Crédito de imagem: NASA / JHUAPL / SwRI
O instrumento Solar Wind Around Plutão (SWAP) a bordo da sonda New Horizons foi projetado para medir as interações de Plutão e Charon com o vento solar, o fluxo de alta velocidade de partículas carregadas saindo do sol. A compreensão dessas interações ampliará o conhecimento dos pesquisadores sobre os processos astrofísicos que afetam esses corpos e a parte do sistema solar.
A comunidade das ciências espaciais entende os extremos (chamados estados de contorno) das interações do vento solar com planetas, cometas e outros corpos, mas ninguém sabe que tipo de interação está presente em Plutão. O cometa Borrelly representa uma forte interação com o vento solar, enquanto Vênus representa uma fraca.
"Esperamos que as interações do vento solar em Plutão se situem em algum lugar entre os extremos fortes e fracos", diz David J. McComas, pesquisador principal do SWAP, diretor executivo sênior do Southwest Research Institute. (SwRI?).
Depois de fazer medições em Plutão, os pesquisadores planejam usar os dados SWAP para definir parâmetros básicos sobre o sistema. Por exemplo, uma vez que os pesquisadores sabem como esse material sai de Plutão, eles podem estimar a quantidade de atmosfera de Plutão que escapa para o espaço. Isso revelará insights sobre a estrutura e o destino da própria atmosfera.
O SWAP continuaria fazendo medições semelhantes em Charon e pelo menos um objeto de cinto Kuiper; no entanto, a equipe espera que essas interações sejam muito mais fracas simplesmente porque se espera que a atmosfera desses objetos seja menos extensa e pouco provável que emita muito material.
Outro dos muitos mistérios de Plutão é onde as interações do vento solar ocorrerão ao redor do planeta, de modo que os planos científicos exigem que o SWAP faça medições contínuas à medida que se aproxima e passa por Plutão.
"Sabemos quando e onde usar alguns dos instrumentos para tirar uma imagem ou uma medição em Plutão", diz McComas. "As interações com o vento solar, no entanto, apresentam um grande desafio, porque estamos tentando medir essa coisa invisível em torno de Plutão a uma distância incerta."
“A ciência que esperamos que o SWAP realize é impossível de realizar sem realmente ir a Plutão-Caronte e amostrar diretamente seu ambiente. Essa capacidade é algo que a NASA foi pioneira e que, até hoje, apenas os Estados Unidos podem fazer ”, diz o Dr. Alan Stern, pesquisador principal da New Horizons e diretor executivo da SwRI.
As incríveis distâncias entre Plutão e o Sol exigiram que a equipe SWAP construísse o maior instrumento de abertura já usado para medir o vento solar. Permite que o SWAP faça medições mesmo quando o vento solar é muito tênue. O instrumento também combina um analisador de potencial de retardamento (RPA) com um analisador eletrostático (ESA) para permitir medições de energia extremamente finas e precisas do vento solar.
“Se a interação entre Plutão e o vento solar for muito pequena, a combinação RPA e ESA nos permitirá medir pequenas alterações na velocidade do vento solar”, diz Scott Weidner, gerente de instrumentos do SWAP e cientista principal do SwRI.
Os vários instrumentos a bordo do New Horizons foram projetados e estão sendo construídos de forma independente, mas espera-se que eles trabalhem juntos para revelar novos insights significativos sobre Plutão, Charon e seus vizinhos do cinturão de Kuiper. O SWAP mede interações de baixa energia, como as causadas pelo vento solar. Seu complemento, o Investigação Científica do Espectrômetro de Partículas Energéticas de Plutão, ou PEPSSI, analisará partículas de energia mais altas, como íons de captação. A parte superior da faixa de energia do SWAP pode medir alguns íons de captação e o PEPSSI capta onde o SWAP pára para ver as interações de energia mais altas.
O sol e seu vento solar afetam todo o sistema solar e devem criar oportunidades científicas interessantes para o SWAP ao longo de sua viagem planejada de nove anos para Plutão. O SWAP funcionará por mais de um mês a cada ano e provará íons de captação heliosférica que se originam no espaço interestelar e são ionizados quando se aproximam do sol. Outros íons de captação vêm de material dentro do sistema solar. Os pesquisadores mostraram que mesmo colisões entre os objetos do cinturão de Kuiper resultam em pequenos grãos que flutuam em direção ao sol, evaporam e se ionizam. A sonda Cassini, quando chegar a Saturno em julho deste ano, permitirá que os pesquisadores observem
esses chamados íons de captação de “fonte externa” para 10 unidades astronômicas (AU, a distância da Terra ao sol), a região onde se acredita que os íons de captação da fonte externa sejam iniciados.
"Estaremos com 30 UA antes que a New Horizons chegue a Plutão. Enquanto visamos um objeto do cinturão de Kuiper, podemos estar entre 30 e 50 UA, onde a influência dos íons de captação heliosférica se torna cada vez maior no vento solar ”, diz McComas. "Na jornada para Plutão, poderemos validar ou refutar a teoria da fonte externa, que é um empolgante aquecimento para alcançar Plutão em si".
Fonte original: Comunicado da SWRI
