Το διαστημόπλοιο Juno της NASA «Ακούει» το φεγγάρι του Δία Γανυμήδη — Ακούστε τη δραματική πτήση της σφαίρας του πάγου

Ένα ηχητικό κομμάτι συλλέχθηκε κατά τη διάρκεια Ζεύς Το πέταγμα Ganymede της αποστολής προσφέρει ένα συναρπαστικό ταξίδι. Είναι ένα από τα πιο σημαντικά καθήκοντα που μοιράστηκαν εν συντομία οι επιστήμονες της αποστολής στη φθινοπωρινή συνάντηση της Αμερικανικής Γεωφυσικής Ένωσης.

Ήχοι από την πτήση του Γανυμήδη, μαγνητικά πεδία και συναρπαστικές συγκρίσεις μεταξύ του Δία και των ωκεανών και της ατμόσφαιρας της Γης συζητούνται κατά τη σημερινή ενημέρωση για NASAΗ αποστολή του Juno στον Δία στη φθινοπωρινή συνάντηση της Αμερικανικής Γεωφυσικής Ένωσης στη Νέα Ορλεάνη.

Ο κύριος ερευνητής του Juno Scott Bolton του Southwest Research Institute στο Σαν Αντόνιο εκτοξεύει ένα soundtrack 50 δευτερολέπτων που δημιουργήθηκε από δεδομένα που συλλέχθηκαν κατά τη διάρκεια της κοντινής πτήσης της αποστολής στο φεγγάρι Jovian Ganymede στις 7 Ιουνίου 2021. Εργαλείο Juno WavesΣυντονισμένοι με ηλεκτρικά και μαγνητικά ραδιοκύματα που παράγονται στη μαγνητόσφαιρα του Δία, συνέλεξαν δεδομένα σχετικά με αυτές τις εκπομπές. Η συχνότητά του στη συνέχεια μετατράπηκε στο φωνητικό εύρος για να γίνει το ηχητικό κομμάτι.

«Αυτό το soundtrack είναι αρκετά άγριο για να σας κάνει να νιώθετε σαν να οδηγείτε καθώς ο Juno πλέει δίπλα από τον Γανυμήδη για πρώτη φορά μετά από περισσότερες από δύο δεκαετίες», είπε ο Μπόλτον. “Αν ακούσετε προσεκτικά, μπορείτε να ακούσετε την ξαφνική αλλαγή υψηλότερων συχνοτήτων γύρω από τη μέση της ηχογράφησης, η οποία σηματοδοτεί την είσοδο σε μια διαφορετική περιοχή στη μαγνητόσφαιρα του Γανυμήδη.”

Οι ραδιοφωνικές εκπομπές που συλλέχθηκαν κατά τη διάρκεια του Juno στις 7 Ιουνίου 2021, καθώς πετά πάνω από το φεγγάρι του Δία, Γανυμήδη, εμφανίζονται τόσο οπτικά όσο και ακουστικά. πίστωση: NASAΕργαστήριο Jet Propulsion-Caltech/SwRI/Κρατικό Πανεπιστήμιο της Αϊόβα
Λεπτομερής ανάλυση και μοντελοποίηση των κυματικών δεδομένων βρίσκεται σε εξέλιξη. είπε ο William Kurth από το site Πανεπιστήμιο της Αϊόβα στην Αϊόβα Σίτι, συν-κύριος ερευνητής στην έρευνα Waves.

Τη στιγμή της πλησιέστερης προσέγγισης του Juno στον Γανυμήδη – κατά την 34η πτήση της αποστολής γύρω από τον Δία – το διαστημόπλοιο βρισκόταν 645 μίλια (1.038 km) από τη σεληνιακή επιφάνεια και ταξίδευε με σχετική ταχύτητα 41.600 mph (67.000 km/h).

Μαγνητικός Δίας

Ο Τζακ Κόνερνεϊ του Κέντρου Διαστημικών Πτήσεων Γκόνταρντ της NASA στο Γκρίνμπελτ του Μέριλαντ, είναι ο κύριος ερευνητής για το μαγνητόμετρο Juno και είναι ο αναπληρωτής κύριος ερευνητής της αποστολής. Η ομάδα του δημιούργησε τον πιο λεπτομερή χάρτη του μαγνητικού πεδίου του Δία που έχει ποτέ αποκτηθεί.

Συγκεντρωμένος από δεδομένα που συλλέχθηκαν από 32 τροχιές κατά τη διάρκεια της κύριας αποστολής Juno, ο χάρτης παρέχει νέες πληροφορίες για τη μυστηριώδη Μεγάλη Μπλε Κηλίδα του γίγαντα αερίου, μια μαγνητική ανωμαλία στον ισημερινό του πλανήτη. Τα δεδομένα του Juno υποδεικνύουν μια αλλαγή στο μαγνητικό πεδίο του γίγαντα αερίου κατά τη διάρκεια των πέντε ετών του διαστημικού σκάφους σε τροχιά, και ότι η Μεγάλη Μπλε Κηλίδα παρασύρεται προς τα ανατολικά με περίπου 2 ίντσες (4 cm) ανά δευτερόλεπτο σε σχέση με τον υπόλοιπο Δία. Στην ενδοχώρα, ο πλανήτης τυλίχθηκε σε περίπου 350 χρόνια.

Αυτή η εικόνα του φεγγαριού Jovian Ganymede λήφθηκε από τον φωτογράφο JunoCam στο διαστημόπλοιο Juno της NASA κατά τη διάρκεια της πτήσης του στο παγωμένο φεγγάρι στις 7 Ιουνίου 2021. Πιστώσεις: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS

Αντίθετα, η Μεγάλη Ερυθρά Κηλίδα – ο μακροχρόνιος ατμοσφαιρικός κυκλώνας που βρίσκεται νότια του ισημερινού του Δία – παρασύρεται δυτικά σε ένα σχετικά γρήγορο τμήμα, σε τροχιά γύρω από τον πλανήτη σε περίπου τεσσεράμισι χρόνια.

Επιπλέον, ο νέος χάρτης δείχνει ότι οι ζωνικοί άνεμοι του Δία (τα ρεύματα πίδακα που τρέχουν από την ανατολή προς τη δύση και τη δύση προς την ανατολή, δίνοντας στον Δία τη χαρακτηριστική του εμφάνιση) διαλύουν τη Μεγάλη Μπλε Κηλίδα. Αυτό σημαίνει ότι οι άνεμοι της μετρούμενης περιοχής στην επιφάνεια του πλανήτη φτάνουν βαθιά στο εσωτερικό του πλανήτη.

Ο νέος χάρτης μαγνητικού πεδίου επιτρέπει στους επιστήμονες της Juno να κάνουν συγκρίσεις με το μαγνητικό πεδίο της Γης. Τα δεδομένα της ομάδας δείχνουν ότι η κίνηση του δυναμό – ο μηχανισμός με τον οποίο ένα ουράνιο σώμα δημιουργεί ένα μαγνητικό πεδίο – στο εσωτερικό του Δία συμβαίνει σε μεταλλικό υδρογόνο, κάτω από ένα στρώμα που εκφράζει τη «βροχή ηλίου».

Δεδομένα που συλλέγει η Juno κατά τη διάρκεια εκτεταμένη αποστολή Μπορεί επίσης να αποκαλύψει τα μυστήρια της πρόσκρουσης του δυναμό όχι μόνο στον Δία αλλά και σε άλλους πλανήτες, συμπεριλαμβανομένης της Γης.

Οι ωκεανοί της Γης, η ατμόσφαιρα του Δία

Η Lia Siegelman, φυσική ωκεανογράφος και μεταδιδακτορική υπότροφος στο Ινστιτούτο Ωκεανογραφίας Scripps στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, στο Σαν Ντιέγκο, αποφάσισε να μελετήσει την ατμοσφαιρική δυναμική του Δία αφού παρατήρησε ότι οι κυκλώνες στον πόλο του Δία φαινόταν να έχουν ομοιότητες με τις ωκεάνιες δίνες κατά τις οποίες μελέτησαν. χρόνο ως διδάκτορας.

«Όταν είδα τον πλούτο των αναταράξεων που περιβάλλει τον τυφώνα Jovian, με όλα τα νήματα και τις μικρότερες δίνες, μου θύμισε τις αναταράξεις που βλέπετε στον ωκεανό γύρω από τις δίνες», είπε ο Siegelman. Αυτό είναι ιδιαίτερα εμφανές σε δορυφορικές εικόνες υψηλής ανάλυσης από δίνες στους ωκεανούς της Γης που αποκαλύπτονται από άνθη πλαγκτού που λειτουργούν ως ανιχνευτής ροής.

Το απλοποιημένο μοντέλο του πόλου του Δία δείχνει ότι τα γεωμετρικά σχέδια των δίνων, όπως αυτά που παρατηρούνται στον Δία, εμφανίζονται αυθόρμητα και παραμένουν για πάντα. Αυτό σημαίνει ότι η βασική γεωμετρική διαμόρφωση του πλανήτη επιτρέπει να σχηματιστούν αυτές οι ενδιαφέρουσες δομές.

Αν και το ενεργειακό σύστημα του Δία είναι πολύ μεγαλύτερο από αυτό της Γης, η κατανόηση της δυναμικής της ατμόσφαιρας του Δία μπορεί να μας βοηθήσει να κατανοήσουμε τους φυσικούς μηχανισμούς που παίζουν ρόλο στον πλανήτη μας.

Οπλίζοντας τον Περσέα

Η ομάδα του Juno δημοσίευσε επίσης την τελευταία της εικόνα του δακτυλίου αχνής σκόνης του Δία, που λήφθηκε από το εσωτερικό του δακτυλίου που προβλήθηκε από την κάμερα πλοήγησης Stellar Reference Unit του διαστημικού σκάφους. Οι πιο φωτεινές λεπτές ζώνες και η θέα των παρακείμενων σκοτεινών περιοχών στην εικόνα συνδέονται με τη σκόνη από τα δύο μικρά φεγγάρια του Δία, τη Μήτιδα και την Αδραστέα. Η εικόνα αποτυπώνει επίσης τον βραχίονα του αστερισμού του Περσέα.

«Είναι εκπληκτικό να μπορείς να κοιτάζεις αυτούς τους γνωστούς αστερισμούς από ένα διαστημόπλοιο μισό δισεκατομμύριο μίλια μακριά», είπε η Heidi Becker, κύρια ερευνήτρια για τη μονάδα Juno Stellar Reference Module στο Εργαστήριο Jet Propulsion της NASA στην Πασαντένα. “Αλλά όλα φαίνονται σχεδόν ίδια όταν τα εκτιμούμε από τις δικές μας αυλές εδώ στη Γη. Είναι μια καταπληκτική υπενθύμιση του πόσο μικροί είμαστε και πόσα πολλά έχουμε να εξερευνήσουμε.”

Η άποψη αυτού του καλλιτέχνη δείχνει τον Juno πάνω από τον βόρειο πόλο του Δία, με το βόρειο σέλας να λάμπει. Το μαγνητικό πεδίο του Δία περιβάλλει τον πλανήτη. Ένα ραδιοκύμα από το σέλας εμφανίζεται να περνά μέσα από το διαστημόπλοιο, όπου αναχαιτίζεται από έναν ανιχνευτή κυμάτων, του οποίου οι αισθητήρες επισημαίνονται με ανοιχτό πράσινο χρώμα. πίστωση: NASA

Juno Waves

Τα κύματα μετρούν το ραδιόφωνο και πλάσμα αίματος κύματα στη μαγνητόσφαιρα του Δία, που μας βοηθά να κατανοήσουμε τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ του μαγνητικού πεδίου του πλανήτη και της ατμόσφαιρας και της μαγνητόσφαιρας. Τα κύματα δίνουν επίσης ιδιαίτερη προσοχή στη δραστηριότητα που σχετίζεται με το βόρειο σέλας.

Η μαγνητόσφαιρα του Δία, μια τεράστια φυσαλίδα που δημιουργείται από το μαγνητικό πεδίο του πλανήτη, παγιδεύει το πλάσμα, ένα ηλεκτρικά φορτισμένο αέριο. Η δραστηριότητα μέσα σε αυτό το πλάσμα, που γεμίζει τη μαγνητόσφαιρα, εκπέμπει κύματα που μόνο ένα όργανο όπως τα κύματα μπορεί να ανιχνεύσει.

Επειδή το πλάσμα άγει ηλεκτρισμό, συμπεριφέρεται σαν ένα γιγάντιο κύκλωμα, που συνδέει τη μια περιοχή με την άλλη. Η δραστηριότητα μπορεί έτσι να γίνει αισθητή στο ένα άκρο της μαγνητόσφαιρας αλλού, επιτρέποντας στον Juno να παρατηρήσει τις διεργασίες που λαμβάνουν χώρα σε ολόκληρη αυτή τη γιγαντιαία περιοχή του διαστήματος γύρω από τον Δία. Τα ραδιοκύματα και το πλάσμα κινούνται στο διάστημα γύρω από όλους τους γιγάντιους εξωπλανήτες και προηγούμενες αποστολές είχαν εξοπλιστεί με παρόμοια όργανα.

Το Juno Waves αποτελείται από δύο αισθητήρες. Το ένα ανιχνεύει το ηλεκτρικό συστατικό των ραδιοκυμάτων και του πλάσματος, ενώ το άλλο είναι ευαίσθητο στο μαγνητικό συστατικό των κυμάτων πλάσματος. Ο πρώτος αισθητήρας, που ονομάζεται ηλεκτρική διπολική κεραία, ήταν μια κεραία σχήματος V, τέσσερα μέτρα από την άκρη μέχρι την άκρη – παρόμοια με τις κεραίες αυτιών κουνελιού που ήταν κοινές στις τηλεοράσεις. Μια μαγνητική κεραία – που ονομάζεται μαγνητικό πηνίο αναζήτησης – αποτελείται από ένα πηνίο λεπτού σύρματος τυλιγμένο 10.000 φορές γύρω από έναν πυρήνα μήκους 6 ιντσών (15 cm). Το πηνίο αναζήτησης μετρά τις μαγνητικές διακυμάνσεις στο εύρος συχνοτήτων ήχου.

Περισσότερα για την αποστολή

Το Jet Propulsion Laboratory, ένα τμήμα του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Καλιφόρνια στην Πασαντένα της Καλιφόρνια, διευθύνει την αποστολή Juno για τον κύριο ερευνητή Scott J. Bolton, του Southwest Research Institute στο Σαν Αντόνιο. Το Juno αποτελεί μέρος του προγράμματος New Frontiers της NASA, το οποίο διαχειρίζεται στο Marshall Space Flight Center της NASA στο Huntsville της Αλαμπάμα, για τη Διεύθυνση Επιστημονικής Αποστολής του οργανισμού στην Ουάσιγκτον. Η Lockheed Martin Space στο Ντένβερ κατασκεύασε και λειτούργησε το διαστημόπλοιο.