Nava spațială Juno a NASA „aude” Luna lui Jupiter Ganymede – Ascultă răsturnarea dramatică a globului de gheață

Această imagine JunoCam arată două furtuni mari, rotative ale lui Jupiter, luate la a 38-a trecere a lui Juno la periheliu, pe 29 noiembrie 2021. Credit: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS Procesarea imaginii: Kevin M. Gill CC BY

O pistă audio a fost colectată în timpul Jupiter Survolul Ganymede al misiunii oferă o călătorie interesantă. Este una dintre cele mai importante sarcini pe care oamenii de știință din expediție le-au împărtășit pe scurt la întâlnirea de toamnă a Uniunii Geofizice Americane.

Sunetele din zborul lui Ganymede, câmpurile magnetice și comparațiile fascinante dintre Jupiter și oceanele și atmosferele Pământului sunt discutate în timpul briefing-ului de astăzi despre NASAMisiunea lui Juno pe Jupiter la întâlnirea de toamnă a Uniunii Geofizice Americane din New Orleans.

Investigatorul principal al Juno, Scott Bolton, de la Institutul de Cercetare de Sud-Vest din San Antonio, a lansat o coloană sonoră de 50 de secunde creată din datele culese în timpul zborului apropiat al misiunii către luna Jovian Ganymede pe 7 iunie 2021. Instrumentul Juno WavesAcordați cu unde radio electrice și magnetice produse în magnetosfera lui Jupiter, ei au colectat date despre acele emisii. Frecvența sa a fost apoi convertită în gama vocală pentru a face piesa audio.

„Această coloană sonoră este suficient de sălbatică încât să te facă să te simți ca și cum ai merge cu ea în timp ce Juno trece pe lângă Ganymede pentru prima dată în mai bine de două decenii”, a spus Bolton. „Dacă asculți cu atenție, poți auzi schimbarea bruscă a frecvențelor mai înalte în jurul mijlocului înregistrării, care marchează intrarea într-o regiune diferită din magnetosfera lui Ganymede”.

Emisiile radio colectate în timpul Juno pe 7 iunie 2021, în timp ce zboară deasupra lunii lui Jupiter Ganymede, sunt afișate atât vizual, cât și acustic. credit: NASALaboratorul de propulsie cu reacție-Caltech/SwRI/Universitatea de Stat din Iowa
Analiza și modelarea detaliată a datelor despre val este în curs de desfășurare. William Kurth a spus de pe site Universitatea din Iowa În Iowa City, co-investigator principal în ancheta Waves.

La momentul apropierii celei mai apropiate a lui Juno de Ganymede — în timpul celui de-al 34-lea zbor al misiunii în jurul lui Jupiter —, nava spațială se afla la 645 mile (1.038 km) de suprafața lunară și călătorește cu o viteză relativă de 41.600 mph (67.000 km/h).

Jupiter magnetic

Jack Conerney de la Goddard Space Flight Center al NASA din Greenbelt, Maryland, este investigatorul principal pentru magnetometrul Juno și este investigatorul principal adjunct al misiunii. Echipa sa a produs cea mai detaliată hartă obținută vreodată a câmpului magnetic al lui Jupiter.

Compilată din datele culese de pe 32 de orbite în timpul misiunii principale Juno, harta oferă noi perspective asupra misterioasei Great Blue Spot a gigantului gazos, o anomalie magnetică la ecuatorul planetei. Datele Juno indică o schimbare a câmpului magnetic al gigantului gazos în timpul celor cinci ani pe orbită a navei spațiale și că Marea Pată Albastră se deplasează spre est cu o viteză de aproximativ 2 inci (4 cm) pe secundă față de restul lui Jupiter. În interior, planeta sa înfășurat în aproximativ 350 de ani.

Această imagine a lunii Jovian Ganymede a fost obținută de fotograful JunoCam la bordul navei spațiale Juno a NASA în timpul zborului său către luna înghețată pe 7 iunie 2021. Credit: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS

În schimb, Marea Pată Roșie – ciclonul atmosferic de lungă durată situat la sud de ecuatorul lui Jupiter – se deplasează spre vest într-un segment relativ rapid, orbitând planeta în aproximativ patru ani și jumătate.

În plus, noua hartă arată că vânturile zonale ale lui Jupiter (curențele cu jet care curg de la est la vest și de la vest la est, dând lui Jupiter aspectul său distinctiv) despart Marea Pată Albastră. Aceasta înseamnă că vânturile regiunii măsurate de pe suprafața planetei ajung adânc în interiorul planetei.

Noua hartă a câmpului magnetic permite oamenilor de știință Juno să facă comparații cu câmpul magnetic al Pământului. Datele echipei indică faptul că mișcarea dinamului – mecanismul prin care un corp ceresc generează un câmp magnetic – în interiorul lui Jupiter are loc în hidrogen metalic, sub un strat care exprimă „ploaia de heliu”.

Date pe care Juno le colectează în timpul misiune extinsă De asemenea, poate dezvălui misterele impactului dinamului nu numai asupra lui Jupiter, ci și asupra altor planete, inclusiv pe Pământ.

