Kuvan luotto: NASA / JPL
NASA: n Saturnuksen sitova avaruusalusta Cassini on havainnut ensimmäiset tähtienväliset poikkionit Jupiterin kiertoradan ulkopuolella. Nämä ionit on nähty lähellä maapalloa, mutta eivät koskaan poistuneet Jupiterin kiertoradalta. Mittaamalla nämä hiukkaset, tähtitieteilijät ymmärtävät paremmin tähteiden välissä olevan pienitiheyksisen kaasun ja pölyn.
Yli vuosi ennen Cassini-avaruusaluksen saapumista Saturnukseen Cassini-plasma-spektrometri (CAPS) on tehnyt ensimmäiset in situ -havainnot tähteiden välisistä poikkioneista Jupiterin kiertoradan ulkopuolella. Tämä on ensimmäinen merkittävä löytö, joka käyttää CAPS: n keräämiä tietoja, joiden on tarkoitus saavuttaa Saturnus heinäkuussa 2004.
Pick-ionit ovat aurinkokunnan neutraaleja hiukkasia, jotka ionisoituvat lähellä aurinkoa ja liittyvät aurinkotuuliin, latautuvien hiukkasten ylikuoriseen virtaan, joka virtaa auringosta. Tarkkailemalla näitä poisto-ioneja tutkijat ymmärtävät paremmin tähteiden välistä väliainetta, matalatiheyksistä kaasua ja pölyä, jotka täyttävät tähteiden välisen tilan.
Tähtitieteilijät ovat havainneet tähtienvälisiä poimimisioneja jo vuonna 1985 yhden tähtitieteellisen yksikön etäisyydeltä (AU, etäisyys maasta aurinkoon), mutta koskaan aiemmin he eivät ole nähneet poistumisioneja yli 5 AU - Jupiterin kiertoradalla. CAPS-tiimi lähetti ohjelmiston, jonka avulla instrumentti pystyi keräämään ja lähettämään havainnot suhteellisen harvinaisista pickup-ioneista, joita se kohtaa matkallaan Saturnukseen.
Tarkkailujaksolla lokakuusta 2001 helmikuuhun 2003 etäisyyksillä 6,4–8,2 AU, laite koottiin 2 627 näytettä. Analyysit paljastivat, että vedyn poisto-ionien kuluminen on voimakasta verrattuna heliumin poisto-ioneihin auringon takana olevalla alueella. Ryhmä päätti, että tämä äskettäin havaittu ehtyminen, tai ”tähtienvälinen vetyvarjo”, muodostuu säteilypaineesta ja neutralointien ionisaatiosta. Suurin osa vetyatomeista ei voi tunkeutua alajuoksun varjoalueelle, koska niiden on kuljettava lähellä aurinkoa, missä niiden todennäköisyys ionisoitua ja pyyhkiä ulos aurinkotuulilta.
"Nämä ovat erittäin kovia mitattavia hiukkasia, koska niitä on niin vähän", sanoo tohtori David J. McComas, SwRI: n avaruustieteen ja tekniikan osaston vanhempi johtaja. "Aiemmissa malleissa on ollut jotain tällaisesta vetyvarjosta, mutta nämä ovat sen ensimmäiset suorat mittaukset."
Instituutin tutkija Dr. David T. Young on päätutkija CAPS-instrumentista, joka on tähän mennessä lentänyt suurin, monimutkaisin avaruusplasma-instrumentti, joka havaitsee ja analysoi aurinkojärjestelmän kautta löytynyttä plasmaa (elektroneja ja ioneja). Cassini-avaruusaluksen yleinen tehtävä on kuvata Saturn-järjestelmä infrapuna-, ultravioletti- ja näkyvällä aallonpituudella ja näytteenotto suoraan pölystä, neutraalista ja varautuneesta hiukkasympäristöstä. Cassini kantaa myös Euroopan avaruusjärjestön rakentamaa Huygens-koetinta tutkimaan Saturnin kuuta Titania.
"Tämä on varmasti ensimmäinen monista uusista löytöistä, joita Cassini-avaruusalus ja erityisesti Cassini-plasmaspektrometri tekevät", sanoo McComas. "Se, että pystyin antamaan niin tärkeän panoksen heliosfääriseen ilmiöön matkalla kohti Saturnusta, on ollut hieno hoito."
SwRI johtaa myös toteutettavuustutkimusta ehdotetusta IBS (Interstellar Boundary Explorer) -ohjelmasta. Yksi viidestä ehdokkaasta kilpailee kahden NASA-operaatiopaikan täyttämiseksi. Jos se valitaan, ohjelma käynnistää parin energeettiset neutraaliatomikamerat kuvaamaan suoraan aurinkokunnan ja tähteiden välisen väliaineen vuorovaikutusta - alueen, jonka tähtien välisten neutraalien on virtauttava heliosfääriin pääsemiseksi.
Artikkeli "Interstellar Hydroge Shadow: Interstellar Pickup Ions: Observations of Interstellar Pickup Ions Be Jupiter", esitellään 9. joulukuuta American Geophysical Union (AGU) -kokouksessa San Franciscossa ja on lehdissä Journal of Geophysical Research -lehdessä.
Alkuperäinen lähde: SWRI-lehdistötiedote
