Комети оточені плазмою, що містить велику кількість іонів з низькими енергіями. Необхідно зрозуміти властивості цих низькоенергетичних іонів, щоб зрозуміти фізичні процеси навколо комети.
Оскільки іони низьких енергій важко виміряти, Софія Бергман у своїй дисертації розробила новий метод аналізу вимірювань цих іонів навколо комети 67P/Чурюмов-Герасименко – короткоперіодичної комети з періодом обертання 6,6 р. Це перша комета, яку супроводжував космічний апарат (із серпня 2014, Rosetta) і перша, на яку здійснив посадку спусковий апарат (12 листопада 2014, Філи). Спостереження за іонами низької енергії є складним завданням, оскільки на їх властивості сильно впливає космічний апарат, який їх спостерігає. Софія розробила нові методи для вирішення цього завдання. Завдяки її роботі вчені зможуть вивчати низькоенергетичні іони навколо комет та у багатьох інших місцях Сонячної системи.
«Космічний апарат взаємодіє із навколишнім середовищем, що призводить до накопичення заряду на його поверхні. Це проблематично для вимірювань іонів з низькою енергією, оскільки космічний апарат впливає на іони до того, як вони будуть виявлені, змінюючи як їхню енергію, так і напрямок руху. Ми хочемо знати первісні властивості іонів до того, як на них вплинув космічний апарат, що тепер можливо за допомогою методу, який я розробила у своїй дисертації», – пояснює Софія Бергман.
У дисертації було проаналізовано дані іонного мас-спектрометра IRF ICA (Ion Composition Analyzer) на борту Rosetta. ICA може вимірювати енергію та напрямок руху іонів з дуже низькими енергіями, але через вплив потенціалу космічного апарату на вимірювання низькоенергетичних даних ICA раніше було важко інтерпретувати.
«Вперше ми змогли визначити напрями потоків низькоенергетичних іонів, що спостерігаються ICA на кометі 67P/Чурюмова-Герасименко», – каже Софія Бергман. «Результати були несподіваними. Ми бачимо, як велика кількість іонів тече всередину до ядра комети, а не назовні, як ми очікували».
Комети цікаво вивчати, коли хочемо зрозуміти, як сонячний вітер взаємодіє з різними тілами у Сонячній системі. Еліптичні орбіти комет викликають різкі зміни довкілля. У міру зміни відстані від комети до Сонця ми можемо спостерігати, як навколо комети формується магнітосфера. Іони низьких енергій важливі для цієї взаємодії і не тільки у комет: «Метод, який я розробила у своїй дисертації, також можна використовувати для вивчення низькоенергетичних іонів навколо інших тіл Сонячної системи. Аналіз таких іонів раніше був дуже обмежений через труднощі інтерпретації вимірів», – каже Софія Бергман.
Читайте також:
Leave a Reply