Komety jsou obklopeny plazmatem obsahujícím velké množství iontů s nízkou energií. Je nutné porozumět vlastnostem těchto nízkoenergetických iontů, abychom pochopili fyzikální procesy kolem komety.
Protože nízkoenergetické ionty je obtížné měřit, Sofia Bergman ve své práci rozvinutý nová metoda pro analýzu měření těchto iontů kolem komety 67P/Churyumov-Gerasimenko, krátkoperiodická kometa s oběžnou dobou 6,6 let. Jedná se o první kometu doprovázenou kosmickou lodí (od srpna 2014 Rosetta) a první být vysazen přistávacím modulem (12. listopadu 2014, Philly). Pozorování nízkoenergetických iontů je náročný úkol, protože jejich vlastnosti jsou silně ovlivněny kosmickou lodí, která je pozoruje. Sofia vyvinula nové metody k vyřešení tohoto úkolu. Díky její práci budou moci vědci studovat nízkoenergetické ionty v okolí komet a na mnoha dalších místech Sluneční soustavy.
„Kosmická loď interaguje s okolím, což vede k hromadění náboje na jejím povrchu. To je problematické pro měření nízkoenergetických iontů, protože kosmická loď ovlivňuje ionty dříve, než jsou detekovány, a mění jak jejich energii, tak směr pohybu. Chceme znát počáteční vlastnosti iontů předtím, než na ně dopadne kosmická loď, což je nyní možné pomocí metody, kterou jsem vyvinula ve své diplomové práci,“ vysvětluje Sofia Bergman.
Práce analyzovala data z IRF ICA (Ion Composition Analyzer) iontového hmotnostního spektrometru na desce Rosetta. ICA může měřit energii a směr pohybu iontů s velmi nízkou energií, ale kvůli vlivu potenciálu kosmické lodi na měření bylo dříve obtížné interpretovat data ICA s nízkou energií.
"Poprvé jsme byli schopni určit směry toků nízkoenergetických iontů pozorovaných ICA na kometě 67P/Churyumov-Gerasimenko," říká Sofia Bergman. „Výsledky byly nečekané. Vidíme velké množství iontů proudících dovnitř směrem k jádru komety, spíše než ven, jak jsme očekávali."
Komety jsou zajímavé ke studiu, když chceme pochopit, jak sluneční vítr interaguje s různými tělesy ve sluneční soustavě. Eliptické dráhy komet způsobují drastické změny v prostředí. Jak se mění vzdálenost od komety ke Slunci, můžeme pozorovat, jak se kolem komety tvoří magnetosféra. Nízkoenergetické ionty jsou pro tuto interakci důležité, a to nejen u komet: „Metodu, kterou jsem vyvinul ve své diplomové práci, lze také použít ke studiu nízkoenergetických iontů v okolí jiných těles Sluneční soustavy. Analýza takových iontů byla dříve velmi omezená kvůli obtížnosti interpretace měření,“ říká Sofia Bergman.
Přečtěte si také: