Źródło zdjęcia: NASA / JPL
Sonda kosmiczna NASA związana z Saturnem, Cassini, dokonała pierwszej obserwacji międzygwiezdnych jonów wychwytujących poza orbitą Jowisza. Jony te były widziane w pobliżu Ziemi, ale nigdy poza orbitą Jowisza. Mierząc te cząstki, astronomowie lepiej poznają gaz i pył o niskiej gęstości, który istnieje między gwiazdami.
Ponad rok przed przybyciem statku kosmicznego Cassini na Saturna, spektrometr plazmowy Cassini (CAPS) dokonał pierwszych obserwacji in situ międzygwiezdnych jonów wychwytujących poza orbitą Jowisza. To pierwsze poważne odkrycie z wykorzystaniem danych zebranych przez CAPS, które ma dotrzeć do Saturna w lipcu 2004 r.
Jony pobierające to neutralne cząstki w układzie słonecznym, które ulegają jonizacji w pobliżu Słońca i łączą się z wiatrem słonecznym, naddźwiękowym strumieniem naładowanych cząstek wypływających ze Słońca. Obserwując jony pobierające, badacze mogą lepiej zrozumieć ośrodek międzygwiezdny, gaz i pył o niskiej gęstości, które wypełniają przestrzeń między gwiazdami.
Astronomowie obserwowali międzygwiezdne jony już w 1985 r. Z odległości 1 jednostki astronomicznej (AU, odległość od Ziemi do Słońca), ale nigdy wcześniej nie widzieli jonów wychwytujących poza 5 AU - orbitą Jowisza. Zespół CAPS przesłał oprogramowanie, które pozwoliło przyrządowi gromadzić i przekazywać detekcje stosunkowo rzadkich jonów pobierających, które napotka podczas podróży na Saturn.
W okresie obserwacji od października 2001 r. Do lutego 2003 r. W odległościach od 6,4 do 8,2 AU aparat pobrał 2627 próbek. Analizy wykazały, że w regionie za Słońcem występuje silne zubożenie jonów odbierających wodór w porównaniu z jonami odbierającymi hel. Zespół ustalił, że to nowo zaobserwowane zubożenie lub „międzygwiezdny cień wodorowy” powstaje w wyniku ciśnienia promieniowania i jonizacji neutralnych. Większość atomów wodoru nie może przeniknąć do dolnego regionu cienia, ponieważ muszą one przejść w pobliżu Słońca, gdzie istnieje duże prawdopodobieństwo jonizacji i zamiatania przez wiatr słoneczny.
„Są to bardzo trudne cząstki do zmierzenia, ponieważ jest ich tak mało” - mówi dr David J. McComas, starszy dyrektor wykonawczy SwRI Space Science and Engineering Division. „Poprzednie modele zawierały coś takiego jak międzygwiezdny cień wodorowy, ale są to pierwsze bezpośrednie pomiary tego”.
Naukowiec z Instytutu dr David T. Young jest głównym badaczem instrumentu CAPS, największego, najbardziej złożonego do tej pory instrumentu plazmy kosmicznej, który wykrywa i analizuje plazmę (elektrony i jony) w całym Układzie Słonecznym. Ogólnym zadaniem statku kosmicznego Cassini jest zobrazowanie układu Saturna w podczerwieni, ultrafioletu i widzialnych długościach fal oraz bezpośrednie próbkowanie środowiska pyłu, neutralnych i naładowanych cząstek. Cassini nosi również sondę Huygens, zbudowaną przez Europejską Agencję Kosmiczną, do badania księżyca Saturna, Tytana.
„Jest to z pewnością pierwsze z wielu nowych odkryć statku kosmicznego Cassini, aw szczególności spektrometru plazmowego Cassini,” mówi McComas. „Możliwość wniesienia tak istotnego wkładu w zjawisko heliosfery na drodze do Saturna była wielką gratką”.
SwRI prowadzi także studium wykonalności proponowanego programu Interstellar Boundary Explorer (IBEX), jednego z pięciu kandydatów walczących o zapełnienie dwóch miejsc misji NASA. Jeśli zostanie wybrana, program uruchomi parę energetycznych kamer z neutralnym atomem, aby bezpośrednio zobrazować interakcję między układem słonecznym a ośrodkiem międzygwiezdnym - regionem, przez który neutrale międzygwiezdne muszą przepłynąć, aby dostać się do heliosfery.
Artykuł „Międzygwiezdny cień wodoru: obserwacje międzygwiezdnych jonów pobocznych poza Jowiszem” jest prezentowany 9 grudnia na spotkaniu American Geophysical Union (AGU) w San Francisco i jest w prasie w czasopiśmie Journal of Geophysical Research.
Oryginalne źródło: SWRI News Release
