Kometi so obdani s plazmo, ki vsebuje veliko število ionov z nizko energijo. Razumeti je treba lastnosti teh nizkoenergijskih ionov, da bi razumeli fizične procese okoli kometa.
Ker je nizkoenergijske ione težko meriti, Sofia Bergman v svoji diplomski nalogi razviti nova metoda za analizo meritev teh ionov okoli kometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, kratkoperiodičnega kometa z orbitalno dobo 6,6 let. To je prvi komet, ki ga spremlja vesoljsko plovilo (od avgusta 2014, Rosetta) in prvi, ki pristal s pristankom (12. november 2014, Philly). Opazovanje nizkoenergijskih ionov je zahtevna naloga, saj na njihove lastnosti močno vpliva vesoljsko plovilo, ki jih opazuje. Sofia je razvila nove metode za rešitev te naloge. Zahvaljujoč njenemu delu bodo znanstveniki lahko preučevali nizkoenergijske ione okoli kometov in na mnogih drugih mestih v sončnem sistemu.
"Vesoljsko plovilo je v interakciji z okoljem, kar vodi do kopičenja naboja na njegovi površini. To je problematično pri meritvah nizkoenergijskih ionov, ker vesoljsko plovilo vpliva na ione, preden so zaznani, in spremeni tako njihovo energijo kot smer potovanja. Želimo vedeti začetne lastnosti ionov, preden je nanje vplivalo vesoljsko plovilo, kar je zdaj mogoče z metodo, ki sem jo razvila v diplomski nalogi,« pojasnjuje Sofia Bergman.
Diplomska naloga je analizirala podatke iz ionskega masnega spektrometra IRF ICA (Ion Composition Analyzer) na krovu Rosetta. ICA lahko meri energijo in smer gibanja zelo nizkoenergijskih ionov, vendar je bilo zaradi vpliva potenciala vesoljskega plovila na meritve nizkoenergijske podatke ICA prej težko interpretirati.
"Prvič smo lahko določili smeri nizkoenergijskih ionskih tokov, ki jih je opazovala ICA na kometu 67P/Churyumov-Gerasimenko," pravi Sofia Bergman. »Rezultati so bili nepričakovani. Vidimo veliko število ionov, ki tečejo navznoter proti jedru kometa, namesto navzven, kot smo pričakovali."
Kometi so zanimivi za preučevanje, ko želimo razumeti, kako sončni veter sodeluje z različnimi telesi v sončnem sistemu. Eliptične orbite kometov povzročajo drastične spremembe v okolju. Ko se razdalja od kometa do Sonca spreminja, lahko opazujemo, kako se okrog kometa oblikuje magnetosfera. Nizkoenergijski ioni so pomembni za to interakcijo in ne le pri kometih: »Metodo, ki sem jo razvil v diplomski nalogi, je mogoče uporabiti tudi za preučevanje nizkoenergijskih ionov okoli drugih teles v Osončju. Analiza takih ionov je bila prej zelo omejena zaradi težav pri interpretaciji meritev,« pravi Sofia Bergman.
Preberite tudi: