Hoppa direkt till innehållet
printicon
Huvudmenyn dold.
Publicerad: 24 nov, 2021

Nya möjligheter att studera joner i rymden

NYHET Sofia Bergman, Institutet för rymdfysik och Umeå universitet, disputerar den 26 november med en doktorsavhandling om de svårmätta lågenergijonerna runt kometen 67P/Tjurjumov-Gerasimenko. Joner med låga energier påverkas av rymdfarkosten som observerar dem, vilket gör det svårt att bestämma deras ursprungliga egenskaper. Sofia har utvecklat helt nya metoder för att göra det, vilket ger forskare unika möjligheter att studera dessa joner, både kring kometer och många andra platser i vårt solsystem.

Text: Martin Eriksson, IRF

I plasmaomgivningen runt en komet finns det mängder av joner med låga energier. Att känna till egenskaperna hos dessa joner är viktigt för att förstå de processer som sker runt kometen. Men, då lågenergi-joner är svåra att mäta har Sofia Bergman i sin avhandling utvecklat en ny metod för att analysera mätningar av dessa runt kometen 67P/Tjurjumov-Gerasimenko. Med hjälp av denna metod har jonernas egenskaper kunnat studeras på ett sätt som tidigare inte varit möjligt.

– En rymdfarkost interagerar med sin omgivning på olika sätt, vilket leder till att ytan på farkosten laddas upp till en elektrisk potential. Uppladdningen är problematisk när vi vill göra mätningar på lågenergijoner, eftersom jonerna påverkas av farkosten innan de detekteras, vilket resulterar i att både jonernas energi och rörelseriktning förändras. Vi vill veta vilka egenskaper jonerna har när vi inte är där och påverkar dem med farkosten, vilket nu är möjligt med hjälp av metoden som jag utvecklat i min avhandling, förklarar Sofia Bergman.

I studierna har data från IRFs jonmasspektrometer ICA (Ion Composition
Analyzer) på rymdfarkosten Rosetta använts. ICA kan mäta energin och rörelseriktningen på joner med väldigt låga energier, men på grund av farkostpotentialens påverkan har ICAs lågenergidata tidigare varit svårtolkat.

– Det finns modeller för hur lågenergijonerna flödar runt en komet. Vi har nu för första gången kunnat titta på vad data från komet 67P/Tjurjumov-Gerasimenko faktiskt säger om dessa flödesriktningar, säger Sofia Bergman. Resultaten överraskade oss. Vi ser en stor andel joner som flödar inåt mot kometkärnan, i stället för utåt från kärnan som vi förväntat oss.

Kometer är intressanta för att förstå hur solvinden växelverkar med olika kroppar i solsystemet. På grund av kometernas elliptiska omloppsbanor så förändras kometens omgivning drastiskt under dess färd runt solen, vilket innebär att vi kan studera hur en himlakropps magnetosfär föds och dör. Lågenergijoner är viktiga i denna växelverkan, inte bara vid kometer.

– Förhoppningsvis kan metoden som jag utvecklat i min avhandling i framtiden användas för att studera lågenergijoner också vid andra himlakroppar, något som tidigare gjorts i väldigt begränsad omfattning på grund av svårigheten att tolka mätningarna, säger Sofia Bergman.

Sofia Bergman är född och uppvuxen i Borlänge.

Om disputationen:
Sofia Bergman försvarar avhandlingen ”Low-Energy Ions Around Comet 67P/Churyumov-Gerasimenko” i Ljusårssalen på IRF i Kiruna fredagen den 26 november klockan 09:00. Opponent är professor Stein Håland från Max-Planck Institute for Solar System Research, Göttingen, Tyskland och Birkeland Centre for Space Science, University of Bergen, Norge samt the University Centre in Svalbard, Longyearbyen, Norge.

Läs hela avhandlingen

Läs mer om Institutet för rymdfysik

För mer information, kontakta gärna:

Sofia Bergman, doktorand, Institutet för rymdfysik och Umeå universitet
E-post: sofiab@irf.se