Ο πρώτος τρισδιάστατος χάρτης ακτινοβολίας του Δία και των φεγγαριών του δημιουργήθηκε χρησιμοποιώντας κάμερες χαμηλού φωτισμού στο διαστημόπλοιο Juno που τροποποιήθηκαν για να λειτουργούν ως ανιχνευτές ακτινοβολίας.
Ο χάρτης αποκαλύπτει πόσο ισχυρός είναι ο Δίας Μαγνητικό πεδίο Επηρεάζει το περιβάλλον ακτινοβολίας γύρω από ένα από τα φεγγάρια του αέριου γιγάντια πλανήτη, Ευρώπητο οποίο είναι ζωτικής σημασίας για την κατανόηση της χημείας της επιφάνειας της Σελήνης, της δυνατότητας ζωής σε αυτήν και των προκλήσεων που αντιμετωπίζουν οι μελλοντικές διαστημικές αποστολές σε αυτόν τον παγωμένο κόσμο.
“Αυτός είναι ο πρώτος λεπτομερής χάρτης ακτινοβολίας της περιοχής σε αυτές τις υψηλές ενέργειες, που είναι ένα μεγάλο βήμα για την κατανόηση του τρόπου λειτουργίας του περιβάλλοντος ακτινοβολίας”, δήλωσε ο Scott Bolton, κύριος ερευνητής στο έργο Juno από το Southwest Research Institute στο Σαν Αντόνιο. μια μελέτη που δημοσιεύτηκε στο επιστημονικό περιοδικό Nature Community. Δήλωση της NASA«Αυτό θα βοηθήσει στον σχεδιασμό παρατηρήσεων για την επόμενη γενιά αποστολών στο σύστημα του Δία».
Η ομάδα βελτίωσε το Advanced Star Compass (ASC) και το Star Reference Unit (SRU) του Juno για αυτήν την αποστολή. Το Advanced Star Compass (ASC), το οποίο περιλαμβάνει τέσσερις κάμερες, δεν σχεδιάστηκε αρχικά για τη μέτρηση της ακτινοβολίας, αλλά αντιθέτως σχεδιάστηκε για τη λήψη εικόνων των αστεριών. Τα αστέρια Αυτά τα δεδομένα βοηθούν στον προσδιορισμό του προσανατολισμού του διαστημικού σκάφους στο διάστημα. Χρησιμεύει επίσης ως αναφορά θέσης σε έρευνες μαγνητικού πεδίου παρακολουθώντας τον αριθμό των σωματιδίων υψηλής ενέργειας από τη μαγνητόσφαιρα του Δία που συγκρούονται με το διαστημόπλοιο.
Όταν αυτά τα σωματίδια αλληλεπιδρούν με το όργανο ASC, αφήνουν πίσω τους μια ευδιάκριτη γραμμή φωτός που μπορεί να μετρηθεί για να προσδιοριστεί η ποσότητα της ακτινοβολίας που διέρχεται από το διαστημόπλοιο.
«Κάθε τέταρτο του δευτερολέπτου, το όργανο ASC παίρνει μια εικόνα των αστεριών», δήλωσε ο επιστήμονας της αποστολής Juno John Leif Jorgensen από το Τεχνικό Πανεπιστήμιο της Δανίας σε μια δήλωση της NASA «Τα εξαιρετικά ενεργητικά ηλεκτρόνια που διαπερνούν την ασπίδα του αφήνουν ένα ξεχωριστό σημάδι εικόνες που μοιάζουν με το ίχνος μιας πυγολαμπίδας Το όργανο έχει προγραμματιστεί “Να μετράει τον αριθμό αυτών των πυγολαμπίδων, που μας δίνει έναν ακριβή υπολογισμό της ποσότητας της ακτινοβολίας.”
Ομοίως, η SRU, μια κάμερα ευαίσθητη στο ορατό φως, βοηθά στον προσδιορισμό του προσανατολισμού του διαστημικού σκάφους χώροςΤα δεδομένα που συλλέγονται και από τις δύο κάμερες αλληλοσυμπληρώνονται, επιτρέποντας στους επιστήμονες να χαρακτηρίσουν το περιβάλλον ακτινοβολίας σε διαφορετικά επίπεδα ενέργειας.
Χρησιμοποιώντας αυτή τη νέα προσέγγιση στα δεδομένα τους, οι επιστήμονες εντόπισαν απροσδόκητα μια ροή σωματιδίων υψηλής ενέργειας κοντά στον Ήλιο Τα φεγγάρια του ΔίαΕυρώπη. Αυτή η κατανομή επηρεάζεται τόσο από την περιστροφή του πλανήτη όσο και από την κίνηση των ηλεκτρονίων από τη μαγνητόσφαιρα του Δία, τα οποία περιφέρονται γύρω από τον πλανήτη με υψηλές ταχύτητες λόγω της περιστροφής του.
Ενώ ο πλανήτης Ευρώπη περιστρέφεται γύρω από… Γίγαντας φυσικού αερίουαυτά Ηλεκτρόνια Κινηθείτε πιο γρήγορα, προσπερνώντας το φεγγάρι Αλλά η ομάδα παρατήρησε επίσης ότι τα ηλεκτρόνια υψηλότερης ενέργειας σε αυτό το σμήνος συμπεριφέρονταν διαφορετικά. Παρασύρονται «προς τα πίσω» σε σχέση με την υπόλοιπη μαγνητοσφαιρική ροή, σαν να κολυμπούν αντίθετα στο ρεύμα. Ως αποτέλεσμα, συγκρούεται με την μπροστινή πλευρά της Ευρώπης που βλέπει προς την κατεύθυνση της κίνησης της Σελήνης.
Από τα δεδομένα, η ομάδα μπόρεσε να παρατηρήσει ότι τα μικρά “ποιμενικά φεγγάρια” που περιφέρονται κοντά στους δακτυλίους του Δία αλληλεπιδρούν επίσης με το περιβάλλον ακτινοβολίας του πλανήτη, ακριβώς όπως η Ευρώπη. Συγκεκριμένα, όταν το διαστημόπλοιο Juno πετά κατά μήκος γραμμών μαγνητικού πεδίου που συνδέονται με αυτά τα φεγγάρια ή την πυκνή σκόνη γύρω από τους δακτυλίους, τα επίπεδα ακτινοβολίας που ανιχνεύονται από το ASC και το SRU πέφτουν δραματικά. Αυτό υποδηλώνει ότι αυτά τα φεγγάρια ή οι δομές σκόνης επηρεάζουν ή εμποδίζουν την ακτινοβολία του περιβάλλοντος. Επιπλέον, το SRU καταγράφει σπάνιες εικόνες χαμηλού φωτισμού των δακτυλίων του Δία από τη μοναδική προοπτική του Juno, παρέχοντας πολύτιμα οπτικά δεδομένα για αυτήν την περιοχή.
«Υπάρχει ακόμα πολύ μυστήριο σχετικά με το πώς σχηματίζονται οι δακτύλιοι του Δία, και μόνο πολύ λίγες εικόνες έχουν συλλεχθεί από προηγούμενα διαστημόπλοια», δήλωσε η Heidi Becker, συν-κύρια ερευνήτρια του SRU και επιστήμονας στο Ινστιτούτο για τις Επιστήμες της Γης Ατμόσφαιρας. NASA'ΜΙΚΡΟ Εργαστήριο Jet Propulsion Στη Νότια Καλιφόρνια, που εκτελεί την αποστολή.
«Μερικές φορές είμαστε τυχεροί και καταφέρνουμε να τραβήξουμε ένα από τα μικρά φεγγάρια του Shepherd στην εικόνα Αυτές οι εικόνες μας επιτρέπουν να δούμε με μεγαλύτερη ακρίβεια πού βρίσκονται τα φεγγάρια και να δούμε την κατανομή της σκόνης σε σχέση με την απόστασή τους. Ζεύς“.”
Το Juno εκτοξεύτηκε από το ακρωτήριο Κανάβεραλ Διαστημική Δύναμη Ο σταθμός ιδρύθηκε το 2011 και έκτοτε έχει δώσει πρωτοφανείς πληροφορίες για το σύστημα του Δία, συμπεριλαμβανομένων… Ανακάλυψη αλάτων και οργανικών ενώσεων στην επιφάνεια Γανυμήδηςτο μεγαλύτερο φεγγάρι του Δία, και Παρακολούθηση ενεργών ηφαιστείων Στην επιφάνεια ενός από τους τέσσερις μεγαλύτερους πλανήτες αερίου Δορυφόροι, Ayo.