المذنبات محاطة بالبلازما التي تحتوي على عدد كبير من الأيونات ذات الطاقات المنخفضة. من الضروري فهم خصائص هذه الأيونات منخفضة الطاقة لفهم العمليات الفيزيائية حول المذنب.
بسبب صعوبة قياس الأيونات منخفضة الطاقة ، قالت صوفيا بيرجمان في أطروحتها المتقدمة طريقة جديدة لتحليل قياسات هذه الأيونات حول المذنب 67P / Churyumov-Gerasimenko ، مذنب قصير المدة مع فترة مدارية 6,6 سنوات. هذا هو أول مذنب مصحوب بمركبة فضائية (منذ أغسطس 2014 ، Rosetta) وأول مذنب أن يتم إنزالها بواسطة مركبة هبوط (12 نوفمبر 2014 ، فيلي). تعد مراقبة الأيونات منخفضة الطاقة مهمة صعبة لأن خصائصها تتأثر بشدة بالمركبة الفضائية التي تراقبها. طورت صوفيا طرقًا جديدة لحل هذه المهمة. بفضل عملها ، سيتمكن العلماء من دراسة الأيونات منخفضة الطاقة حول المذنبات وفي العديد من الأماكن الأخرى في النظام الشمسي.
"المركبة الفضائية تتفاعل مع البيئة مما يؤدي إلى تراكم الشحنات على سطحها. هذا يمثل مشكلة بالنسبة لقياسات الأيونات منخفضة الطاقة لأن المركبة الفضائية تؤثر على الأيونات قبل اكتشافها ، مما يغير كلاً من طاقتها واتجاه حركتها. نريد معرفة الخصائص الأولية للأيونات قبل أن تتأثر بالمركبة الفضائية ، وهو أمر ممكن الآن باستخدام الطريقة التي طورتها في أطروحتي "، تشرح صوفيا بيرجمان.
قامت الأطروحة بتحليل البيانات من مطياف الكتلة الأيونية IRF ICA (محلل تكوين الأيونات) على متن روزيتا. يمكن لـ ICA قياس طاقة واتجاه حركة الأيونات منخفضة الطاقة جدًا ، ولكن نظرًا لتأثير إمكانات المركبة الفضائية على القياسات ، كان من الصعب تفسير بيانات ICA منخفضة الطاقة في السابق.
تقول صوفيا بيرغمان: "لأول مرة ، تمكنا من تحديد اتجاهات تدفقات الأيونات منخفضة الطاقة التي رصدتها ICA على المذنب 67P / Churyumov-Gerasimenko". كانت النتائج غير متوقعة. نرى عددًا كبيرًا من الأيونات تتدفق إلى الداخل باتجاه نواة المذنب ، وليس إلى الخارج كما توقعنا ".
من المثير للاهتمام دراسة المذنبات عندما نريد أن نفهم كيف تتفاعل الرياح الشمسية مع أجسام مختلفة في النظام الشمسي. تسبب المدارات الإهليلجية للمذنبات تغيرات جذرية في البيئة. مع تغير المسافة من المذنب إلى الشمس ، يمكننا أن نلاحظ كيف يتشكل الغلاف المغناطيسي حول المذنب. تعتبر الأيونات منخفضة الطاقة مهمة لهذا التفاعل وليس فقط في المذنبات: "يمكن أيضًا استخدام الطريقة التي طورتها في أطروحتي لدراسة الأيونات منخفضة الطاقة حول الأجسام الأخرى في النظام الشمسي. كان تحليل مثل هذه الأيونات في السابق محدودًا للغاية بسبب صعوبة تفسير القياسات "، كما تقول صوفيا بيرجمان.
اقرأ أيضا: