Kometer er omgivet af plasma, der indeholder et stort antal ioner med lav energi. Det er nødvendigt at forstå disse lavenergi-ioners egenskaber for at forstå de fysiske processer omkring kometen.
Fordi lavenergi-ioner er svære at måle, siger Sofia Bergman i sit speciale udviklede sig en ny metode til at analysere målinger af disse ioner omkring kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko, en kortperiodekomet med en omløbsperiode på 6,6 år. Dette er den første komet ledsaget af et rumfartøj (siden august 2014, Rosetta) og den første til at blive landet af en lander (12. november 2014, Philly). At observere lavenergi-ioner er en udfordrende opgave, fordi deres egenskaber er stærkt påvirket af rumfartøjet, der observerer dem. Sofia udviklede nye metoder til at løse denne opgave. Takket være hendes arbejde vil forskere være i stand til at studere lavenergi-ioner omkring kometer og mange andre steder i solsystemet.
"Rumfartøjet interagerer med miljøet, hvilket fører til akkumulering af ladning på dets overflade. Dette er problematisk for målinger af lavenergi-ioner, fordi rumfartøjet påvirker ionerne, før de opdages, og ændrer både deres energi og rejseretning. Vi vil gerne kende ionernes oprindelige egenskaber, før de blev påvirket af rumfartøjet, hvilket nu er muligt med den metode, jeg udviklede i mit speciale," forklarer Sofia Bergman.
Afhandlingen analyserede data fra IRF ICA (Ion Composition Analyzer) ionmassespektrometer om bord på Rosetta. ICA kan måle energien og bevægelsesretningen for meget lavenergi-ioner, men på grund af rumfartøjets potentiales indflydelse på målingerne, har lavenergi-ICA-data tidligere været svære at fortolke.
"For første gang var vi i stand til at bestemme retningerne for lavenergi-ionstrømme observeret af ICA på kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko," siger Sofia Bergman. "Resultaterne var uventede. Vi ser et stort antal ioner strømme indad mod kometens kerne, snarere end udad, som vi forventede."
Kometer er interessante at studere, når vi vil forstå, hvordan solvinden interagerer med forskellige legemer i solsystemet. Kometernes elliptiske baner forårsager drastiske ændringer i miljøet. Efterhånden som afstanden fra kometen til Solen ændrer sig, kan vi observere, hvordan en magnetosfære dannes omkring kometen. Lavenergi-ioner er vigtige for denne interaktion og ikke kun i kometer: ”Den metode, jeg udviklede i mit speciale, kan også bruges til at studere lavenergi-ioner omkring andre legemer i Solsystemet. Analysen af sådanne ioner var tidligere meget begrænset på grund af vanskeligheden ved at fortolke målingerne,« siger Sofia Bergman.
Læs også: