שביטים מוקפים בפלזמה המכילה מספר רב של יונים בעלי אנרגיות נמוכות. יש צורך להבין את המאפיינים של יונים אלה בעלות אנרגיה נמוכה כדי להבין את התהליכים הפיזיקליים סביב השביט.
מכיוון שקשה למדוד יונים באנרגיה נמוכה, סופיה ברגמן בתזה שלה מפותח שיטה חדשה לניתוח מדידות של יונים אלו סביב כוכב השביט 67P/Churyumov-Gerasimenko, כוכב שביט קצר-תקופה עם תקופת מסלול של 6,6 שנים. זהו השביט הראשון המלווה בחללית (מאוגוסט 2014, רוזטה) והראשון ל להנחית על ידי נחתת (12 בנובמבר 2014, פילי). התבוננות ביונים באנרגיה נמוכה היא משימה מאתגרת מכיוון שתכונותיהם מושפעות מאוד מהחללית הצופה בהם. סופיה פיתחה שיטות חדשות לפתור משימה זו. הודות לעבודתה, מדענים יוכלו לחקור יונים באנרגיה נמוכה סביב שביטים ובמקומות רבים אחרים במערכת השמש.
"החללית מקיימת אינטראקציה עם הסביבה, מה שמוביל להצטברות של מטען על פני השטח שלה. זה בעייתי למדידות של יונים באנרגיה נמוכה מכיוון שהחללית משפיעה על היונים לפני שהם מתגלים, ומשנה גם את האנרגיה וגם את כיוון התנועה שלהם. אנחנו רוצים לדעת את המאפיינים הראשוניים של היונים לפני שנפגעו מהחללית, מה שמתאפשר כעת בשיטה שפיתחתי בתזה שלי", מסבירה סופיה ברגמן.
התזה ניתחה נתונים מספקטרומטר המסה היונים IRF ICA (Ion Composition Analyzer) על סיפון רוזטה. ICA יכולה למדוד את האנרגיה ואת כיוון התנועה של יונים בעלי אנרגיה נמוכה מאוד, אך בשל השפעת הפוטנציאל של החללית על המדידות, נתוני ICA בעלי אנרגיה נמוכה היו קשים בעבר לפירוש.
"בפעם הראשונה, הצלחנו לקבוע את הכיוונים של זרימות יונים באנרגיה נמוכה שנצפו על ידי ICA בשביט 67P/Churyumov-Gerasimenko", אומרת סופיה ברגמן. "התוצאות היו בלתי צפויות. אנו רואים מספר רב של יונים זורמים פנימה לכיוון גרעין השביט, ולא כלפי חוץ כפי שציפינו".
כוכבי שביט מעניינים לחקור כאשר אנו רוצים להבין כיצד רוח השמש מקיימת אינטראקציה עם גופים שונים במערכת השמש. המסלולים האליפטיים של שביטים גורמים לשינויים דרסטיים בסביבה. ככל שהמרחק מהשביט לשמש משתנה, נוכל לראות כיצד נוצרת מגנטוספרה סביב השביט. יונים באנרגיה נמוכה חשובים לאינטראקציה הזו ולא רק בשביטים: "השיטה שפיתחתי בתזה שלי יכולה לשמש גם לחקר יונים באנרגיה נמוכה סביב גופים אחרים במערכת השמש. הניתוח של יונים כאלה היה בעבר מוגבל מאוד בגלל הקושי לפרש את המדידות", אומרת סופיה ברגמן.
קרא גם: