Kép jóváírása: NASA / JHUAPL / SwRI
A New Horizons űrhajó fedélzetén található SWAP (Solar Wind A Pluto körül) készüléket úgy tervezték, hogy megmérje Plútó és Charon kölcsönhatásait a napsugárral, a naptól kiáramló nagy sebességű töltött részecskékkel. Ezen interakciók megértése bővíti a kutatók ismereteit az asztrofizikai folyamatokról, amelyek ezeket a testeket és a Naprendszer azon részét érintik.
Az űrtudományi közösség megérti a bolygókkal, üstökösökkel és más testekkel való napszél kölcsönhatások szélsőségeit (úgynevezett határoló állatokat), de senki sem tudja, hogy milyen kölcsönhatás van jelen Plutonban. A Borrelly üstökös erős interakciót képvisel a napszél mellett, míg a Vénusz gyenge.
"Arra számítunk, hogy a napfényes szél kölcsönhatásai Plutonában valahol az erős és a gyenge szélsőségek között helyezkednek el" - mondja Dr. David J. McComas, a SWAP vezető kutatója, a Southwest Research Institute vezető ügyvezető igazgatója? Igazolják (SWRI?).
A Plútón végzett mérések után a kutatók a SWAP adatok felhasználásával tervezik a rendszer alapvető paramétereinek meghatározását. Például, ha a kutatók tudják, hogy az ilyen anyag miként jön le Plutonból, akkor becsülhetik meg a Plútó légkörének az űrbe távozó légkörét. Ez betekintést nyújt a légkör felépítéséhez és sorsához.
A SWAP folytatna hasonló méréseket Charonon és legalább egy Kuiper öv-objektumon; a csapat azonban elvárja, hogy ezek az interakciók sokkal gyengébbek legyenek, egyszerűen azért, mert ezen objektumok légköre várhatóan kevésbé kiterjedt, és nem valószínű, hogy sok anyagot bocsátanak ki.
A Plútó számos rejtélyének egyike az, ahol a napszél kölcsönhatásai a bolygó körül zajlanak, tehát a tudományos tervek felszólítják a SWAP-ot, hogy végezzen folyamatos méréseket, amikor közeledik és áthalad a Plutonon.
"Tudjuk, hogy mikor és hol használhatunk néhány műszert, hogy képet vagy mérést készítsünk Plutonon" - mondja McComas. "A szél kölcsönhatása azonban nagy kihívást jelent, mivel megkíséreljük megmérni ezt a láthatatlan dolgot, amely körülveszi a Plútót, egy bizonytalan távolságra tőle."
„A tudomány, amelyre elvárjuk a SWAP elvégzését, lehetetlen elvégezni anélkül, hogy ténylegesen a Pluto-Charonba megyünk, és közvetlenül megvizsgáljuk annak környezetét. Ezt a képességet a NASA úttörője látta el, és ezt a mai napig csak az Egyesült Államok teheti meg ”- mondja Dr. Alan Stern, a New Horizons fő kutatója és az SwRI ügyvezető igazgatója.
A Plútó hihetetlen távolsága a naptól megköveteli, hogy a SWAP csapata építse a legnagyobb nyílásmérő műszert, amelyet valaha használtak a napszél mérésére. Ez lehetővé teszi a SWAP-nak, hogy még akkor is méréseket végezzen, amikor a napsugaras szél nagyon érzékeny. A műszer a késleltetett potenciál analizátort (RPA) és az elektrosztatikus analizátort (ESA) is kombinálja, hogy rendkívül finom és pontos energiamérést lehessen elérni a napszél számára.
"Ha a Plútó és a napszél közötti kölcsönhatás nagyon kicsi, az RPA és az ESA kombináció lehetővé teszi számunkra, hogy megmérjük a szélsebesség perc változásait" - mondta Scott Weidner, a SWAP műszervezető és az SwRI fő tudósa.
A New Horizons fedélzetén lévő különféle eszközöket önállóan tervezték és építik, ám ezek várhatóan együtt fognak működni, hogy jelentős új betekintést nyújtsanak Plutonhoz, Charonhoz és Kuiper övszomszédaikhoz. A SWAP méri az alacsony energiájú kölcsönhatásokat, például a napszél okozta kölcsönhatásokat. Kiegészítése, a Pluto energikus részecske spektrométer tudományos kutatása, vagy a PEPSSI, nagyobb energiájú részecskékre, például felszívó ionokra vonatkozik. A SWAP energiahatékonysági tartományának teteje mérhet néhány felvevőiont, és a PEPSSI felveszi azt a helyet, ahol a SWAP elhagyja, hogy a legnagyobb energiájú kölcsönhatásokat láthassa.
A nap és a szélszél befolyásolja az egész naprendszert, és érdekes tudományos lehetőségeket kell teremtenie a SWAP számára a Plútóba tervezett kilenc éves útja során. A SWAP évente több mint egy hónapig fog működni, és olyan csillagközi térből származó és a nap közelében érkező hélioszférikus ioncserélő ionokat fog mintázni. Más felvevő ionok a Naprendszerben lévő anyagból származnak. A kutatók kimutatták, hogy akár a Kuiper öv tárgyak közötti ütközések olyan apró szemcséket eredményeznek, amelyek a nap felé sodródnak, elpárolognak és ionizálódnak. A Cassini űrhajó, amikor a júliusban eléri a Szaturnuszot, lehetővé teszi a kutatók számára, hogy megfigyeljék
ezek az úgynevezett „külső forrás” felvevő ionok 10 csillagászati egységre (AU, a Föld és a Nap közötti távolság), a régió, ahol a külső forrásból felszívódó ionok várhatóan megkezdődnek.
„30 AU-ra kerülünk, mielőtt a New Horizons eléri még Plutont. Amíg a Kuiperi öv tárgyát célozzuk meg, bárhol lehetünk 30-50 AU-nál, ahol a helioszférikus felszívó ionok hatása egyre nagyobb és nagyobb a napsugaras szélben ”- mondja McComas. "A Plútó felé vezető úton érvényesíthetjük vagy megcáfolhatjuk a külső forráselméletet, amely izgalmas meleget jelent magának a Plútónak az eléréséig."
Eredeti forrás: SWRI sajtóközlemény
