Πιστωτική εικόνα: NASA / JPL
Το διαστημικό σκάφος της NASA, Cassini, έκανε την πρώτη παρατήρηση των διαστρικών ιόντων παραλαβής πέρα από την τροχιά του Δία. Αυτά τα ιόντα έχουν δει κοντά στη Γη, αλλά ποτέ δεν πέρασαν από την τροχιά του Δία. Με τη μέτρηση αυτών των σωματιδίων, οι αστρονόμοι θα κατανοήσουν καλύτερα το αέριο και τη σκόνη χαμηλής πυκνότητας που υπάρχει μεταξύ των αστεριών.
Πάνω από ένα χρόνο πριν το διαστημικό σκάφος Cassini φτάσει στον Κρόνο, το φασματόμετρο πλάσματος Cassini (CAPS) έκανε τις πρώτες επιτόπιες παρατηρήσεις των διαστρικών ιόντων παραλαβής πέρα από την τροχιά του Δία. Αυτή είναι η πρώτη μεγάλη ανακάλυψη που χρησιμοποιεί δεδομένα που συγκεντρώθηκαν από την CAPS, με προορισμό να φτάσει στον Κρόνο τον Ιούλιο του 2004.
Τα ιόντα συλλογής είναι ουδέτερα σωματίδια στο ηλιακό σύστημα που ιονίζονται κοντά στον Ήλιο και ενώνουν τον ηλιακό άνεμο, το υπερηχητικό ρεύμα φορτισμένων σωματιδίων που ρέουν έξω από τον Ήλιο. Παρατηρώντας αυτά τα ιόντα συλλογής, οι ερευνητές μπορούν να κατανοήσουν καλύτερα το διαστρικό μέσο, το αέριο και τη σκόνη χαμηλής πυκνότητας που γεμίζουν το διάστημα μεταξύ των άστρων.
Οι αστρονόμοι έχουν παρατηρήσει τα διαστρικά ιόντα παραλαβής ήδη από το 1985 από απόσταση 1 αστρονομικής μονάδας (AU, την απόσταση από τη Γη έως τον Ήλιο), αλλά ποτέ δεν έχουν δει ποτέ ιόντα παραλαβής πέρα από τα 5 AU - τροχιά του Δία. Η ομάδα CAPS ανέβασε λογισμικό που επέτρεψε στο όργανο να συλλέγει και να μεταδίδει ανιχνεύσεις των σχετικά σπάνιων παραλαβών που συναντά στο ταξίδι του στον Κρόνο.
Κατά την περίοδο παρατήρησης Οκτωβρίου 2001 έως Φεβρουαρίου 2003 σε αποστάσεις 6,4 έως 8,2 AU, το όργανο συγκέντρωσε 2.627 δείγματα. Οι αναλύσεις αποκάλυψαν ότι υπάρχει ισχυρή εξάντληση ιόντων συλλογής υδρογόνου σε σύγκριση με τα ιόντα συλλογής ηλίου στην περιοχή πίσω από τον Ήλιο. Η ομάδα διαπίστωσε ότι αυτή η πρόσφατα παρατηρούμενη εξάντληση, ή «διαστρική σκιά υδρογόνου», παράγεται από την πίεση ακτινοβολίας και τον ιονισμό των ουδέτερων. Τα περισσότερα άτομα υδρογόνου δεν μπορούν να διεισδύσουν στην κατάντη περιοχή σκιάς επειδή πρέπει να περάσουν κοντά στον Ήλιο όπου έχουν μεγάλη πιθανότητα ιονισμού και εξαφάνισης με τον ηλιακό άνεμο.
«Αυτά είναι πολύ σκληρά σωματίδια για μέτρηση, επειδή υπάρχουν τόσο λίγα από αυτά», λέει ο Δρ David J. McComas, ανώτερος εκτελεστικός διευθυντής του τμήματος Επιστήμης και Μηχανικής του Διαστήματος SwRI. "Προηγούμενα μοντέλα έχουν συμπεριλάβει κάτι σαν αυτή τη διαστρική σκιά υδρογόνου, αλλά αυτές είναι οι πρώτες άμεσες μετρήσεις του."
Ο επιστήμονας του Ινστιτούτου Δρ. David T. Young είναι ο κύριος ερευνητής του οργάνου CAPS, το μεγαλύτερο, πιο περίπλοκο όργανο διαστημικού πλάσματος που έχει μεταφερθεί μέχρι σήμερα, το οποίο θα ανιχνεύσει και θα αναλύσει πλάσμα (ηλεκτρόνια και ιόντα) που βρίσκονται σε όλο το ηλιακό σύστημα. Η συνολική αποστολή του διαστημικού σκάφους Cassini είναι να απεικονίσει το σύστημα του Κρόνου σε υπέρυθρα, υπεριώδη και ορατά μήκη κύματος και να δειγματοληψήσει άμεσα τη σκόνη, το ουδέτερο και φορτισμένο περιβάλλον σωματιδίων. Ο Cassini φέρει επίσης τον ανιχνευτή Huygens, που χτίστηκε από την Ευρωπαϊκή Υπηρεσία Διαστήματος, για να μελετήσει το φεγγάρι του Κρόνου, τον Τιτάνα.
«Αυτή είναι σίγουρα η πρώτη από πολλές νέες ανακαλύψεις που θα έρθουν από το διαστημικό σκάφος Cassini και ειδικότερα το φασματόμετρο πλάσματος Cassini», λέει ο McComas. «Το να μπορέσω να κάνω μια τόσο σημαντική συμβολή στο ηλιόσφαιρο φαινόμενο κατά την έξοδο προς τον Κρόνο ήταν μια υπέροχη απόλαυση».
Η SwRI ηγείται επίσης μιας μελέτης σκοπιμότητας για το προτεινόμενο πρόγραμμα Interstellar Boundary Explorer (IBEX), ένας από τους πέντε υποψηφίους που ανταγωνίζονται να συμπληρώσουν δύο κουλοχέρηδες αποστολής της NASA. Εάν επιλεγεί, το πρόγραμμα θα ξεκινήσει ένα ζεύγος ενεργητικών ουδέτερων καμερών ατόμων για να απεικονίσει άμεσα την αλληλεπίδραση μεταξύ του ηλιακού συστήματος και του διαστρικού μέσου - την περιοχή από την οποία πρέπει να ρέουν τα διαστρικά ουδέτερα για να εισέλθουν στην ηλιόσφαιρα.
Η εφημερίδα "The Interstellar Hydrogen Shadow: Observations of Interstellar Pickup Ions Beyond Jupiter", παρουσιάζεται στις 9 Δεκεμβρίου στη συνάντηση της Αμερικανικής Γεωφυσικής Ένωσης (AGU) στο Σαν Φρανσίσκο και βρίσκεται σε εφημερίδα στο Journal of Geophysical Research.
Αρχική πηγή: Δελτίο ειδήσεων SWRI
