Obrazový kredit: NASA / JHUAPL / SwRI
Přístroj Solar Wind Around Pluto (SWAP) na palubě kosmické lodi New Horizons je určen k měření interakcí Pluta a Charonu se slunečním větrem, což je vysokorychlostní proud nabitých částic vytékajících ze slunce. Pochopení těchto interakcí rozšíří znalosti vědců o astrofyzikálních procesech ovlivňujících tato těla a tu část sluneční soustavy.
Vesmírná vědecká komunita chápe extrémy (nazývané hraniční stavy) interakcí slunečního větru s planetami, kometami a jinými těly, ale nikdo neví, jaký druh interakce je v Plutu přítomen. Kometa Borrelly představuje silnou interakci se slunečním větrem, zatímco Venuše představuje slabý.
"Očekáváme, že interakce slunečního větru v Plutu budou ležet někde mezi silnými a slabými extrémy," říká vedoucí výzkumu SWAP Dr. David J. McComas, vedoucí výkonný pracovník v Southwest Research Institute? (SwRI?).
Po provedení měření v Pluto vědci plánují použít data SWAP k definování základních parametrů systému. Například když vědci vědí, jak takový materiál pochází z Pluta, mohou odhadnout množství atmosféry Pluta, která uniká do vesmíru. To odhalí vhled do struktury a osudu samotné atmosféry.
SWAP by pokračoval v provádění podobných měření na Charonu a alespoň jednom Kuiperově pásu; tým však očekává, že tyto interakce budou mnohem slabší jednoduše proto, že se očekává, že atmosféra těchto objektů bude méně rozsáhlá a nebude pravděpodobně emitovat mnoho materiálu.
Další z mnoha záhad Pluta je místo, kde dojde k interakcím slunečního větru kolem planety, takže vědecké plány vyžadují, aby SWAP prováděla nepřetržitá měření, když se přibližuje k Plutu a prochází kolem něj.
"Víme, kdy a kde použít některé nástroje k pořízení snímku nebo měření v Plutu," říká McComas. "Interakce slunečního větru však představují docela výzvu, protože se snažíme měřit tuto neviditelnou věc kolem Pluta v nejisté vzdálenosti od něj."
"Věda, kterou očekáváme, že SWAP provede, je nemožné dosáhnout, aniž bychom ve skutečnosti šli do Pluto-Charonu a přímo vzorkovali jeho prostředí." Tato schopnost je průkopníkem NASA a do dnešního dne to mohou dělat jen Spojené státy, “říká Dr. Alan Stern, hlavní vyšetřovatel New Horizons a výkonný ředitel společnosti SwRI.
Neuvěřitelné vzdálenosti Pluta od slunce vyžadovaly, aby tým SWAP postavil největší aperturní přístroj, jaký kdy byl použit k měření slunečního větru. Umožňuje SWAP provádět měření, i když je sluneční vítr velmi slabý. Přístroj také kombinuje analyzátor retardačního potenciálu (RPA) s elektrostatickým analyzátorem (ESA), který umožňuje extrémně jemné a přesné měření energie slunečního větru.
"Pokud by interakce mezi Pluto a slunečním větrem byla velmi malá, kombinace RPA a ESA nám umožní měřit drobné změny rychlosti slunečního větru," říká Scott Weidner, manažer nástroje SWAP a hlavní vědec SwRI.
Různé nástroje na palubě New Horizons byly navrženy a vyvíjejí se nezávisle, ale očekává se, že budou spolupracovat na odhalení významných nových poznatků o Plutu, Charonu a jejich sousedech z Kuiperova pásu. SWAP měří interakce s nízkou energií, například interakce způsobené slunečním větrem. Jeho doplněk, Pluto Energetic Particle Spectrometer Science Investigation, nebo PEPSSI, se zaměří na částice s vyšší energií, jako jsou ionty sběru. Horní část energetického rozsahu SWAP může měřit některé ionty sběrače a PEPSSI se zvedne tam, kde SWAP odejde, aby viděl nejvyšší energetické interakce.
Slunce a jeho sluneční vítr ovlivňují celou sluneční soustavu a během plánované devítileté plavby do Pluta by měly vytvořit zajímavé vědecké příležitosti pro společnost SWAP. SWAP bude fungovat každý rok déle než měsíc a bude vzorkovat ionty heliospherických iontů, které vznikají v mezihvězdném prostoru a ionizují se, když se přiblíží ke slunci. Další ionty sběru pocházejí z materiálu uvnitř sluneční soustavy. Vědci ukázali, že dokonce i kolize mezi objekty Kuiperova pásu vedou k drobným zrnům, které se unášejí směrem ke slunci, vypařují se a ionizují. Kosmická loď Cassini, která dorazí letos v červenci, umožní vědcům pozorování
tyto tzv. „vnější zdrojové“ ionty sběru do 10 astronomických jednotek (AU, vzdálenost od Země ke slunci), oblast, kde se předpokládá, že ionty sběru od vnějšího zdroje začínají.
"Budeme venku 30 AU, než New Horizons dosáhne Pluta." Zatímco se zaměřujeme na pásový objekt Kuiper, mohli bychom být kdekoli od 30 do 50 AU, kde se vliv heliospherických iontů pickupu ve slunečním větru zvyšuje a zvyšuje, “říká McComas. "Na cestě do Pluta budeme moci potvrdit nebo vyvrátit teorii vnějšího zdroje, což je vzrušující zahřátí k dosažení samotného Pluta."
Původní zdroj: SWRI News Release
