Кредит изображения: НАСА / JHUAPL / SwRI
Прибор «Солнечный ветер вокруг Плутона» (SWAP) на борту космического корабля «Новые горизонты» предназначен для измерения взаимодействия Плутона и Харона с солнечным ветром, высокоскоростным потоком заряженных частиц, вытекающих из Солнца. Понимание этих взаимодействий расширит знания исследователей об астрофизических процессах, влияющих на эти тела и эту часть Солнечной системы.
Сообщество космических наук понимает крайности (так называемые ограничивающие состояния) взаимодействия солнечного ветра с планетами, кометами и другими телами, но никто не знает, какое взаимодействие присутствует в Плутоне. Комета Боррелли представляет сильное взаимодействие с солнечным ветром, а Венера - слабым.
«Мы ожидаем, что взаимодействия солнечного ветра в Плутоне будут находиться где-то между сильными и слабыми крайностями», - говорит главный исследователь SWAP доктор Дэвид Дж. МакКомас, старший исполнительный директор Юго-западного исследовательского института? (SwRI?).
После проведения измерений в Плутоне исследователи планируют использовать данные SWAP для определения основных параметров системы. Например, как только исследователи узнают, как такой материал происходит от Плутона, они могут оценить количество атмосферы Плутона, которая выходит в космос. Это раскроет понимание структуры и судьбы самой атмосферы.
SWAP продолжал бы проводить аналогичные измерения на Хароне и, по крайней мере, на одном объекте пояса Койпера; однако, команда ожидает, что эти взаимодействия будут намного слабее просто потому, что ожидается, что атмосфера этих объектов будет менее обширной и вряд ли будет излучать много материала.
Еще одна из многих загадок Плутона заключается в том, где вокруг планеты будут происходить взаимодействия солнечного ветра, поэтому научные планы требуют, чтобы СВАП проводил непрерывные измерения по мере приближения к Плутону и его прохождения.
«Мы знаем, когда и где использовать некоторые инструменты для съемки или измерения в Плутоне», - говорит МакКомас. «Взаимодействия солнечного ветра, однако, представляют собой довольно сложную задачу, потому что мы пытаемся измерить эту невидимую вещь, окружающую Плутон, на неопределенном расстоянии от нее».
«Наука, которую мы ожидаем от SWAP, невозможна без фактического перехода к Плутон-Харону и непосредственного отбора проб окружающей среды. Именно эта возможность была первой в НАСА, и до сегодняшнего дня это могут сделать только Соединенные Штаты », - говорит д-р Алан Стерн, главный исследователь New Horizons и исполнительный директор SwRI.
Невероятные расстояния Плутона от Солнца требовали, чтобы команда SWAP создала самый большой апертурный инструмент, когда-либо использовавшийся для измерения солнечного ветра. Это позволяет SWAP проводить измерения, даже когда солнечный ветер очень слабый. Прибор также сочетает в себе анализатор запаздывающего потенциала (RPA) с электростатическим анализатором (ESA) для обеспечения чрезвычайно точных и точных измерений энергии солнечного ветра.
«Если взаимодействие между Плутоном и солнечным ветром окажется очень небольшим, комбинация RPA и ESA позволит нам измерить незначительные изменения скорости солнечного ветра», - говорит Скотт Вейднер, менеджер по приборам SWAP и главный ученый SwRI.
Различные инструменты на борту New Horizons были спроектированы и строятся независимо, однако ожидается, что они будут работать вместе, чтобы раскрыть существенную новую информацию о Плутоне, Хароне и их соседях по поясу Койпера. SWAP измеряет низкоэнергетические взаимодействия, например, вызванные солнечным ветром. Его дополнение, Научное исследование спектрометра энергетических частиц Плутона, или PEPSSI, будет рассматривать частицы с более высокой энергией, такие как ионы захвата. Верхняя часть энергетического диапазона SWAP может измерять некоторые поглощающие ионы, и PEPSSI определяет, где SWAP останавливается, чтобы увидеть взаимодействия с наивысшей энергией.
Солнце и его солнечный ветер влияют на всю солнечную систему и должны создавать интересные научные возможности для СВОП в течение всего запланированного девятилетнего путешествия к Плутону. SWAP будет работать в течение более месяца каждый год и будет отбирать гелиосферные ионы - ионы, которые образуются в межзвездном пространстве и ионизируются при приближении к Солнцу. Другие поглощающие ионы происходят из материала внутри солнечной системы. Исследователи показали, что даже столкновения между объектами пояса Койпера приводят к появлению крошечных зерен, которые дрейфуют к солнцу, испаряются и становятся ионизированными. Космический аппарат Кассини, когда он достигнет Сатурна в июле этого года, позволит исследователям наблюдать
эти так называемые «внешние источники» захватывают ионы в 10 астрономических единиц (AU, расстояние от Земли до Солнца), область, где, как полагают, начинается захват ионов из внешнего источника.
«Мы будем на 30 AU, прежде чем New Horizons даже достигнет Плутона. В то время как мы нацеливаемся на объект пояса Койпера, мы можем быть где-то от 30 до 50 а.е., где влияние солнечного ветра на гелиосферные ионы возрастает », - говорит МакКомас. «На пути к Плутону мы сможем подтвердить или опровергнуть теорию внешнего источника, которая является захватывающим фактором для достижения самого Плутона».
Первоисточник: Пресс-релиз SWRI
