Kometer är omgivna av plasma som innehåller ett stort antal joner med låg energi. Det är nödvändigt att förstå egenskaperna hos dessa lågenergijoner för att förstå de fysiska processerna runt kometen.
Eftersom lågenergijoner är svåra att mäta, säger Sofia Bergman i sin avhandling tagit fram en ny metod för att analysera mätningar av dessa joner kring kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko, en kortperiodisk komet med en omloppstid på 6,6 år. Detta är den första kometen som åtföljs av en rymdfarkost (sedan augusti 2014, Rosetta) och den första som landas av en landare (12 november 2014, Philly). Att observera lågenergijoner är en utmanande uppgift eftersom deras egenskaper är starkt påverkade av rymdfarkosten som observerar dem. Sofia utvecklade nya metoder för att lösa denna uppgift. Tack vare hennes arbete kommer forskare att kunna studera lågenergijoner runt kometer och på många andra platser i solsystemet.
"Rymdfarkosten interagerar med miljön, vilket leder till ackumulering av laddning på dess yta. Detta är problematiskt för mätningar av lågenergijoner eftersom rymdfarkosten påverkar jonerna innan de upptäcks, vilket förändrar både deras energi och rörelseriktning. Vi vill veta de ursprungliga egenskaperna hos jonerna innan de påverkades av rymdfarkosten, vilket nu är möjligt med den metod jag utvecklade i min avhandling, förklarar Sofia Bergman.
Avhandlingen analyserade data från IRF ICA (Ion Composition Analyzer) jonmasspektrometer ombord på Rosetta. ICA kan mäta energin och rörelseriktningen för mycket lågenergijoner, men på grund av rymdfarkostens potentials påverkan på mätningarna har lågenergiska ICA-data tidigare varit svårtolkade.
"För första gången kunde vi bestämma riktningarna för lågenergijonflöden som observerats av ICA på kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko", säger Sofia Bergman. "Resultaten var oväntade. Vi ser ett stort antal joner strömma inåt mot kometens kärna, snarare än utåt som vi förväntade oss."
Kometer är intressanta att studera när vi vill förstå hur solvinden samverkar med olika kroppar i solsystemet. Kometernas elliptiska banor orsakar drastiska förändringar i miljön. När avståndet från kometen till solen förändras kan vi observera hur en magnetosfär bildas runt kometen. Lågenergijoner är viktiga för denna interaktion och inte bara i kometer: ”Den metod jag utvecklade i min avhandling kan också användas för att studera lågenergijoner runt andra kroppar i solsystemet. Analysen av sådana joner var tidigare mycket begränsad på grund av svårigheten att tolka mätningarna, säger Sofia Bergman.
Läs också: