Spectral Analysis of the Chandra Comet Survey

Presentatie over: "Spectral Analysis of the Chandra Comet Survey"— Transcript van de presentatie:

1 Spectral Analysis of the Chandra Comet Survey
November 2009 Modern Onderzoek Universiteit Leiden Zakaria Meziane

2 Doelen Verklaring voor de röntgenstraling afkomstig van cometen.
Overtuigen dat röntgenstraling : Kan dienen als een vorm van identificatie voor kometen. De eigenschappen van de zonnewind in kaart brengen.

3 Inhoud Kometen en zonnewinden Charge exchange emission(CXE) Onderzoek
Simulatiemodel Modelresultaten Model versus Metingen Conclusie

4 Komeet Onderdelen: Kern: ~ 10 km Coma: ~100,000 km
Staart: ~1,000,000 km Elliptische baan Chemische compositie: Stof ,ijs en gesteente Gassen: NH3, CO2, CO en CH4

5 Zonnewind Stroom van geladen deeltjes die de zon verlaten
Bestaat voor 99.9% uit protonen,elektronen en alfa-deeltjes 0.01% → Hooggeladen ionen(C,N,O,Ne…) Snelheid ≈ km/s Chemische samenstelling is constant tot een botsing.

6 Hoe ontstaat die rontgenstraling?
Zonnewind en komeet botsten op elkaar. Bow Shock ontstaat. Deeltjes botsen en er komt straling vrij. Snelheid en temperatuur zonnewind verlaagt dieper in de coma.

7 Charge exchange emission
Hooggeladen ionen(0.01%) uit de zonnewind botsen op het neutrale komeetgas. Ionen komen in aangeslagen toestand door vangen van een elektron. Ionen vervallen weer in de grondtoestand en zenden straling uit. Ionen kunnen meerdere elektronen vangen (Multi-electron capture).

8 CXE H2O en O6+

9 Lyman-ᾱ transitie Eerste aangeslagen toestand naar de grondtoestand veroorzaakt de sterkste straling. N = 2  1 Stralingsenergie die vrijkomt is uniek voor elk ion. Straling geeft weer welke deeltjes aanwezig zijn in de zonnewind.

10 Wat vertelt cxe ons? De fysische eigenschappen van de zonnewind kunnen worden afgeleid. De vorm van de straling (maanvormig) vertelt ons over de verdeling van de gassen rond de komeet. Tijdelijke gedragingen brengen de activiteit van de komeet en zonnewind in kaart.

11 Identificatiemethode!
Elk komeet heeft een uniek spectrum

12 Onderzoek Model ontwikkeld die botsingen tussen komeet en zonnewind simuleert. Modelresultaten worden vergeleken met metingen van de Chandra X-Ray Observatory.

13 Simulatiemodel Botsing zonnewind-komeet simulatie: Aannames:
Afstand komeet-Zon ≈ 1 AU Outgassing-rate = 1028 moleculen/s Verschillende snelheden van de zonnewind. Verschillende afstanden van kern. Aannames: Geen multi-electron capture. Komeet bestaat uit neutrale gassen. Snelheid van zonnewind constant in coma.

14 CXE-intensiteit bij verschillende zonnewindsnelheden
Hardness ratio geeft indicatie voor stralingsintensiteit. Stralingsintensiteit hoog bij snelheid < 300km/s Constant bij snelheden 300 – 700 km/s

15 Verdeling van ionen bij botsing

16 Model resulaten

17 Botsingen met komeetgaseen

18 Spectrum bij verschillende zonnewindsnelheden
Verschillende spectra bij verschillende snelheden Afstand tot kern = 105 km

19 Spectrum bij verschillende afstanden

20 Model versus Chandra meting

21 Model en meting resultaten

22 Conclusie Röntgenstraling van kometen ontstaat door botsingen met zonnewinden (CXE). Spectrum is uniek voor verschillende kometen en zonnewinden. Spectrum reflecteert snelheid van zonnewind: Langzame (300 km/s) Snelle (700 km/s)

23 Vragen?