Attēla kredīts: NASA / JPL
NASA ar Saturnu saistītais kosmosa kuģis Cassini ir veicis starpzvaigžņu pikapu jonu pirmo novērošanu ārpus Jupitera orbītas. Šie joni ir redzēti netālu no Zemes, bet nekad nav izgājuši garām Jupitera orbītā. Izmērot šīs daļiņas, astronomi labāk sapratīs zema blīvuma gāzi un putekļus, kas pastāv starp zvaigznēm.
Vairāk nekā gadu pirms kosmosa kuģa Cassini nonākšanas Saturnā Cassini plazmas spektrometrs (CAPS) ir veicis pirmos starpzvaigžņu savākšanas jonu in situ novērojumus ārpus Jupitera orbītas. Šis ir pirmais lielais atklājums, izmantojot CAPS apkopotos datus, kuru mērķis bija sasniegt Saturnu 2004. gada jūlijā.
Pikaksa joni ir neitrālas daļiņas Saules sistēmā, kas jonizējas Saules tuvumā un savienojas ar Saules vēju, no Saules izplūstošo daļiņu virsskaņas straume. Novērojot šos savākšanas jonus, pētnieki var labāk izprast starpzvaigžņu vidi, zema blīvuma gāzi un putekļus, kas aizpilda vietu starp zvaigznēm.
Astronomi novēroja starpzvaigžņu savākšanas jonus jau 1985. gadā no 1 astronomiskās vienības attāluma (ĀS, attālums no Zemes līdz Saulei), bet nekad agrāk viņi nav redzējuši pikapa jonus, kas pārsniedz 5 AU - Jupitera orbītā. CAPS komanda augšupielādēja programmatūru, kas ļāva instrumentam savākt un pārsūtīt salīdzinoši reto pikapu jonu noteikšanas gadījumus, kurus tas sastapa ceļojumā uz Saturnu.
Novērošanas periodā no 2001. gada oktobra līdz 2003. gada februārim ar attālumu no 6,4 līdz 8,2 AU svarā tika savākti 2627 paraugi. Analīzēs atklājās, ka reģionā, kas atrodas aiz Saules, ir izteikts ūdeņraža uztveršanas jonu samazinājums, salīdzinot ar hēlija savākšanas joniem. Komanda noteica, ka šo tikko novēroto noplicināšanu jeb “starpzvaigžņu ūdeņraža ēnu” rada radiācijas spiediens un neitrālu jonizācija. Lielākā daļa ūdeņraža atomu nevar iekļūt pakārtotajā ēnu reģionā, jo tiem jāšķērso Saule netālu no tiem, kur ir liela varbūtība, ka tie tiks jonizēti un aizskaloti ar Saules vēju.
"Šīs ir ļoti grūti izmērāmas daļiņas, jo to ir tik maz," saka Dr David J. McComas, SwRI Kosmosa zinātnes un inženierzinātņu nodaļas vecākais izpilddirektors. "Iepriekšējie modeļi ir iekļāvuši kaut ko līdzīgu šai starpzvaigžņu ūdeņraža ēnai, taču šie ir pirmie tiešie tās mērījumi."
Institūta zinātnieks Dr. Deivids T. Youngs ir CAPS instrumenta, līdz šim lielākā, vissarežģītākā kosmosa plazmas instrumenta, pētnieks, kurš noteiks un analizēs plazmu (elektronus un jonus), kas atrodama visā Saules sistēmā. Kosmosa kuģa Cassini galvenā misija ir attēlot Saturna sistēmu ar infrasarkano, ultravioleto un redzamo viļņu garumu un tieši ņemt paraugus putekļiem, neitrālai un lādētu daļiņu videi. Cassini nes arī zondi Huygens, kuru uzbūvējusi Eiropas Kosmosa aģentūra, lai pētītu Saturna mēness Titānu.
"Šis noteikti ir pirmais no daudzajiem jaunajiem atklājumiem, ko paveicis kosmosa kuģis Cassini un jo īpaši Cassini plazmas spektrometrs," saka Makkomomass. "Tas, ka varējām dot tik nozīmīgu ieguldījumu heliosfēras parādībā, izejot uz Saturnu, ir bijis lielisks kārums."
SwRI vada arī ierosinātās Starpzvaigžņu robežu pētnieka (IBEX) programmas priekšizpēti - viens no pieciem kandidātiem konkurē, lai aizpildītu divas NASA misijas vietas. Ja to izvēlas, programma palaida enerģētiski neitrālu atomu kameru pāri, lai tieši attēlotu Saules sistēmas un starpzvaigžņu vides mijiedarbību - reģionu, kurā starpzvaigžņu neitrāliem jāplūst cauri, lai iekļūtu heliosfērā.
Raksts “Starpzvaigžņu ūdeņraža ēna: starpzvaigžņu savākšanas jonu novērojumi ārpus Jupitera” tiek prezentēts 9. decembrī Amerikas Ģeofiziskās savienības (AGU) sanāksmē Sanfrancisko un ir preses izdevumā Geofizisko pētījumu žurnālā.
Oriģinālais avots: SWRI ziņu izlaidums
