Kreditna slika: NASA / JHUAPL / SwRI
Instrument Solar Wind Around Pluton (SWAP) na krovu vesoljskega plovila New Horizons je zasnovan za merjenje interakcij Plutona in Charona s sončnim vetrom, visokohitrostnim tokom nabitih delcev, ki teče iz sonca. Razumevanje teh interakcij bo razširilo znanje raziskovalcev o astrofizičnih procesih, ki vplivajo na ta telesa in tisti del osončja.
Vesoljska znanstvena skupnost razume skrajnosti (imenovana mejna stanja) interakcij sončnega vetra s planeti, kometi in drugimi telesi, vendar nihče ne ve, kakšna interakcija je prisotna pri Plutonu. Komet Borrelly predstavlja močno interakcijo s sončnim vetrom, medtem ko je Venera šibek.
"Pričakujemo, da bodo interakcije sončnega vetra na Plutonu ležale nekje med močnimi in šibkimi skrajnostmi," pravi glavni preiskovalec SWAP dr. David J. McComas, višji izvršni direktor raziskovalnega inštituta Southwest? (SWRI?).
Po opravljenih meritvah pri Plutonu raziskovalci načrtujejo uporabo SWAP podatkov za določitev osnovnih parametrov sistema. Na primer, ko raziskovalci vedo, kako tak material zapusti Pluton, lahko nato ocenijo količino atmosfere Plutona, ki pobegne v vesolje. To bo razkrilo vpogled v strukturo in usodo samega ozračja.
SWAP bi nadaljeval podobne meritve pri Charonu in vsaj enem Kuiperjevem pasu; Kljub temu pa ekipa pričakuje, da bodo te interakcije veliko šibkejše, ker se pričakuje, da bodo ozračje teh objektov manj obsežno in verjetno ne bo oddalo veliko materiala.
Druga od številnih skrivnosti Plutona je, kje bo prišlo do interakcij sončnega vetra okoli planeta, zato znanstveni načrti zahtevajo, da SWAP izvaja neprekinjene meritve, ko se približa in preide Pluton.
"Vemo, kdaj in kje uporabiti nekaj instrumentov za fotografiranje ali merjenje pri Plutonu," pravi McComas. "Interakcije sončnega vetra pa predstavljajo velik izziv, ker poskušamo izmeriti to nevidno stvar, ki obdaja Pluton, na negotovi razdalji od njega."
"Nauke, za katero pričakujemo, da jo bo SWAP izvajal, je nemogoče uresničiti, ne da bi dejansko zašli v Pluton-Charon in neposredno vzorčili njegovo okolje. Ta sposobnost je nekaj, kar je NASA pionirala in kar do danes lahko storijo le ZDA, "pravi dr. Alan Stern, glavni raziskovalec New Horizons in izvršni direktor v SwRI.
Neverjetne oddaljenosti Plutona od sonca so zahtevale, da ekipa SWAP izdela največji instrument zaslonke, ki se je kdaj uporabljal za merjenje sončnega vetra. SWAP omogoča meritve, tudi ko je sončni veter zelo majhen. Instrument kombinira tudi analizator potenciala zaviranja (RPA) z elektrostatičnim analizatorjem (ESA), ki omogoča izjemno natančne, natančne meritve energije sončnega vetra.
"Če se bo interakcija med Plutonom in sončnim vetrom izkazala za zelo majhno, nam bo kombinacija RPA in ESA omogočila merjenje minutnih sprememb hitrosti sončnega vetra," pravi Scott Weidner, vodja instrumentov SWAP in glavni znanstvenik SWRI.
Različni instrumenti na krovu New Horizons so bili zasnovani in se gradijo neodvisno, vendar naj bi skupaj sodelovali pri odkrivanju pomembnih novih spoznanj o Plutonu, Charonu in njihovih sosedih iz Kuiperjevega pasu. SWAP meri nizkoenergijske interakcije, kakršne povzroča sončni veter. Njegovo dopolnilo bo znanstvena preiskava spektrometra energijskih delcev Plutona ali PEPSSI, ki bo preučilo delce višje energije, kot so ioni za prevzem energije. Vrh SWAP-ovega razpona energije lahko meri nekaj ionizirajočih ionov in PEPSSI pobere tam, kjer SWAP odide, da bi videl največje energetske interakcije.
Sonce in sončni veter vplivata na celoten osončje in bi morala ustvariti zanimive znanstvene priložnosti za SWAP v celotnem načrtovanem devetletnem potovanju v Pluton. SWAP bo deloval več kot en mesec vsako leto in vzorčil ione heliosfernih nabiralcev ?, ki izvirajo iz medzvezdnega prostora in se ionizirajo, ko pridejo blizu sonca. Drugi ioni za prevzem so iz materiala znotraj osončja. Raziskovalci so pokazali, da celo trki med predmeti Kuiperjevega pasu povzročijo drobna zrna, ki se plazijo proti soncu, izhlapijo in postanejo ionizirana. Vesoljsko plovilo Cassini, ko bo julija doseglo Saturn, bo raziskovalcem omogočilo opazovanje
ti tako imenovani ioni zunanjih virov na 10 astronomskih enot (AU, oddaljenost od Zemlje do sonca), območje, kjer se verjame, da se začnejo ioni iz zunanjega vira.
"Do 30 AU nas bo, preden New Horizons sploh doseže Pluton. Medtem ko ciljamo na predmet Kuiperjevega pasu, smo lahko kjer koli od 30 do 50 AU, kjer vpliv heliosferskih odvzemnih ionov pri sončnem vetru postaja večji in večji, "pravi McComas. "Na poti do Plutona bomo lahko potrdili ali ovrgli teorijo zunanjih virov, kar je vznemirljivo, da dosežemo sam Pluton."
Izvirni vir: SWRI News Release
