კომეტები გარშემორტყმულია პლაზმით, რომელიც შეიცავს დიდი რაოდენობით იონებს დაბალი ენერგიით. აუცილებელია ამ დაბალი ენერგიის იონების თვისებების გაგება, რათა გავიგოთ ფიზიკური პროცესები კომეტის გარშემო.
იმის გამო, რომ დაბალი ენერგიის იონები ძნელია გაზომვა, სოფია ბერგმანი თავის ნაშრომში განვითარებული კომეტა 67P/Churyumov-Gerasimenko-ს ირგვლივ ამ იონების გაზომვების ანალიზის ახალი მეთოდი, მოკლე პერიოდის კომეტა, ორბიტალური პერიოდით 6,6 წელი. ეს არის პირველი კომეტა, რომელსაც ახლავს კოსმოსური ხომალდი (2014 წლის აგვისტოდან, როზეტა) და პირველი დაეშვა დესანტის მიერ (12 ნოემბერი 2014, Philly). დაბალი ენერგიის იონებზე დაკვირვება რთული ამოცანაა, რადგან მათ თვისებებზე ძლიერ გავლენას ახდენს კოსმოსური ხომალდი, რომელიც მათ აკვირდება. სოფიამ ამ ამოცანის გადასაჭრელად ახალი მეთოდები შეიმუშავა. მისი მუშაობის წყალობით, მეცნიერებს შეეძლებათ შეისწავლონ დაბალი ენერგიის იონები კომეტების გარშემო და მზის სისტემის ბევრ სხვა ადგილას.
„კოსმოსური ხომალდი ურთიერთქმედებს გარემოსთან, რაც იწვევს მის ზედაპირზე მუხტის დაგროვებას. ეს პრობლემურია დაბალი ენერგიის იონების გაზომვისთვის, რადგან კოსმოსური ხომალდი გავლენას ახდენს იონებზე, სანამ ისინი აღმოჩნდებიან, ცვლის მათ ენერგიასაც და მოგზაურობის მიმართულებას. ჩვენ გვინდა ვიცოდეთ იონების საწყისი თვისებები მანამ, სანამ მათზე კოსმოსური ხომალდი მოახდენდა გავლენას, რაც ახლა შესაძლებელია იმ მეთოდით, რომელიც ჩემს ნაშრომში შევიმუშავე“, - განმარტავს სოფია ბერგმანი.
დისერტაციაში გაანალიზებულია მონაცემები IRF ICA (Ion Composition Analyzer) იონური მასის სპექტრომეტრიდან Rosetta-ზე. ICA-ს შეუძლია გაზომოს ძალიან დაბალი ენერგიის იონების ენერგია და მოძრაობის მიმართულება, მაგრამ კოსმოსური ხომალდის პოტენციალის გაზომვებზე გავლენის გამო, დაბალი ენერგიის ICA მონაცემები ადრე რთული იყო ინტერპრეტაცია.
„პირველად, ჩვენ შევძელით განვსაზღვროთ დაბალი ენერგიის იონური ნაკადების მიმართულებები, რომელსაც აკვირდება ICA კომეტა 67P/Churyumov-Gerasimenko-ზე“, - ამბობს სოფია ბერგმანი. „შედეგები მოულოდნელი იყო. ჩვენ ვხედავთ იონების დიდ რაოდენობას, რომლებიც მიედინება შიგნით კომეტის ბირთვისკენ და არა გარედან, როგორც ჩვენ ველოდით. ”
კომეტების შესწავლა საინტერესოა, როდესაც გვინდა გავიგოთ, როგორ ურთიერთქმედებს მზის ქარი მზის სისტემის სხვადასხვა სხეულებთან. კომეტების ელიფსური ორბიტები გარემოში მკვეთრ ცვლილებებს იწვევს. როდესაც კომეტადან მზემდე მანძილი იცვლება, ჩვენ შეგვიძლია დავაკვირდეთ, როგორ წარმოიქმნება მაგნიტოსფერო კომეტის გარშემო. დაბალი ენერგიის იონები მნიშვნელოვანია ამ ურთიერთქმედებისთვის და არა მხოლოდ კომეტებში: „მეთოდი, რომელიც ჩემს ნაშრომში შევიმუშავე, ასევე შეიძლება გამოვიყენოთ მზის სისტემის სხვა სხეულების ირგვლივ დაბალი ენერგიის იონების შესასწავლად. ასეთი იონების ანალიზი ადრე ძალიან შეზღუდული იყო გაზომვების ინტერპრეტაციის სირთულის გამო“, - ამბობს სოფია ბერგმანი.
ასევე წაიკითხეთ: