmente se usa en muchos paquetes de renderización para modelar reflejos en tres dimensiones. Fue desarrollado originalmente para manejar los reflejos de la luz visible de objetos en 3D, pero funciona igual de bien para la luz infrarroja, dicen Francisco y compañía. En particular, el sombreado de Phong ha permitido al equipo portugués incluir por primera vez el efecto del calor emitido desde una parte de la sonda llamada compartimento principal del equipo. Resulta que el calor de la pared trasera de este compartimento se refleja desde la parte trasera de la antena de la nave espacial (ver diagrama superior). Dado que la antena apunta en dirección al Sol, hacia la Tierra, el reflejo desde su parte trasera tendería a frenar la sonda. “La radiación de esta pared se reflejará, en una primera iteración, en la antena y suma una contribución a la fuerza en la dirección del Sol”, dicen Francisco y compañía. He aquí, este componente extra de fuerza hace toda la diferencia. Como dicen Francisco y compañía: “Con los resultados presentados aquí, se hace más aparente que, a menos que surjan nuevos datos, el misterio de la aceleración anómala de las sondas Pioneer puede finalmente ponerse a descansar”. En otras palabras, la anomalía desaparece. Por supuesto, otros grupos querrán confirmar estos resultados y un equipo del Laboratorio de Propulsión a Chorro en Pasadena, que ha recopilado los datos de las sondas, está actualmente estudiando su propio modelo de computador del gasto térmico. Será interesante ver si concuerdan. Si lo hacen; problema resuelto. ¡Probablemente! Fuente Original: Cosmo Noticias / The Physics arXiv Blog