Kometer er omgitt av plasma som inneholder et stort antall ioner med lav energi. Det er nødvendig å forstå egenskapene til disse lavenergi-ionene for å forstå de fysiske prosessene rundt kometen.
Fordi lavenergiioner er vanskelige å måle, skriver Sofia Bergman i sin oppgave utviklet en ny metode for å analysere målinger av disse ionene rundt kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko, en kortperiodekomet med en omløpstid på 6,6 år. Dette er den første kometen ledsaget av et romfartøy (siden august 2014, Rosetta) og den første som bli landet av en lander (12. november 2014, Philly). Å observere lavenergiioner er en utfordrende oppgave fordi egenskapene deres er sterkt påvirket av romfartøyet som observerer dem. Sofia utviklet nye metoder for å løse denne oppgaven. Takket være hennes arbeid vil forskere kunne studere lavenergi-ioner rundt kometer og mange andre steder i solsystemet.
"Romfartøyet samhandler med miljøet, noe som fører til akkumulering av ladning på overflaten. Dette er problematisk for målinger av lavenergiioner fordi romfartøyet påvirker ionene før de oppdages, og endrer både energi og bevegelsesretning. Vi ønsker å vite de opprinnelige egenskapene til ionene før de ble påvirket av romfartøyet, noe som nå er mulig med metoden jeg utviklet i oppgaven min, forklarer Sofia Bergman.
Oppgaven analyserte data fra IRF ICA (Ion Composition Analyzer) ionemassespektrometer om bord på Rosetta. ICA kan måle energien og bevegelsesretningen til svært lavenergi-ioner, men på grunn av romfartøyets potensials innflytelse på målingene, har lavenergi-ICA-data tidligere vært vanskelig å tolke.
"For første gang var vi i stand til å bestemme retningene til lavenergi-ionestrømmer observert av ICA på kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko," sier Sofia Bergman. "Resultatene var uventede. Vi ser et stort antall ioner strømme innover mot kometens kjerne, i stedet for utover som vi forventet."
Kometer er interessante å studere når vi ønsker å forstå hvordan solvinden samhandler med ulike kropper i solsystemet. De elliptiske banene til kometer forårsaker drastiske endringer i miljøet. Når avstanden fra kometen til solen endres, kan vi observere hvordan en magnetosfære dannes rundt kometen. Lavenergiioner er viktige for denne interaksjonen og ikke bare i kometer: «Metoden jeg utviklet i oppgaven min kan også brukes til å studere lavenergiioner rundt andre legemer i solsystemet. Analysen av slike ioner var tidligere svært begrenset på grunn av vanskelighetene med å tolke målingene, sier Sofia Bergman.
Les også: