Os cometas são cercados por plasma contendo um grande número de íons com baixas energias. É necessário entender as propriedades desses íons de baixa energia para entender os processos físicos em torno do cometa.
Como os íons de baixa energia são difíceis de medir, Sofia Bergman em sua tese desenvolvido um novo método para analisar as medições desses íons em torno do cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, um cometa de curto período com um período orbital de 6,6 anos. Este é o primeiro cometa acompanhado por uma espaçonave (desde agosto de 2014, Rosetta) e o primeiro a ser pousado por um lander (12 de novembro de 2014, Filadélfia). Observar íons de baixa energia é uma tarefa desafiadora porque suas propriedades são fortemente influenciadas pela espaçonave que os observa. Sofia desenvolveu novos métodos para resolver esta tarefa. Graças ao seu trabalho, os cientistas poderão estudar íons de baixa energia em torno de cometas e em muitos outros lugares do sistema solar.
"A espaçonave interage com o ambiente, o que leva ao acúmulo de carga em sua superfície. Isso é problemático para medições de íons de baixa energia porque a espaçonave afeta os íons antes de serem detectados, alterando tanto sua energia quanto a direção da viagem. Queremos saber as propriedades iniciais dos íons antes de serem impactados pela espaçonave, o que agora é possível com o método que desenvolvi em minha tese”, explica Sofia Bergman.
A tese analisou os dados do espectrômetro de massa de íons IRF ICA (Ion Composition Analyzer) a bordo do Rosetta. O ICA pode medir a energia e a direção do movimento de íons de energia muito baixa, mas devido à influência do potencial da espaçonave nas medições, os dados do ICA de baixa energia eram difíceis de interpretar.
"Pela primeira vez, fomos capazes de determinar as direções dos fluxos de íons de baixa energia observados pelo ICA no cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko", diz Sofia Bergman. "Os resultados foram inesperados. Vemos um grande número de íons fluindo para dentro em direção ao núcleo do cometa, em vez de para fora como esperávamos."
Os cometas são interessantes de estudar quando queremos entender como o vento solar interage com vários corpos do sistema solar. As órbitas elípticas dos cometas causam mudanças drásticas no ambiente. À medida que a distância do cometa ao Sol muda, podemos observar como uma magnetosfera se forma ao redor do cometa. Os íons de baixa energia são importantes para essa interação e não apenas em cometas: “O método que desenvolvi em minha tese também pode ser usado para estudar íons de baixa energia em torno de outros corpos do Sistema Solar. A análise desses íons antes era muito limitada devido à dificuldade de interpretação das medidas”, diz Sofia Bergman.
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