Bildekreditt: NASA / JPL
NASAs Saturn-bundne romfartøy, Cassini, har gjort den første observasjonen av interstellare pickupioner utenfor Jupiters bane. Disse ionene er blitt sett i nærheten av Jorden, men aldri ut forbi Jupiters bane. Ved å måle disse partiklene vil astronomene ha en bedre forståelse av gass og støv med lav tetthet som finnes mellom stjernene.
Mer enn et år før Cassini-romfartøyet ankommer Saturn, har Cassini Plasma Spectrometer (CAPS) foretatt de første observasjonene på stedet av interstellare pickupioner utenfor Jupiters bane. Dette er det første store funnet som bruker data samlet inn av CAPS, bestemt til å nå Saturn i juli 2004.
Pickupioner er nøytrale partikler i solsystemet som blir ionisert nær solen og blir med i solvinden, den supersoniske strømmen av ladede partikler som strømmer ut fra solen. Ved å observere disse pickupionene kan forskere bedre forstå det interstellare mediet, gass og støv med lav tetthet som fyller rommet mellom stjernene.
Astronomer har observert interstellare pickupioner allerede i 1985 fra en avstand på 1 astronomisk enhet (AU, avstanden fra jorden til solen), men aldri før har de sett pickupioner utover 5 AU - Jupiters bane. CAPS-teamet lastet opp programvare som gjorde det mulig for instrumentet å samle og overføre deteksjoner av de relativt sjeldne pickupionene det møter på sin reise til Saturn.
I løpet av observasjonsperioden oktober 2001 til februar 2003 på avstandene 6,4 til 8,2 AU samlet instrumentet inn 2 627 prøver. Analyser avdekket at det er en sterk uttømming av hydrogen-pickupioner sammenlignet med helium-pickupioner i regionen bak solen. Teamet slo fast at denne nylig observerte uttømming, eller "interstellar hydrogenskygge," er produsert av strålingstrykk og ionisering av nøytralene. De fleste hydrogenatomer kan ikke trenge inn i nedstrøms skyggeregion fordi de må passere nær solen der de har stor sannsynlighet for å bli ionisert og feid ut med solvinden.
"Dette er veldig harde partikler å måle fordi det er så få av dem," sier Dr. David J. McComas, senior executive director for SwRI Space Science and Engineering Division. "Tidligere modeller har inkludert noe som den interstellare hydrogenskyggen, men dette er de første direkte målingene av den."
Instituttforsker Dr. David T. Young er hovedetterforsker av CAPS-instrumentet, det største, mest komplekse romplasmainstrumentet som er fløyet til dags dato, som vil oppdage og analysere plasma (elektron og ioner) som finnes i hele solsystemet. Cassini-romfartøyets overordnede oppgave er å avbilde Saturn-systemet på infrarøde, ultrafiolette og synlige bølgelengder og å direkte prøve støv, nøytralt og ladet partikkelmiljø. Cassini bærer også Huygens-sonden, bygget av European Space Agency, for å studere Saturns måne, Titan.
"Dette er absolutt den første av mange nye funn som kommer av Cassini-romfartøyet, og spesielt Cassini Plasma Spectrometer," sier McComas. "Å ha vært i stand til å gi et så viktig bidrag til heliosfærisk fenomen på vei ut til Saturn har vært en godbit."
SwRI leder også en mulighetsstudie for det foreslåtte Interstellar Boundary Explorer (IBEX) -programmet, en av fem kandidater som kjemper for å fylle to NASA-oppdrag. Hvis dette er valgt, ville programmet starte et par energiske nøytrale atomkameraer for å direkte avbilde samspillet mellom solsystemet og det interstellare mediet - regionen som de interstellare nøytralene må strømme gjennom for å komme inn i heliosfæren.
Oppgaven "The Interstellar Hydrogen Shadow: Observations of Interstellar Pickup Ions Beyond Jupiter," blir presentert 9. desember på American Geophysical Union (AGU) møte i San Francisco og er i presse i Journal of Geophysical Research.
Originalkilde: SWRI News Release
