Tín dụng hình ảnh: NASA / JPL
Tàu vũ trụ gắn liền với sao Thổ của NASA, Cassini, đã thực hiện quan sát đầu tiên về các ion thu nhận giữa các vì sao vượt ra ngoài quỹ đạo của Sao Mộc. Những ion này đã được nhìn thấy gần Trái đất, nhưng không bao giờ vượt ra khỏi quỹ đạo của Sao Mộc. Bằng cách đo các hạt này, các nhà thiên văn học sẽ hiểu rõ hơn về khí và bụi mật độ thấp tồn tại giữa các ngôi sao.
Hơn một năm trước khi tàu vũ trụ Cassini tới Sao Thổ, Máy quang phổ plasma Cassini (CAPS) đã thực hiện lần đầu tiên quan sát tại chỗ các ion thu nhận giữa các vì sao ngoài quỹ đạo của Sao Mộc. Đây là khám phá lớn đầu tiên sử dụng dữ liệu được thu thập bởi CAPS, dự định sẽ tới Sao Thổ vào tháng 7 năm 2004.
Các ion Pickup là các hạt trung tính trong hệ mặt trời bị ion hóa gần Mặt trời và hòa vào gió mặt trời, dòng siêu âm của các hạt tích điện chảy ra từ Mặt trời. Bằng cách quan sát các ion thu này, các nhà nghiên cứu có thể hiểu rõ hơn về môi trường liên sao, khí và bụi mật độ thấp lấp đầy không gian giữa các ngôi sao.
Các nhà thiên văn học đã quan sát các ion thu nhận giữa các vì sao vào đầu năm 1985 từ khoảng cách 1 đơn vị thiên văn (AU, khoảng cách từ Trái đất đến Mặt trời), nhưng chưa bao giờ họ thấy các ion đón ngoài quỹ đạo 5 AU - Jupiter. Nhóm CAPS đã tải lên phần mềm cho phép thiết bị thu thập và truyền phát hiện các ion đón tương đối hiếm mà nó gặp trên hành trình tới Sao Thổ.
Trong thời gian quan sát từ tháng 10 năm 2001 đến tháng 2 năm 2003 ở khoảng cách 6,4 đến 8,2 AU, thiết bị đã thu được 2.627 mẫu. Các phân tích tiết lộ rằng có sự suy giảm mạnh các ion đón hydro so với các ion thu khí heli ở khu vực phía sau Mặt trời. Nhóm nghiên cứu đã xác định rằng sự suy giảm mới được quan sát này, hay bóng hydro giữa các vì sao, được tạo ra bởi áp suất bức xạ và ion hóa các hạt trung tính. Hầu hết các nguyên tử hydro không thể xâm nhập vào vùng bóng xuôi dòng vì chúng phải đi qua gần Mặt trời nơi chúng có xác suất bị ion hóa cao và bị cuốn theo gió mặt trời.
Đây là những hạt rất khó đo lường vì có rất ít trong số chúng, tiến sĩ David J. McComas, giám đốc điều hành cấp cao của Khoa Kỹ thuật và Khoa học Vũ trụ SwRI cho biết. Những mô hình trước đây đã bao gồm một cái gì đó giống như bóng hydro giữa các vì sao này, nhưng đây là những phép đo trực tiếp đầu tiên của nó.
Viện khoa học Tiến sĩ David T. Young là nhà nghiên cứu chính của thiết bị CAPS, dụng cụ plasma không gian phức tạp nhất, lớn nhất cho đến nay, sẽ phát hiện và phân tích plasma (electron và ion) được tìm thấy trên khắp hệ mặt trời. Nhiệm vụ tổng thể của tàu vũ trụ Cassini là hình ảnh hệ thống Sao Thổ ở các bước sóng hồng ngoại, tử ngoại và khả kiến và trực tiếp lấy mẫu bụi, môi trường hạt trung tính và tích điện. Cassini cũng mang theo tàu thăm dò Huygens, do Cơ quan Vũ trụ châu Âu chế tạo, để nghiên cứu mặt trăng Saturn, Titan.
McComas nói đây chắc chắn là phát hiện đầu tiên trong số nhiều khám phá mới của tàu vũ trụ Cassini và Máy quang phổ plasma Cassini nói riêng. Để có được sự đóng góp quan trọng như vậy đối với hiện tượng nhật quyển trên đường tới Sao Thổ là một điều tuyệt vời.
SwRI cũng dẫn đầu một nghiên cứu khả thi cho chương trình Interstellar Boundary Explorer (IBEX) được đề xuất, một trong năm ứng cử viên cạnh tranh để lấp đầy hai vị trí nhiệm vụ của NASA. Nếu được chọn, chương trình sẽ khởi động một cặp camera nguyên tử trung tính tràn đầy năng lượng để trực tiếp hình ảnh sự tương tác giữa hệ mặt trời và môi trường giữa các vì sao - khu vực mà các hạt trung tính giữa các vì sao phải chảy qua để đi vào vòng xoắn ốc.
The Paper The Shadow Interstellar Hydrogen Shadow: Quan sát các Interupellar Pickup Ions Beyond Jupiter, khác đang được trình bày vào ngày 9 tháng 12 tại cuộc họp của Hiệp hội Địa vật lý Hoa Kỳ (AGU) tại San Francisco và được đăng trên Tạp chí Nghiên cứu Địa vật lý.
Nguồn gốc: Bản tin SWRI
