Az üstökösöket nagyszámú, alacsony energiájú iont tartalmazó plazma veszi körül. Az üstökös körüli fizikai folyamatok megértéséhez meg kell érteni ezeknek az alacsony energiájú ionoknak a tulajdonságait.
Mivel az alacsony energiájú ionokat nehéz mérni, Sofia Bergman dolgozatában fejlett egy új módszer ezen ionok mérésének elemzésére a 67P/Csurjumov-Gerasimenko üstökös körül, egy 6,6 éves keringési periódusú rövid periódusú üstökös. egy leszállóegység landol (2014. november 12., Philly). Az alacsony energiájú ionok megfigyelése kihívást jelent, mert tulajdonságaikat erősen befolyásolja az őket megfigyelő űrszonda. Sofia új módszereket dolgozott ki ennek a feladatnak a megoldására. Munkájának köszönhetően a tudósok alacsony energiájú ionokat tanulmányozhatnak majd az üstökösök körül és a Naprendszer számos más helyén.
"Az űrszonda kölcsönhatásba lép a környezettel, ami töltés felhalmozódásához vezet a felületén. Ez problémás az alacsony energiájú ionok mérésénél, mivel az űrhajó még azelőtt befolyásolja az ionokat, mielőtt észlelnék őket, megváltoztatva mind az energiájukat, mind a mozgás irányát. Szeretnénk megismerni az ionok kezdeti tulajdonságait, mielőtt az űrhajó becsapta volna őket, ami most már lehetséges a dolgozatomban kidolgozott módszerrel" - magyarázza Sofia Bergman.
A dolgozat a Rosetta fedélzetén lévő IRF ICA (Ion Composition Analyzer) iontömegspektrométer adatait elemezte. Az ICA képes mérni a nagyon alacsony energiájú ionok energiáját és mozgási irányát, de az űrhajó potenciáljának a mérésekre gyakorolt hatása miatt az alacsony energiájú ICA-adatok korábban nehezen értelmezhetőek voltak.
"Első alkalommal tudtuk meghatározni az ICA által a 67P/Churjumov-Gerasimenko üstökösön megfigyelt alacsony energiájú ionáramlás irányát" - mondja Sofia Bergman. „Az eredmények váratlanok voltak. Azt látjuk, hogy nagyszámú ion áramlik befelé az üstökös magja felé, nem pedig kifelé, ahogy vártuk."
Az üstökösöket érdekes tanulmányozni, ha meg akarjuk érteni, hogy a napszél hogyan lép kölcsönhatásba a Naprendszer különböző testeivel. Az üstökösök elliptikus pályái drasztikus változásokat okoznak a környezetben. Ahogy változik az üstökös és a Nap távolsága, megfigyelhetjük, hogyan képződik magnetoszféra az üstökös körül. Az alacsony energiájú ionok fontosak ehhez a kölcsönhatáshoz, és nem csak az üstökösökben: „A disszertációmban kidolgozott módszer a Naprendszer más testei körüli alacsony energiájú ionok vizsgálatára is használható. Az ilyen ionok elemzése korábban nagyon korlátozott volt a mérések értelmezési nehézségei miatt" - mondja Sofia Bergman.
Olvassa el még: