Komētas ieskauj plazma, kas satur lielu skaitu jonu ar zemu enerģiju. Lai izprastu fizikālos procesus ap komētu, ir jāsaprot šo zemas enerģijas jonu īpašības.
Tā kā zemas enerģijas jonus ir grūti izmērīt, Sofija Bergmane savā darbā izstrādāta jauna metode šo jonu mērījumu analīzei ap komētu 67P/Churyumov-Gerasimenko, īsa perioda komētu ar orbītas periodu 6,6 gadi. Šī ir pirmā komēta, ko pavada kosmosa kuģis (kopš 2014. gada augusta Rosetta) un pirmā komēta tiks nosēdināts ar nolaišanās ierīci (12. gada 2014. novembris, Filija). Zemas enerģijas jonu novērošana ir sarežģīts uzdevums, jo to īpašības spēcīgi ietekmē kosmosa kuģis, kas tos novēro. Sofija izstrādāja jaunas metodes šī uzdevuma risināšanai. Pateicoties viņas darbam, zinātnieki varēs pētīt zemas enerģijas jonus ap komētām un daudzās citās vietās Saules sistēmā.
"Kosmosa kuģis mijiedarbojas ar vidi, kas izraisa lādiņa uzkrāšanos uz tā virsmas. Tas ir problemātiski zemas enerģijas jonu mērījumos, jo kosmosa kuģis ietekmē jonus pirms to noteikšanas, mainot gan to enerģiju, gan pārvietošanās virzienu. Mēs vēlamies uzzināt jonu sākotnējās īpašības, pirms tos ietekmēja kosmosa kuģis, kas tagad ir iespējams ar metodi, ko izstrādāju savā darbā," skaidro Sofija Bergmane.
Promocijas darbā analizēti dati no IRF ICA (Ion Composition Analyzer) jonu masas spektrometra uz Rosetta kuģa. ICA var izmērīt ļoti zemas enerģijas jonu enerģiju un kustības virzienu, taču, ņemot vērā kosmosa kuģa potenciāla ietekmi uz mērījumiem, zemas enerģijas ICA datus iepriekš bija grūti interpretēt.
"Pirmo reizi mums izdevās noteikt zemas enerģijas jonu plūsmu virzienus, ko ICA novēroja komētā 67P/Churyumov-Gerasimenko," saka Sofija Bergmane. "Rezultāti bija negaidīti. Mēs redzam lielu skaitu jonu, kas plūst uz iekšu komētas kodola virzienā, nevis uz āru, kā mēs gaidījām.
Komētas ir interesanti pētīt, ja vēlamies saprast, kā saules vējš mijiedarbojas ar dažādiem Saules sistēmas ķermeņiem. Komētu eliptiskās orbītas izraisa krasas izmaiņas vidē. Mainoties attālumam no komētas līdz Saulei, mēs varam novērot, kā ap komētu veidojas magnetosfēra. Zemas enerģijas joni ir svarīgi šai mijiedarbībai un ne tikai komētās: “Manā promocijas darbā izstrādāto metodi var izmantot arī zemas enerģijas jonu pētīšanai ap citiem Saules sistēmas ķermeņiem. Šādu jonu analīze iepriekš bija ļoti ierobežota, jo bija grūti interpretēt mērījumus," saka Sofija Bergmane.
Lasi arī: