Οι κομήτες περιβάλλονται από πλάσμα που περιέχει μεγάλο αριθμό ιόντων με χαμηλές ενέργειες. Είναι απαραίτητο να κατανοήσουμε τις ιδιότητες αυτών των ιόντων χαμηλής ενέργειας για να κατανοήσουμε τις φυσικές διεργασίες γύρω από τον κομήτη.
Επειδή τα ιόντα χαμηλής ενέργειας είναι δύσκολο να μετρηθούν, η Sofia Bergman στη διατριβή της αναπτηγμένος μια νέα μέθοδος για την ανάλυση των μετρήσεων αυτών των ιόντων γύρω από τον κομήτη 67P/Churyumov-Gerasimenko, έναν κομήτη μικρής περιόδου με τροχιακή περίοδο 6,6 ετών. Αυτός είναι ο πρώτος κομήτης που συνοδεύεται από διαστημόπλοιο (από τον Αύγουστο του 2014, Rosetta) και ο πρώτος που να προσγειωθεί από έναν προσεδαφιστή (12 Νοεμβρίου 2014, Philly). Η παρατήρηση ιόντων χαμηλής ενέργειας είναι μια πρόκληση γιατί οι ιδιότητές τους επηρεάζονται έντονα από το διαστημόπλοιο που τα παρατηρεί. Η Σόφια ανέπτυξε νέες μεθόδους για να λύσει αυτό το έργο. Χάρη στο έργο της, οι επιστήμονες θα μπορούν να μελετούν ιόντα χαμηλής ενέργειας γύρω από κομήτες και σε πολλά άλλα μέρη του ηλιακού συστήματος.
«Το διαστημόπλοιο αλληλεπιδρά με το περιβάλλον, γεγονός που οδηγεί στη συσσώρευση φορτίου στην επιφάνειά του. Αυτό είναι προβληματικό για μετρήσεις ιόντων χαμηλής ενέργειας, επειδή το διαστημόπλοιο επηρεάζει τα ιόντα προτού ανιχνευθούν, αλλάζοντας τόσο την ενέργεια όσο και την κατεύθυνση του ταξιδιού τους. Θέλουμε να μάθουμε τις αρχικές ιδιότητες των ιόντων πριν χτυπηθούν από το διαστημόπλοιο, κάτι που είναι πλέον δυνατό με τη μέθοδο που ανέπτυξα στη διατριβή μου», εξηγεί η Σοφία Μπέργκμαν.
Η διατριβή ανέλυσε δεδομένα από το φασματόμετρο μάζας ιόντων IRF ICA (Ion Composition Analyzer) στο Rosetta. Το ICA μπορεί να μετρήσει την ενέργεια και την κατεύθυνση της κίνησης ιόντων πολύ χαμηλής ενέργειας, αλλά λόγω της επίδρασης του δυναμικού του διαστημικού σκάφους στις μετρήσεις, τα δεδομένα του ICA χαμηλής ενέργειας ήταν στο παρελθόν δύσκολο να ερμηνευθούν.
«Για πρώτη φορά, μπορέσαμε να προσδιορίσουμε τις κατευθύνσεις των ροών ιόντων χαμηλής ενέργειας που παρατηρήθηκαν από την ICA στον κομήτη 67P/Churyumov-Gerasimenko», λέει η Sofia Bergman. «Τα αποτελέσματα ήταν απροσδόκητα. Βλέπουμε έναν μεγάλο αριθμό ιόντων να ρέουν προς τα μέσα προς τον πυρήνα του κομήτη, παρά προς τα έξω όπως περιμέναμε».
Οι κομήτες είναι ενδιαφέρον να μελετήσουμε όταν θέλουμε να κατανοήσουμε πώς αλληλεπιδρά ο ηλιακός άνεμος με διάφορα σώματα στο ηλιακό σύστημα. Οι ελλειπτικές τροχιές των κομητών προκαλούν δραστικές αλλαγές στο περιβάλλον. Καθώς η απόσταση από τον κομήτη στον Ήλιο αλλάζει, μπορούμε να παρατηρήσουμε πώς σχηματίζεται μια μαγνητόσφαιρα γύρω από τον κομήτη. Τα ιόντα χαμηλής ενέργειας είναι σημαντικά για αυτήν την αλληλεπίδραση και όχι μόνο στους κομήτες: «Η μέθοδος που ανέπτυξα στη διατριβή μου μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για τη μελέτη ιόντων χαμηλής ενέργειας γύρω από άλλα σώματα στο Ηλιακό Σύστημα. Η ανάλυση τέτοιων ιόντων ήταν προηγουμένως πολύ περιορισμένη λόγω της δυσκολίας ερμηνείας των μετρήσεων», λέει η Σοφία Μπέργκμαν.
Διαβάστε επίσης: