Prístroj Juno Waves počúval rádiové emisie z masívneho magnetického poľa Jupitera, aby našiel ich presné polohy.

Počúvaním dažďa elektrónov prúdiacich do Jupitera z jeho kondenzovaného sopečného mesiaca Io vedci používajúci kozmickú loď Juno NASA zistili, čo spúšťa silné rádiové emisie v obrovskom magnetickom poli príšernej planéty. Nový objav vrhá svetlo na správanie obrovských magnetických polí generovaných plynnými gigantickými planétami, ako je Jupiter.

Jupiter má najväčšie a najsilnejšie magnetické pole zo všetkých planét v našej slnečnej sústave, pričom sila pri jeho zdroji je asi 20 000-krát silnejšia ako sila Zeme. Je vystavený slnečnému vetru, ktorý je prúdom elektricky nabitých častíc a magnetických polí, ktoré neustále fúkajú zo slnka. V závislosti na tom, ako intenzívne fúka slnečný vietor, sa magnetické pole Jupitera môže rozširovať smerom von k Slnku o 3,2 milióna km a od Slnka až o viac ako 965 miliónov km od Slnka až po obežnú dráhu Saturnu. .

Viacfarebné čiary na tomto koncepčnom obrázku predstavujú čiary magnetického poľa spájajúce obežnú dráhu Ia s atmosférou Jupitera. Rádiové vlny sú emitované zo zdroja a šíria sa pozdĺž stien dutého kužeľa (sivá oblasť). Juno, ktorého obežnú dráhu predstavuje biela čiara prechádzajúca kužeľom, dostane signál, keď rotácia Jupitera zametá kužeľ nad kozmickou loďou. Poďakovanie: NASA / GSFC / Jay Friedlander

Jupiter má v obrovskom magnetickom poli obiehajúcich veľa veľkých mesiacov, pričom Io je najbližší. Io je uväznený v preťahovaní lanom medzi Jupiterom a jeho dvoma susednými mesiacmi, ktorý vytvára vnútorné teplo, ktoré poháňa stovky sopečných erupcií po jeho povrchu.

Spoločne tieto sopky vypúšťajú do vesmíru blízko Jupitera jednu tonu materiálu (plyny a častice) za sekundu. Niektoré z týchto materiálov sa rozpadajú na elektricky nabité ióny a elektróny a sú rýchlo zachytávané magnetickým poľom Jupitera. Keď Jupiterovo magnetické pole preletí okolo Io, elektróny z Mesiaca sa zrýchľujú pozdĺž magnetického poľa smerom k Jupiterovým pólom. Tieto elektróny pozdĺž svojej cesty generujú rádiové vlny „dekametrov“ (takzvané desatinné rádiové emisie alebo DAM). Prístroj Juno Waves môže „počúvať“ toto rozhlasové vysielanie generované dažďovými elektrónmi.

Juno si naladí jednu zo svojich obľúbených rozhlasových staníc. Vypočujte si desatinné rádiové emisie generované interakciou Io s Jupiterovým magnetickým poľom. Vlnový prístroj Juno detekuje rádiové signály, keď Junova cesta prechádza lúčom a má tvar kužeľovitého tvaru. Svetelný lúč tejto žiarovky je podobný lúču, ktorý vyžaruje iba prstenec svetla a nie plný lúč. Vedci z Juno potom prevádzajú detekované rádiové emisie na frekvenciu v počuteľnom rozsahu ľudského ucha. Poďakovanie: University of Iowa / SwRI / NASA

Vedci pomocou dát Juno Waves určili presné polohy v obrovskom magnetickom poli Jupitera, kde tieto rádiové emisie vznikali. Tieto polohy sú správnymi podmienkami na vytváranie rádiových vĺn; Podľa tímu majú správnu silu magnetického poľa a správnu hustotu elektrónov (nie príliš veľa a nie príliš málo).

„Rádio bude pravdepodobne stabilné, ale Juno musí byť na správnom mieste, aby mohlo počúvať,“ uviedla Yasmina Martos z Goddardovho vesmírneho letového strediska NASA v Greenbelte v Marylande a University of Maryland v College Parku.

Rádiové vlny zo zdroja vyžarujú pozdĺž stien dutého kužeľa, ktorý zarovnáva a riadi silu a tvar Jupiterovho magnetického poľa. Juno dostane signál, len keď rotácia Jupitera zametá kužeľ nad kozmickou loďou. Rovnakým spôsobom je na lodi na mori krátko rozsvietený maják. Martos je hlavným autorom príspevku o tomto výskume publikovanom v júni 2020 v Časopis geofyzikálneho výskumu, planéty.

Údaje z Juno umožnili tímu vypočítať, že energia elektrónov generujúcich rádiové vlny bola oveľa vyššia, ako sa doteraz odhadovalo, až 23-krát vyššia. Elektróny tiež nemusia nevyhnutne pochádzať zo sopečného mesiaca. Podľa tímu by napríklad mohli byť v magnetickom poli planéty (magnetosféra) alebo pochádzať zo slnka ako súčasť slnečného vetra.

Odkaz: „Juno odhaľuje nové pohľady na dekadické rádiové emisie súvisiace s Io“ od Yasminy M. Martos, Masafumi Imai, John EP Konerny, Stavros Kotsiaros a William S. Kurth, 18. júna 2021, Časopis geofyzikálneho výskumu, planéty.
DOI: 10.1029 / 2020JE006415

Viac o tomto projekte a misii Juno

Výskum bol financovaný projektom Juno z NASA Grants NNM06AAa75c a 699041X pre Juhozápadný výskumný ústav v San Antoniu v Texase a NASA Grant NNN12AA01C pre NASA Jet Propulsion Laboratory, divíziu Kalifornského technologického inštitútu v Pasadene v Kalifornii. Tím tvoria vedci z NASA Goddard, Národného technologického inštitútu (KOSEN) v japonskom Tokiu. Niihama College v Niihame, Ehime, Japonsko, University of Iowa, Iowa City; a Technická univerzita v Dánsku v Kongens Lyngby v Dánsku. JPL NASA riadi misiu Juno pre hlavného vyšetrovateľa Scotta J. Boltona z Juhozápadného výskumného ústavu. Juno je súčasťou nového programu Frontier NASA, ktorý je riadený v Marshallovom vesmírnom letovom stredisku NASA v Huntsville v Alabame pre riaditeľstvo agentúry Science Mission vo Washingtone. Vesmír Lockheed Martin v Denveri zostrojil a prevádzkoval kozmickú loď.