เครดิตรูปภาพ: NASA / JHUAPL / SwRI
เครื่องมือลมสุริยะรอบพลูโต (SWAP) บนยานอวกาศ Horizo ns ใหม่ถูกออกแบบมาเพื่อวัดการโต้ตอบของดาวพลูโตและชารอนกับลมสุริยะซึ่งเป็นกระแสอนุภาคความเร็วสูงที่พุ่งออกมาจากดวงอาทิตย์ การทำความเข้าใจการปฏิสัมพันธ์เหล่านี้จะขยายความรู้ของนักดาราศาสตร์เกี่ยวกับกระบวนการทางฟิสิกส์ดาราศาสตร์ที่มีผลต่อร่างกายเหล่านี้และเป็นส่วนหนึ่งของระบบสุริยะ
ชุมชนวิทยาศาสตร์อวกาศเข้าใจถึงความสุดขั้ว (เรียกว่ารัฐที่มีขอบเขต) ของการปฏิสัมพันธ์กับลมสุริยะกับดาวเคราะห์ดาวหางและวัตถุอื่น ๆ แต่ไม่มีใครรู้ว่าการมีปฏิสัมพันธ์แบบใดที่พลูโต ดาวหางบอร์เรลลีแสดงถึงปฏิกิริยาที่รุนแรงกับลมสุริยะในขณะที่ดาวศุกร์เป็นตัวแทนที่อ่อนแอ
“ เราคาดว่าการปฏิสัมพันธ์ของลมสุริยะที่พลูโตจะอยู่ที่ไหนสักแห่งระหว่างสุดขั้วที่แข็งแกร่งและอ่อนแอ” ดร. เดวิดเจแม็คโคมาสผู้อำนวยการอาวุโสของสถาบันวิจัยตะวันตกเฉียงใต้กล่าว (SwRI?)
หลังจากทำการวัดที่พลูโตนักวิจัยวางแผนที่จะใช้ข้อมูล SWAP เพื่อกำหนดพารามิเตอร์พื้นฐานเกี่ยวกับระบบ ตัวอย่างเช่นเมื่อนักวิจัยทราบว่าวัสดุดังกล่าวมาจากดาวพลูโตพวกเขาสามารถประมาณปริมาณบรรยากาศของดาวพลูโตที่หนีออกสู่อวกาศ สิ่งนี้จะเปิดเผยข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับโครงสร้างและชะตากรรมของชั้นบรรยากาศเอง
SWAP จะทำการตรวจวัดแบบเดียวกันที่ Charon และวัตถุแถบไคเปอร์อย่างน้อยหนึ่งตัว อย่างไรก็ตามทีมคาดหวังว่าปฏิกิริยาเหล่านั้นจะอ่อนแอลงเพียงเพราะบรรยากาศของวัตถุเหล่านี้คาดว่าจะกว้างขวางน้อยกว่าและไม่น่าจะปล่อยวัตถุมาก
อีกหนึ่งความลึกลับของดาวพลูโตคือที่ซึ่งปฏิกิริยาของลมสุริยะจะเกิดขึ้นรอบ ๆ ดาวเคราะห์ดังนั้นแผนการทางวิทยาศาสตร์เรียกร้องให้ SWAP ทำการวัดอย่างต่อเนื่องเมื่อใกล้และผ่านพลูโต
“ เรารู้ว่าเมื่อไรและที่ไหนที่จะใช้เครื่องมือบางอย่างเพื่อถ่ายภาพหรือวัดที่พลูโต” McComas กล่าว “ การปฏิสัมพันธ์ของลมสุริยะนั้นค่อนข้างท้าทายเนื่องจากเราพยายามวัดสิ่งที่มองไม่เห็นรอบพลูโตในระยะที่ไม่แน่นอนจากนี้”
“ วิทยาศาสตร์ที่เราคาดว่าจะใช้ SWAP นั้นเป็นไปไม่ได้ที่จะประสบความสำเร็จหากไม่ไปที่พลูโต - ชารอนและสุ่มตัวอย่างสภาพแวดล้อมโดยตรง ความสามารถนั้นเป็นสิ่งที่นาซ่าเป็นผู้บุกเบิกและจนถึงทุกวันนี้มีเพียงสหรัฐอเมริกาเท่านั้นที่สามารถทำได้” ดร. อลันสเติร์นนักวิจัยหลักของนิวฮอริซอนส์และผู้อำนวยการบริหารของ SwRI กล่าว
ระยะทางที่น่าเหลือเชื่อของพลูโตจากดวงอาทิตย์ทำให้ทีม SWAP สร้างเครื่องมือรูรับแสงที่ใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยใช้เพื่อวัดลมสุริยะ มันช่วยให้ SWAP ทำการวัดแม้ว่าลมสุริยะจะผอมบางมาก เครื่องมือนี้ยังรวมตัววิเคราะห์ศักยภาพที่ชะลอการเกิดปฏิกิริยา (RPA) กับเครื่องวิเคราะห์ไฟฟ้าสถิต (ESA) เพื่อให้สามารถวัดพลังงานลมสุริยะได้อย่างแม่นยำและแม่นยำที่สุด
“ หากปฏิกิริยาระหว่างพลูโตกับลมสุริยะกลายเป็นน้อยมากการรวมกันของ RPA และ ESA จะช่วยให้เราสามารถวัดการเปลี่ยนแปลงความเร็วลมสุริยะได้ในหนึ่งนาที” Scott Weidner ผู้จัดการเครื่องมือ SWAP และนักวิทยาศาสตร์หลักของ SwRI กล่าว
เครื่องมือต่าง ๆ บน New Horizons ได้รับการออกแบบและสร้างขึ้นอย่างอิสระ แต่คาดว่าจะทำงานร่วมกันเพื่อเปิดเผยข้อมูลเชิงลึกที่สำคัญเกี่ยวกับพลูโตชารอนและเพื่อนบ้านแถบไคเปอร์ SWAP วัดการโต้ตอบของพลังงานต่ำเช่นที่เกิดจากลมสุริยะ การสำรวจวิทยาศาสตร์ของอนุภาคพลูโต Energetic สเปกโตรมิเตอร์หรือ PEPSSI จะตรวจสอบอนุภาคพลังงานที่สูงขึ้นเช่นไอออนกระบะ ช่วงพลังงานสูงสุดของ SWAP สามารถวัดค่าไอออนของปิ๊กได้และ PEPSSI จะเก็บค่าที่ SWAP จะดับเพื่อดูปฏิกิริยาพลังงานสูงสุด
ดวงอาทิตย์และลมสุริยะนั้นมีผลกระทบต่อระบบสุริยะทั้งหมดและควรสร้างโอกาสทางวิทยาศาสตร์ที่น่าสนใจสำหรับ SWAP ตลอดการเดินทางเก้าปีไปยังพลูโต SWAP จะดำเนินการมานานกว่าหนึ่งเดือนในแต่ละปีและจะเก็บตัวอย่างไอออนเฮลิโอสเฟียร์ปิ๊กอัพที่เกิดขึ้นในอวกาศระหว่างดวงดาวและได้รับอิออนเมื่อเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ รถกระบะไอออนอื่น ๆ มาจากวัสดุภายในระบบสุริยะ นักวิจัยได้แสดงให้เห็นว่าแม้การชนกันระหว่างวัตถุในแถบไคเปอร์ส่งผลให้เกิดเม็ดเล็ก ๆ ที่ลอยไปสู่ดวงอาทิตย์ระเหยและกลายเป็นไอออน ยานอวกาศ Cassini เมื่อมาถึงดาวเสาร์ในเดือนกรกฎาคมนี้จะช่วยให้นักวิจัยสังเกต
เหล่านี้เรียกว่า "แหล่งกำเนิดชั้นนอก" กระบะไอออนถึง 10 หน่วยดาราศาสตร์ (AU, ระยะทางจากโลกถึงดวงอาทิตย์), ภูมิภาคที่มีประจุไอออนจากแหล่งกำเนิดชั้นนอกเริ่มเชื่อ
“ เราจะออกไปถึง 30 AU ก่อนนิวฮอริซันส์ถึงพลูโต ในขณะที่เรากำลังกำหนดเป้าหมายวัตถุแถบไคเปอร์เราสามารถอยู่ที่ใดก็ได้ตั้งแต่ 30 ถึง 50 AU ซึ่งอิทธิพลของเฮลิโอสเฟียร์ปิ๊กไอออนนั้นมากขึ้นเรื่อย ๆ ในลมสุริยะ” McComas กล่าว “ ในการเดินทางไปพลูโตเราจะสามารถตรวจสอบหรือพิสูจน์ทฤษฎีแหล่งภายนอกซึ่งเป็นเรื่องที่น่าตื่นเต้นในการเข้าถึงพลูโต”
แหล่งต้นฉบับ: ข่าว SWRI
