Kreditna slika: NASA / JHUAPL / SwRI
Instrument solarnog vjetra oko Plutona (SWAP) na brodu New Horizons dizajniran je za mjerenje interakcija Plutona i Charona sa solarnim vjetrom, tok napunjenih čestica velike brzine koji izlazi iz sunca. Razumijevanje ovih interakcija proširit će znanje istraživača o astrofizičkim procesima koji utječu na ta tijela i taj dio Sunčevog sustava.
Svemirska znanstvena zajednica razumije krajnosti (koja se nazivaju graničnim stanjima) interakcija solarnog vjetra s planetima, kometama i drugim tijelima, ali nitko ne zna kakva je interakcija prisutna kod Plutona. Komet Borrelly predstavlja jaku interakciju sa solarnim vjetrom, dok Venera predstavlja slabu.
"Očekujemo da bi interakcije sunčevog vjetra na Plutonu ležale negdje između jakih i slabih krajnosti", kaže glavni istražitelj SWAP-a dr. David J. McComas, viši izvršni direktor istraživačkog instituta Southwest? (SwRI?).
Nakon mjerenja u Plutonu, istraživači planiraju koristiti SWAP podatke za definiranje osnovnih parametara u sustavu. Na primjer, jednom kada istraživači saznaju kako takav materijal silazi s Plutona, tada mogu procijeniti količinu Plutonove atmosfere koja pobjegne u svemir. To će otkriti uvid u strukturu i sudbinu same atmosfere.
SWAP bi nastavio s sličnim mjerenjima u Charonu i barem jednom Kuiperovom pojasu; međutim, tim očekuje da će te interakcije biti puno slabije samo zato što se očekuje da će atmosfera tih objekata biti manje obilna i da vjerojatno neće emitirati mnogo materijala.
Još jedna od mnogih misterija Plutona je gdje će se dogoditi interakcije sunčevog vjetra oko planete, pa znanstveni planovi pozivaju SWAP da izvrši kontinuirana mjerenja kako se približava i prođe kroz Pluton.
"Znamo kada i gdje koristiti neke od instrumenata za fotografiranje ili mjerenje na Plutonu", kaže McComas. "Interakcije sunčevog vjetra, međutim, predstavljaju prilično izazov jer pokušavamo izmjeriti ovu nevidljivu stvar oko Plutona na neizvjesnoj udaljenosti od nje."
„Nauku za koju očekujemo da SWAP izvršava nemoguće je ostvariti bez da zapravo odemo u Pluton-Charon i izravno uzorkujemo njegovu okolinu. Ta sposobnost je nešto što je NASA pionirala i što do danas to mogu učiniti samo Sjedinjene Države “, kaže dr. Alan Stern, glavni istraživač New Horizonsa i izvršni direktor u SwRI.
Nevjerovatne udaljenosti Plutona od sunca zahtijevale su da SWAP tim napravi najveći instrument blende ikad korišten za mjerenje solarnog vjetra. Omogućuje SWAP-u da vrši mjerenja čak i kad je solarni vjetar vrlo naporan. Instrument također kombinira analizator potencijala usporavanja (RPA) s elektrostatičkim analizatorom (ESA) kako bi omogućio izuzetno precizna, precizna mjerenja energije solarnog vjetra.
"Ukoliko se interakcija između Plutona i solarnog vjetra pokaže kao vrlo mala, kombinacija RPA i ESA omogućit će nam mjerenje minutnih promjena u brzini sunčevog vjetra", kaže Scott Weidner, rukovoditelj SWAP-ovog instrumenta i glavni znanstvenik SWRI-a.
Različiti instrumenti na New Horizonu osmišljeni su i grade se neovisno, no od njih se očekuje da rade zajedno na otkrivanju značajnih novih spoznaja o Plutonu, Charonu i njihovim susjedima iz Kuiperovog pojasa. SWAP mjeri interakcije s niskom energijom, poput onih uzrokovanih solarnim vjetrom. Njegov će dodatak, znanstveno istraživanje spektrometra energetskih čestica Plutona ili PEPSSI, razmotriti čestice veće energije, poput iona za skupljanje energije. Vrh SWAP-ovog energetskog raspona može mjeriti neke ionske pikape, a PEPSSI podiže tamo gdje SWAP odlazi da bi vidjeli najveće energetske interakcije.
Sunce i njegov solarni vjetar utječu na čitav Sunčev sustav i trebali bi stvoriti zanimljive znanstvene mogućnosti za SWAP tijekom planiranog devetogodišnjeg putovanja Plutonom. SWAP će raditi više od mjesec dana svake godine i uzorkovat će heliosferne ione iona? Koji potječu iz međuzvjezdanog prostora i ioniziraju se kada dođu blizu sunca. Ostali ioni za preuzimanje dolaze od materijala unutar Sunčevog sustava. Istraživači su pokazali da čak i sudari između predmeta Kuiperovog pojasa rezultiraju sitnim zrncima koja odlaze prema suncu, isparavaju i postaju ionizirana. Svemirska letjelica Cassini, kada stigne do Saturna ovog srpnja, omogućit će istraživačima promatranje
ti takozvani "vanjski izvori" izbirnih iona do 10 astronomskih jedinica (AU, udaljenost od Zemlje do sunca), regije u kojoj se vjeruje da počinju pikacijski ioni iz vanjskog izvora.
"Bit će nam 30 AU prije nego što New Horizons uopće stigne do Plutona. Dok ciljamo predmet Kuiperovog pojasa, mogli bismo biti negdje od 30 do 50 AU, gdje utjecaj heliosfernih hvatajućih jona postaje sve veći i veći u solarnom vjetru ", kaže McComas. "Na putovanju do Plutona moći ćemo potvrditi ili opovrgnuti teoriju vanjskih izvora, što je uzbudljivo zagrijavanje do samog Plutona."
Izvorni izvor: SWRI News Release
