Кредит зображення: NASA / JHUAPL / SwRI
Прилад сонячного вітру навколо Плутона (SWAP) на борту космічного корабля "New Horizons" призначений для вимірювання взаємодії Плутона та Харона з сонячним вітром, швидкісним потоком заряджених частинок, що витікають із сонця. Розуміння цих взаємодій розширить знання дослідників про астрофізичні процеси, що впливають на ці тіла та на цю частину Сонячної системи.
Космічна наукова спільнота розуміє крайності (звані граничними станами) взаємодії сонячного вітру з планетами, кометами та іншими тілами, але ніхто не знає, яка взаємодія присутня у Плутона. Комета Борреллі являє собою сильну взаємодію з сонячним вітром, а Венера - слабким.
"Ми очікуємо, що взаємодія сонячного вітру в Плутоні лежить десь між сильною і слабкою крайнощами", - каже головний слідчий SWAP доктор Девід Дж. Маккомас, старший виконавчий директор Науково-дослідного інституту Південного Заходу? (СВРІ?).
Після проведення вимірювань у Плутоні дослідники планують використовувати дані SWAP для визначення основних параметрів системи. Наприклад, як тільки дослідники знають, як такий матеріал злітає з Плутона, вони можуть потім оцінити кількість атмосфери Плутона, яка вирветься в космос. Це дозволить розкрити уявлення про структуру та долю самої атмосфери.
SWAP продовжував би робити подібні вимірювання у Харона та принаймні одного об'єкта пояса Койпера; однак команда очікує, що ці взаємодії будуть набагато слабкішими просто тому, що атмосфера цих об’єктів, як очікується, буде менш обширною і, ймовірно, не виділяє багато матеріалу.
Ще одна з багатьох загадок Плутона - це те, де навколо планети відбуватиметься взаємодія сонячного вітру, тому наукові плани закликають SWAP проводити постійні вимірювання, коли він наближається та проходить Плутон.
"Ми знаємо, коли і де використовувати деякі інструменти для зйомки або вимірювання на Плутоні", - каже Маккомас. "Взаємодія сонячного вітру, однак, є досить складною проблемою, оскільки ми намагаємось виміряти цю невидиму річ навколо Плутона на невизначеній відстані від неї".
«Наука, яку ми очікуємо виконати SWAP, неможливо здійснити без того, щоб насправді піти на Плутон-Харон і безпосередньо взяти проби в його середовищі. Ця спроможність - це те, чим започатковано NASA, і до цього часу лише США можуть це зробити », - каже доктор Алан Стерн, головний слідчий« Нових горизонтів »та виконавчий директор компанії SwRI.
Неймовірна відстань Плутона від сонця вимагала, щоб команда SWAP побудувала найбільший прилад діафрагми, який коли-небудь використовувався для вимірювання сонячного вітру. Це дозволяє SWAP проводити вимірювання навіть у тому випадку, коли сонячний вітер дуже сильний. Прилад також поєднує аналізатор затримки потенціалу (RPA) з електростатичним аналізатором (ESA), щоб забезпечити надзвичайно точні, точні вимірювання енергії сонячного вітру.
"Якщо взаємодія між Плутоном та сонячним вітром виявиться дуже малою, комбінація RPA та ESA дозволить нам вимірювати хвилинні зміни швидкості сонячного вітру", - говорить Скотт Вейднер, керівник інструментарію SWAP та головний вчений SwRI.
Різні інструменти на борту "Нових горизонтів" були розроблені та будуються незалежно, але, як очікується, вони будуть спільно працювати над тим, щоб розкрити важливі нові уявлення про Плутона, Харона та їх сусідів з поясом Койпера. SWAP вимірює взаємодію з низьким рівнем енергії, наприклад, сонячну вітром. Його доповнення, наукове дослідження спектрометра енергетичних частинок Плутона, або PEPSSI, буде розглядати частинки вищої енергії, наприклад, іони пікапа. Верхівка енергетичного діапазону SWAP може вимірювати деякі іони пікапу, і PEPSSI підбирає там, де SWAP відходить, щоб побачити найвищі енергетичні взаємодії.
Сонце та його сонячний вітер впливають на всю Сонячну систему і повинні створити цікаві наукові можливості для SWAP протягом усього запланованого дев'ятирічного подорожі до Плутона. SWAP працюватиме щомісяця більше місяця і буде відбирати іони геліосферних пікапів? Іони, які виникають у міжзоряному просторі та іонізуються, коли вони наближаються до сонця. Інші іони пікапу надходять з матеріалу всередині Сонячної системи. Дослідники показали, що навіть зіткнення між предметами поясу Койпера призводять до крихітних зерен, які пливуть до сонця, випаровуються та стають іонізованими. Космічний корабель Кассіні, коли він досягне Сатурна цього липня, дозволить дослідникам спостерігати
ці, так звані, "іонні" пікапи іонів до 10 астрономічних одиниць (АС, відстань від Землі до Сонця), область, де, як вважають, починаються пікапи іонів із зовнішнього джерела.
"Ми вийдемо до 30 АС, перш ніж" Нові горизонти "навіть досягнуть Плутона. Поки ми орієнтуємось на об’єкт пояса Койпера, ми можемо знаходитись десь від 30 до 50 АС, де вплив іонів геліосферних пікапів стає все більшим та більшим у сонячному вітрі », - каже Маккомас. "Під час подорожі до Плутона ми зможемо підтвердити або спростувати теорію зовнішніх джерел, що є захоплюючою можливістю досягти самого Плутона".
Оригінальне джерело: SWRI News Release
