Jonernas rörelse i fokus när en komet förvandlas från vilande till aktiv

En ny doktorsavhandling vid Institutet för rymdfysik (IRF) och Umeå universitet förklarar hur växelverkan mellan kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko och solvinden, ett flöde av laddade partiklar från solen, blir komplex när kometen närmar sig solen. Anja Möslinger har studerat enskilda joners rörelse för att förklara detta komplexa tillstånd.

Fysiken som ligger bakom växelverkan mellan en komet och solvinden förändras i grunden när en komet kommer närmare solen. Medan forskare redan förstår de fysiska processerna för växelverkan mellan en komet och solvinden när den är långt från och nära solen ganska väl, har det inte varit känt vad som händer vid övergången från en vilande till en aktiv komet .

I doktorsavhandlingen fokuserar Anja på hur de laddade partiklarna i en kometatmosfär, kometjonerna, växelverkar med solvindens joner under perioden då en komet går från att vara vilande till aktiv. Anjas forskning hjälper forskarna att förstå vad som händer när solvinden möter andra objekt med en atmosfär i solsystemet.

Jag har analyserat hur enskilda joner rör sig för att förstå hur samlingen av joner beter sig och formar kometens magnetosfär. Jag upptäckte att vissa av jonerna snurrar runt när de möter kometatmosfären, ungefär som löv som blåser av träd under en höststorm. Hur energi överförs från solvinden till kometatmosfären och hur solvinden saktas ner under denna övergångsperiod beror på hur jonerna rör sig”, säger Anja Möslinger, doktorand vid IRF och Umeå universitet.

Hur solvinden bromsas runt de olika hinder den möter är ett av rymdfysikens grundläggande problem. Kometer är utmärkta plasmalaboratorier för forskare att studera utvecklingen av plasmainteraktioner, eftersom deras avstånd till solen, och därför deras plasmamiljöer, ständigt förändras.

Avhandlingen baseras på dataanalys från den europeiska rymdorganisationen ESA:s Rosetta-uppdrag till kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko och simuleringar med den numeriska modellen Amitis.

Anja Möslinger, uppvuxen nära Linz, Österrike, fick sin första introduktion till kometforskning 2020 när hon arbetade med designen av ett partikelinstrument till Comet Interceptor-uppdraget för sitt examensarbete vid IRF i Kiruna.

Hon försvarar sin doktorsavhandling “Physics at sub-ion-gyroradius scales near low-activity comets” i aulan på IRF i Kiruna, fredagen den 15 november, kl 09.00. Fakultetsopponent är professor Jan Egedal från University of Wisconsin-Madison, USA.

Länk till doktorsavhandlingen: http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:umu:diva-230927

Kontakt: Anja Möslinger, Doktorand , doktorand, IRF och Umeå universitet