Billedkredit: NASA / JPL
NASAs Saturn-bundne rumfartøj, Cassini, har foretaget den første observation af interstellare afhentningsioner ud over Jupiters bane. Disse ioner er blevet set i nærheden af Jorden, men aldrig ud forbi Jupiters bane. Ved at måle disse partikler vil astronomer have en bedre forståelse af den lave densitet gas og støv, der findes mellem stjernerne.
Mere end et år før Cassini-rumfartøjet ankommer til Saturn, har Cassini Plasma Spectrometer (CAPS) foretaget de første observationer på stedet af interstellare afhentningsioner ud over Jupiters bane. Dette er den første store opdagelse ved hjælp af data indsamlet af CAPS, bestemt til at nå Saturn i juli 2004.
Pickupioner er neutrale partikler i solsystemet, der ioniseres nær solen og slutter sig til solvinden, den supersoniske strøm af ladede partikler, der strømmer ud fra solen. Ved at observere disse afhentningsioner kan forskerne bedre forstå det interstellære medium, den lave densitet gas og støv, der fylder rummet mellem stjerner.
Astronomer har observeret interstellare afhentningsioner så tidligt som i 1985 fra en afstand af 1 astronomisk enhed (AU, afstanden fra Jorden til Solen), men aldrig før har de set pickupioner ud over 5 AU - Jupiters bane. CAPS-teamet uploadede software, der gjorde det muligt for instrumentet at indsamle og overføre detektioner af de relativt sjældne afhentningsioner, det møder på sin rejse til Saturn.
I observationsperioden oktober 2001 til februar 2003 i afstande fra 6,4 til 8,2 AU indsamlede instrumentet 2.627 prøver. Analyser afslørede, at der er en stærk udtømning af brintopfangningsioner sammenlignet med heliumopsamlingsioner i regionen bag solen. Holdet bestemte, at denne nyligt observerede udtømning, eller "interstellær brintskygge," er produceret af strålingstryk og ionisering af neutrale. De fleste brintatomer kan ikke trænge ind i nedstrøms skyggeområde, fordi de skal passere nær solen, hvor de har en stor sandsynlighed for at blive ioniseret og fejet ud med solvinden.
”Dette er meget hårde partikler at måle, fordi der er så få af dem,” siger Dr. David J. McComas, senior direktør for SwRI Space Science and Engineering Division. ”Tidligere modeller har inkluderet noget som denne interstellare brintskygge, men dette er de første direkte målinger af det.”
Institutforsker Dr. David T. Young er hovedundersøger af CAPS-instrumentet, det største, mest komplekse rumplasmainstrument, der er fløjet indtil videre, som vil detektere og analysere plasma (elektroner og ioner), der findes i hele solsystemet. Cassini-rumfartøjets overordnede mission er at afbilde Saturn-systemet ved infrarøde, ultraviolette og synlige bølgelængder og direkte at prøve støv, neutralt og ladet partikelmiljø. Cassini bærer også Huygens-sonden, bygget af Det Europæiske Rumorganisation, for at studere Saturns måne, Titan.
”Dette er bestemt den første af mange nye opdagelser, der kommer fra Cassini-rumfartøjet, og især Cassini-plasma-spektrometeret,” siger McComas. ”At have været i stand til at yde et så vigtigt bidrag til heliosfærisk fænomen på vej ud til Saturn har været en god godbid.”
SwRI fører også en mulighedsundersøgelse for det foreslåede Interstellar Boundary Explorer (IBEX) -program, hvor en af fem kandidater kæmper for at udfylde to NASA-mission slots. Hvis det blev valgt, ville programmet starte et par energiske neutrale atomkameraer for direkte at forestille interaktionen mellem solsystemet og det interstellære medium - det område, som de interstellare neutrale skal strømme igennem for at komme ind i heliosfæren.
Papiret "Den interstellære hydrogenskygge: Observationer af den interstellære pickup-ion udover Jupiter," præsenteres 9. december på American Geophysical Union (AGU) -møde i San Francisco og er i presse i Journal of Geophysical Research.
Original kilde: SWRI News Release