Oceanele Pământului, atmosfera lui Jupiter

Lia Siegelman, oceanograf fizic și bursier postdoctoral la Instituția Scripps de Oceanografie de la Universitatea din California, San Diego, a decis să studieze dinamica atmosferică a lui Jupiter, după ce a observat că ciclonii de la polul lui Jupiter păreau să aibă asemănări cu vârtejurile oceanice în timpul cărora au studiat. timpul ca doctorand.

„Când am văzut bogăția turbulențelor din jurul uraganelor Jovian, cu toate firele și turbulențele mai mici, mi-a amintit de turbulențele pe care le vedeți în ocean în jurul turbulențelor”, a spus Siegelman. Acest lucru este evident în special în imaginile prin satelit de înaltă rezoluție ale vârtejurilor din oceanele Pământului, dezvăluite de înflorirea planctonului care acționează ca un monitor al fluxului.

Modelul simplificat al polului lui Jupiter arată că modelele geometrice ale turbiilor, precum cele observate pe Jupiter, apar spontan și rămân pentru totdeauna. Aceasta înseamnă că configurația geometrică de bază a planetei permite formarea acestor structuri interesante.

Deși sistemul energetic al lui Jupiter este mult mai mare decât cel al Pământului, înțelegerea dinamicii atmosferei lui Jupiter ne poate ajuta să înțelegem mecanismele fizice care joacă un rol pe planeta noastră.

Înarmarea lui Perseus

Echipa lui Juno a lansat, de asemenea, cea mai recentă imagine a inelului de praf slab al lui Jupiter, luată din interiorul inelului văzut de camera de navigație a Unității de Referință Stelare a navei spațiale. Cele mai strălucitoare benzi subțiri și zonele întunecate adiacente din imagine sunt asociate cu praful de la două dintre lunile mici ale lui Jupiter, Metis și Adrastea. Imaginea surprinde și brațul constelației Perseus.

„Este uimitor să poți privi aceste constelații familiare dintr-o navă spațială aflată la o jumătate de miliard de mile distanță”, a spus Heidi Becker, investigator principal pentru Modulul de referință al stelelor Juno de la Laboratorul de propulsie cu reacție al NASA din Pasadena. „Dar aproape toate arată la fel atunci când le apreciem din propriile noastre curți aici pe Pământ. Este o memento uimitoare a cât de mici suntem și cât de mult ne-a rămas de explorat.”

Vederea acestui artist îl arată pe Juno deasupra polului nord al lui Jupiter, cu aurora boreală strălucitoare. Câmpul magnetic al lui Jupiter înconjoară planeta. O undă radio din auroră apare trecând prin navă spațială, unde este interceptată de o sondă cu undă, ai cărei senzori sunt evidențiați cu verde deschis. credit: NASA

Juno Waves

Waves măsoară radioul și plasmă undele din magnetosfera lui Jupiter, care ne ajută să înțelegem interacțiunile dintre câmpul magnetic al planetei și atmosferă și magnetosferă. Valurile acordă o atenție deosebită și activității asociate cu aurora boreală.

Magnetosfera lui Jupiter, o bulă masivă creată de câmpul magnetic al planetei, captează plasmă, un gaz încărcat electric. Activitatea din această plasmă, care umple magnetosfera, emite unde pe care doar un instrument precum undele le poate detecta.

Deoarece plasma conduce electricitatea, se comportă ca un circuit gigant, conectând o regiune la alta. Activitatea poate fi astfel simțită la un capăt al magnetosferei în altă parte, permițându-i lui Juno să observe procesele care au loc în toată această regiune gigantică a spațiului din jurul lui Jupiter. Undele radio și plasmele se deplasează prin spațiu în jurul tuturor exoplanetelor gigantice, iar misiunile anterioare au fost echipate cu instrumente similare.

Juno Waves este format din doi senzori; Unul detectează componenta electrică a undelor radio și a plasmei, în timp ce celălalt este sensibil la componenta magnetică a undelor de plasmă. Primul senzor, numit antenă dipol electric, a fost o antenă în formă de V, la patru metri de la vârf la vârf – asemănătoare cu antenele cu urechi de iepure care erau comune la televizoare. O antenă magnetică – numită bobină de căutare magnetică – constă dintr-o bobină de sârmă fină înfășurată de 10.000 de ori în jurul unui miez lung de 6 inchi (15 cm). Bobina de căutare măsoară fluctuațiile magnetice în domeniul de frecvență audio.

Mai multe despre misiune

Jet Propulsion Laboratory, o divizie a Institutului de Tehnologie din California din Pasadena, California, conduce misiunea Juno pentru investigatorul principal Scott J. Bolton, de la Institutul de Cercetare de Sud-Vest din San Antonio. Juno face parte din programul New Frontiers al NASA, care este gestionat la Marshall Space Flight Center al NASA din Huntsville, Alabama, pentru Direcția de misiune științifică a agenției din Washington. Lockheed Martin Space din Denver a construit și operat nava spațială.