Кредит за изображение: НАСА / JHUAPL / SwRI
Инструментът на слънчевия вятър около Плутон (SWAP) на борда на космическия кораб „New Horizons“ е проектиран да измерва взаимодействията на Плутон и Харон със слънчевия вятър, високоскоростният поток от заредени частици, изтичащ от слънцето. Разбирането на тези взаимодействия ще разшири познанията на изследователите за астрофизичните процеси, засягащи тези тела и тази част от Слънчевата система.
Космическата научна общност разбира крайностите (наричани гранични състояния) на взаимодействието на слънчевия вятър с планети, комети и други тела, но никой не знае какъв вид взаимодействие е налице при Плутон. Кометата Борели представлява силно взаимодействие със слънчевия вятър, докато Венера представлява слаб.
„Очакваме взаимодействията на слънчевия вятър в Плутон да се намират някъде между силните и слабите крайности“, казва главният следовател на SWAP д-р Дейвид Дж. Маккомас, старши изпълнителен директор на изследователския институт в Югозапад? (SwRI?).
След като направят измервания в Плутон, изследователите планират да използват данните от SWAP, за да определят основни параметри за системата. Например, след като изследователите знаят как такъв материал слиза от Плутон, те могат да преценят количеството на атмосферата на Плутон, което избяга в космоса. Това ще разкрие поглед върху структурата и съдбата на самата атмосфера.
SWAP ще продължи да прави подобни измервания при Харон и поне един обект на Койпер; екипът обаче очаква тези взаимодействия да са много по-слаби, просто защото атмосферата на тези обекти се очаква да бъде по-малко обширна и няма вероятност да отделя много материал.
Друга от многото загадки на Плутон е къде ще се осъществяват взаимодействията на слънчевия вятър около планетата, така че научните планове призовават SWAP да предприеме непрекъснати измервания, когато се приближава и преминава Плутон.
„Знаем кога и къде да използваме някои от инструментите, за да направим снимка или измерване в Плутон“, казва Маккомас. „Взаимодействията на слънчевия вятър обаче представляват доста предизвикателство, защото се опитваме да измерим това невидимо нещо около Плутон на несигурно разстояние от него.“
„Науката, която очакваме да извърши SWAP, е невъзможна за изпълнение, без всъщност да отидем в Плутон-Харон и да вземем директна извадка от неговата среда. Тази способност е нещо, което НАСА създаде и което и до днес само САЩ могат да направят “, казва д-р Алън Стърн, главен изследовател на New Horizons и изпълнителен директор в SwRI.
Невероятните разстояния на Плутон от слънцето изискват екипът на SWAP да изгради най-големия апертурен инструмент, използван някога за измерване на слънчевия вятър. Това позволява на SWAP да прави измервания, дори когато слънчевият вятър е много слаб. Инструментът също комбинира анализатор за забавяне на потенциала (RPA) с електростатичен анализатор (ESA), за да даде възможност за изключително фини и точни измервания на енергията на слънчевия вятър.
„Ако взаимодействието между Плутон и слънчевия вятър се окаже много малко, комбинацията RPA и ESA ще ни позволи да измерим минутните промени в скоростта на слънчевия вятър“, казва Скот Вайднер, мениджър на инструментите на SWAP и основен учен на SWRI.
Различните инструменти на борда на New Horizons са проектирани и се изграждат независимо, но въпреки това се очаква да работят заедно, за да разкрият значителни нови разбирания за Плутон, Харон и техните съседи на Койпер. SWAP измерва ниско енергийните взаимодействия, като тези, причинени от слънчевия вятър. Неговото допълнение, научното изследване на спектрометъра за частици на Плутон, или PEPSSI, ще разгледа частици с по-висока енергия, като например йони за поемане на енергия. Върхът на енергийния обхват на SWAP може да измери някои йони на пикап, а PEPSSI извежда там, където SWAP отпада, за да види най-високото енергийно взаимодействие.
Слънцето и слънчевият му вятър влияят върху цялата Слънчева система и трябва да създадат интересни научни възможности за SWAP по време на планираното му деветгодишно пътуване до Плутон. SWAP ще работи повече от месец всяка година и ще взема проби от хелиосферни пикапи? Йони, които произхождат в междузвездното пространство и се йонизират, когато се приближат до слънцето. Други йони на пикап идват от материал вътре в Слънчевата система. Изследователите показват, че дори сблъсъците между обектите на пояса на Койпер водят до малки зърна, които се отклоняват към слънцето, се изпаряват и стават йонизирани. Космическият апарат Касини, когато достигне Сатурн този юли, ще позволи на изследователите да наблюдават
тези така наречени „външни източници“ пикапни йони до 10 астрономически единици (AU, разстоянието от Земята до Слънцето), регионът, в който се смята, че започват пиковите йони от външния източник.
„Ще бъдем до 30 AU, преди New Horizons дори да стигне до Плутон. Докато насочваме обект на колана на Койпер, можем да сме от 30 до 50 AU, където влиянието на хелиосферните йони на пикап става все по-голямо и по-голямо при слънчевия вятър “, казва Маккомас. „По време на пътуването до Плутон ще можем да утвърдим или опровергаем теорията за външния източник, което е вълнуващо за достигане до самия Плутон.“
Оригинален източник: SWRI News Release
