Rosetta-rumfartøjet opdager uventet ultraviolet nordlys ved en komet

Data fra Southwest Research Institute-ledede instrumenter ombord på ESA's Rosetta-rumfartøj har hjulpet med at afsløre nordlysets emissioner i den fjerne ultraviolette farve omkring en komet for første gang.

På jorden, nordlys dannes, når ladede partikler fra Solen følger vores planets magnetfeltlinjer til nord- og sydpolen. der, solpartikler rammer atomer og molekyler i jordens atmosfære, skabe glitrende gardiner af farverigt lys på høje breddegrader. Lignende fænomener er set på forskellige planeter og måner i vores solsystem og endda omkring en fjern stjerne. SwRI's instrumenter, Alice fjern-ultraviolet (FUV) spektrograf og ion- og elektronsensoren (IES), hjulpet med at detektere disse nye fænomener ved kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko (67P/C-G).

"Ladede partikler fra Solen, der strømmer mod kometen i solvinden, interagerer med gassen, der omgiver kometens is, støvet kerne og skabe nordlys, " sagde SwRI's vicepræsident Dr. Jim Burch, der leder IES. "IES-instrumentet detekterede elektronerne, der forårsagede nordlyset."

Gashylsteret omkring 67P/C-G, kaldet "koma, " bliver ophidset af solpartiklerne og lyser i ultraviolet lys, en interaktion detekteret af Alice FUV-instrumentet.

"I første omgang, vi troede, at de ultraviolette emissioner ved kometen 67P var fænomener kendt som 'dagglød, ' en proces forårsaget af solfotoner, der interagerer med kometgas, " sagde SwRI's Dr. Joel Parker, der leder Alice-spektrografen. "Vi blev forbløffet over at opdage, at UV-emissionerne er nordlys, drevet ikke af fotoner, men af ​​elektroner i solvinden, der bryder vand og andre molekyler fra hinanden i koma og er blevet accelereret i kometens nærliggende miljø. De resulterende exciterede atomer gør dette karakteristiske lys."

Dr. Marina Galand fra Imperial College London ledede et hold, der brugte en fysikbaseret model til at integrere målinger foretaget af forskellige instrumenter ombord på Rosetta.

"Ved at gøre dette, vi behøvede ikke kun at stole på et enkelt datasæt fra ét instrument, sagde Galand, hvem er hovedforfatter af en Natur astronomi papir, der beskriver denne opdagelse. "I stedet, vi kunne tegne sammen en stor, multi-instrument datasæt for at få et bedre billede af, hvad der foregik. Dette gjorde det muligt for os entydigt at identificere, hvordan 67P/C-G's ultraviolette atomare emissioner dannes, og for at afsløre deres nordlysende natur."

"Jeg har studeret Jordens nordlys i fem årtier, " sagde Burch. "At finde nordlys omkring 67P, som mangler et magnetfelt, er overraskende og fascinerende."

Efter mødet med 67P/C-G i 2014 til 2016, Rosetta har leveret et væld af data, der afslører, hvordan Solen og solvinden interagerer med kometer. Ud over at opdage disse kometauroras, rumfartøjet var det første, der kredsede om en kometkerne, den første, der fløj sammen med en komet, da den rejste ind i det indre solsystem, og den første, der sendte en lander til en komets overflade.