حقوق الصورة: NASA / JPL
قامت المركبة الفضائية التابعة لناسا ، كاسيني ، بأول رصد لأيونات الالتقاط بين النجوم خارج مدار المشتري. وقد شوهدت هذه الأيونات بالقرب من الأرض ، لكنها لم تتجاوز مدار المشتري. من خلال قياس هذه الجسيمات ، سيكون لدى الفلكيين فهم أفضل للغاز المنخفض الكثافة والغبار الموجود بين النجوم.
قبل أكثر من عام من وصول المركبة الفضائية كاسيني إلى زحل ، قام مطياف كاسيني البلازما (CAPS) بأول ملاحظات في الموقع لأيونات الالتقاط بين النجوم خارج مدار المشتري. هذا هو أول اكتشاف رئيسي باستخدام البيانات التي جمعتها CAPS ، والتي من المقرر أن تصل إلى زحل في يوليو 2004.
أيونات الالتقاط هي جزيئات محايدة في النظام الشمسي تتأين بالقرب من الشمس وتنضم إلى الرياح الشمسية ، وهو التيار الأسرع من الصوت للجسيمات المشحونة التي تتدفق من الشمس. من خلال مراقبة أيونات الالتقاط ، يمكن للباحثين فهم الوسط بين النجوم بشكل أفضل ، والغاز منخفض الكثافة والغبار الذي يملأ الفراغ بين النجوم.
لاحظ الفلكيون أيونات الالتقاط بين النجوم في وقت مبكر من عام 1985 من مسافة وحدة فلكية واحدة (AU ، المسافة من الأرض إلى الشمس) ، ولكن لم يسبق لهم أن رأوا أيونات الالتقاط بعد 5 AU - مدار المشتري. قام فريق CAPS بتحميل البرامج التي سمحت للأداة بجمع وإرسال اكتشافات أيونات الالتقاط النادرة نسبيًا التي تصادفها في رحلتها إلى زحل.
خلال فترة المراقبة من أكتوبر 2001 إلى فبراير 2003 على مسافات تتراوح من 6.4 إلى 8.2 AU ، جمعت الأداة 2،627 عينة. كشفت التحليلات عن وجود استنفاد قوي لأيونات التقاط الهيدروجين مقارنة بأيونات التقاط الهيليوم في المنطقة خلف الشمس. قرر الفريق أن هذا النضوب الذي لوحظ حديثًا ، أو "ظل الهيدروجين بين النجوم" ، ينتج عن الضغط الإشعاعي والتأين المحايد. لا يمكن لمعظم ذرات الهيدروجين أن تخترق منطقة الظل المصب لأنه يجب أن تمر بالقرب من الشمس حيث لديهم احتمالية عالية للتأين وجرف الرياح الشمسية.
يقول د. ديفيد ج. مكوماس ، المدير التنفيذي الأول لقسم علوم وهندسة الفضاء في SWRI: "هذه جسيمات يصعب قياسها نظرًا لوجود عدد قليل جدًا منها". "تضمنت النماذج السابقة شيئًا مثل ظل الهيدروجين بين النجوم ، لكن هذه هي القياسات المباشرة الأولى له."
عالم المعهد الدكتور ديفيد ت. يونغ هو الباحث الرئيسي لأداة CAPS ، أكبر أجهزة البلازما الفضائية المعقدة التي تطير حتى الآن ، والتي ستكتشف وتحلل البلازما (الإلكترونات والأيونات) الموجودة في جميع أنحاء النظام الشمسي. تتمثل المهمة العامة لمركبة كاسيني الفضائية في تصوير نظام زحل بأطوال موجية تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية والمرئية ، وأخذ عينات مباشرة من الغبار وبيئة الجسيمات المحايدة المشحونة. تحمل كاسيني أيضًا مسبار Huygens ، الذي بنته وكالة الفضاء الأوروبية ، لدراسة قمر زحل ، تيتان.
يقول ماكوماس: "من المؤكد أن هذا هو الاكتشاف الأول من بين العديد من الاكتشافات الجديدة التي تأتي من خلال مركبة كاسيني الفضائية ، ومقياس كاسيني بلازما الطيفي على وجه الخصوص". "إن القدرة على تقديم مثل هذه المساهمة المهمة في ظاهرة الغلاف الشمسي في طريقها إلى زحل كان بمثابة علاج رائع."
يقود SwRI أيضًا دراسة جدوى لبرنامج Interstellar Boundary Explorer (IBEX) المقترح ، وهو واحد من خمسة مرشحين يتنافسون لملء فترتين من مهام وكالة ناسا. إذا تم تحديده ، فسيطلق البرنامج زوجًا من كاميرات الذرة المحايدة النشطة لتصوير التفاعل بين النظام الشمسي والوسط النجمي مباشرة - وهي المنطقة التي يجب أن يتدفق فيها المحايدة بين النجوم للدخول إلى الغلاف الشمسي.
يتم تقديم ورقة "The Interstellar Hydrogen Shadow: ملاحظات of Interstellar Pickup Ions Beyond Jupiter" في 9 ديسمبر في اجتماع الاتحاد الجيوفيزيائي الأمريكي (AGU) في سان فرانسيسكو وهي قيد النشر في مجلة البحوث الجيوفيزيائية.
المصدر الأصلي: بيان صحفي SWRI
