Kométy sú obklopené plazmou obsahujúcou veľké množstvo iónov s nízkou energiou. Aby sme pochopili fyzikálne procesy okolo kométy, je potrebné pochopiť vlastnosti týchto iónov s nízkou energiou.
Pretože nízkoenergetické ióny je ťažké merať, Sofia Bergman vo svojej diplomovej práci vyvinuté nová metóda na analýzu meraní týchto iónov okolo kométy 67P/Churyumov-Gerasimenko, krátkoperiodická kométa s obežnou dobou 6,6 roka. Ide o prvú kométu sprevádzanú kozmickou loďou (od augusta 2014 Rosetta) a prvou byť vylodené pristávacím modulom (12. novembra 2014, Philly). Pozorovanie iónov s nízkou energiou je náročná úloha, pretože ich vlastnosti sú silne ovplyvnené kozmickou loďou, ktorá ich pozoruje. Sofia vyvinula nové metódy na vyriešenie tejto úlohy. Vďaka jej práci budú môcť vedci skúmať nízkoenergetické ióny v okolí komét a na mnohých ďalších miestach slnečnej sústavy.
„Kosmická loď interaguje s prostredím, čo vedie k hromadeniu náboja na jej povrchu. To je problematické pre merania nízkoenergetických iónov, pretože kozmická loď ovplyvňuje ióny skôr, ako sú detekované, čím sa mení ich energia aj smer pohybu. Chceme poznať počiatočné vlastnosti iónov predtým, ako ich zasiahne kozmická loď, čo je teraz možné pomocou metódy, ktorú som vyvinula vo svojej diplomovej práci,“ vysvetľuje Sofia Bergman.
Práca analyzovala údaje z IRF ICA (Ion Composition Analyzer) iónového hmotnostného spektrometra na doske Rosetta. ICA môže merať energiu a smer pohybu iónov s veľmi nízkou energiou, ale kvôli vplyvu potenciálu kozmickej lode na merania bolo predtým ťažké interpretovať údaje ICA s nízkou energiou.
"Po prvýkrát sa nám podarilo určiť smery tokov nízkoenergetických iónov pozorovaných ICA na kométe 67P/Churyumov-Gerasimenko," hovorí Sofia Bergman. „Výsledky boli neočakávané. Vidíme, že veľké množstvo iónov prúdi dovnútra smerom k jadru kométy, a nie von, ako sme očakávali."
Kométy sú zaujímavé na štúdium, keď chceme pochopiť, ako slnečný vietor interaguje s rôznymi telesami v slnečnej sústave. Eliptické dráhy komét spôsobujú drastické zmeny v životnom prostredí. Ako sa mení vzdialenosť od kométy k Slnku, môžeme pozorovať, ako sa okolo kométy vytvára magnetosféra. Nízkoenergetické ióny sú dôležité pre túto interakciu a to nielen v kométach: „Metódu, ktorú som vyvinul vo svojej diplomovej práci, možno použiť aj na štúdium nízkoenergetických iónov v okolí iných telies slnečnej sústavy. Analýza takýchto iónov bola predtým veľmi obmedzená kvôli ťažkostiam s interpretáciou meraní,“ hovorí Sofia Bergman.
Prečítajte si tiež: