Attēla kredīts: NASA / JHUAPL / SwRI
Saules vēja ap Plutonu (SWAP) instruments, kas atrodas uz kosmosa kuģa New Horizons, ir paredzēts, lai izmērītu Plutona un Šarona mijiedarbību ar Saules vēju - ātru uzlādētu daļiņu straumi, kas izplūst no saules. Izpratne par šīm mijiedarbībām paplašinās pētnieku zināšanas par astrofiziskajiem procesiem, kas ietekmē šos ķermeņus un šo Saules sistēmas daļu.
Kosmosa zinātnes aprindās tiek saprasts saules vēja mijiedarbības ar planētām, komētām un citiem ķermeņiem galējībām (ko sauc par ierobežojošajiem stāvokļiem), taču neviens nezina, kāda veida mijiedarbība notiek Plutonā. Komēta Borrelly attēlo spēcīgu mijiedarbību ar saules vēju, bet Venera - vāju.
"Mēs sagaidām, ka Saules vēja mijiedarbība Plutonā atradīsies starp spēcīgajām un vājajām galējībām," saka SWAP galvenais izmeklētājs Dr David J. McComas, Southwest Research Institute vecākais izpilddirektors? (SwRI?).
Pēc mērījumu veikšanas Plutonā pētnieki plāno izmantot SWAP datus, lai definētu sistēmas pamatparametrus. Piemēram, tiklīdz pētnieki zina, kā šāds materiāls nonāk Plutonā, viņi var novērtēt Plutona atmosfēras daudzumu, kas izplūst kosmosā. Tas atklās ieskatu pašas atmosfēras uzbūvē un liktenī.
SWAP turpinātu veikt līdzīgus mērījumus Šaronā un vismaz vienā Kuipera jostas objektā; tomēr komanda sagaida, ka šī mijiedarbība būs daudz vājāka tikai tāpēc, ka sagaidāms, ka šo objektu atmosfēra būs mazāk izplatīta un, visticamāk, neizstaros daudz materiālu.
Vēl viens no daudzajiem Plutona noslēpumiem ir tas, kur ap planētu notiks saules vēja mijiedarbība, tāpēc zinātnes plāni aicina SWAP veikt nepārtrauktus mērījumus, kad tas tuvojas un iet garām Plutonam.
"Mēs zinām, kad un kur izmantot dažus instrumentus attēla vai mērījuma veikšanai Plutonā," saka Makkomomass. "Saules vēja mijiedarbība tomēr rada diezgan lielu izaicinājumu, jo mēs cenšamies izmērīt šo neredzamo lietu, kas apņem Plutonu, nenoteiktā attālumā no tā."
“Zinātni, kuru mēs gaidām SWAP, nav iespējams izpildīt, ja faktiski nedodamies uz Plutona-Šaronu un tieši neveicam paraugu ņemšanu tās vidē. Šīs spējas ir kaut kas tāds, ko NASA aizsāka un ko līdz šai dienai var darīt tikai Savienotās Valstis, ”saka Dr Alans Šterns, New Horizons galvenais izmeklētājs un SwRI izpilddirektors.
Neticami Plutona attālumi no saules prasīja, lai SWAP komanda uzbūvētu lielāko diafragmas apertūras instrumentu, kāds jebkad izmantots saules vēja mērīšanai. Tas ļauj SWAP veikt mērījumus pat tad, ja saules vējš ir ļoti niecīgs. Šis instruments apvieno arī palēnināšanās potenciāla analizatoru (RPA) ar elektrostatisko analizatoru (ESA), lai nodrošinātu īpaši precīzus un precīzus saules vēja enerģijas mērījumus.
“Ja mijiedarbība starp Plutonu un Saules vēju izrādīsies ļoti maza, RPA un ESA kombinācija ļaus mums izmērīt saules vēja ātruma izmaiņas minūtēs,” saka Skots Veidners, SWAP instrumentu vadītājs un SwRI galvenais zinātnieks.
Dažādie instrumenti, kas atradās New Horizons klāstā, tika izstrādāti un tiek būvēti neatkarīgi, tomēr tiek sagaidīts, ka tie sadarbosies, lai atklātu nozīmīgu jaunu ieskatu par Plutonu, Šaronu un viņu Kuipera jostas kaimiņiem. SWAP mēra zemas enerģijas mijiedarbību, piemēram, tādu, ko izraisa saules vējš. Tās papildinājums - Plutona enerģētisko daļiņu spektrometra zinātniskā izmeklēšana jeb PEPSSI - apskatīs augstākas enerģijas daļiņas, piemēram, pikapa jonus. SWAP enerģijas diapazona augšpusē var izmērīt dažus uztveršanas jonus, un PEPSSI uzņem tur, kur SWAP atiet, lai redzētu visaugstāko enerģijas mijiedarbību.
Saule un tās saules vējš ietekmē visu Saules sistēmu, un tam būtu jārada SWAP interesantas zinātnes iespējas visā plānotajā deviņu gadu reisā uz Plutonu. Katru gadu SWAP darbosies vairāk nekā mēnesi, un tajā tiks atlasīti heliosfēras savākšanas joni? Joni, kuru izcelsme ir starpzvaigžņu telpā un kuri jonizējas, nonākot saules tuvumā. Citi uzņemšanas joni nāk no Saules sistēmas iekšējā materiāla. Pētnieki ir parādījuši, ka pat Kuipera jostas priekšmetu sadursmes rada sīkus graudiņus, kas dreifē saules virzienā, iztvaiko un kļūst jonizēti. Kosmiskais kuģis Cassini, kad tas sasniegs Saturnu šā gada jūlijā, ļaus pētniekiem novērot
šie tā saucamie “ārējā avota” pikapa joni līdz 10 astronomiskām vienībām (ĀS, attālums no Zemes līdz saulei) - reģionam, kurā, domājams, sākas uztveršanas joni no ārējā avota.
“Mums būs līdz 30 AU, pirms New Horizons pat sasniegs Plutonu. Kamēr mēs mērķējam uz Kuipera jostas objektu, mēs varētu atrasties jebkur no 30 līdz 50 AU, kur saules vējā heliosfēras uztveršanas jonu ietekme kļūst arvien lielāka, ”saka Makkomomass. "Ceļojumā uz Plutonu mēs varēsim apstiprināt vai atspēkot ārējā avota teoriju, kas ir aizraujošs iesildījums, lai sasniegtu pašu Plutonu."
Oriģinālais avots: SWRI ziņu izlaidums
