Jupiters ir milzīga planēta, taču tās magnētosfēra ir prātu satraucoši masīva. Tā vidējais platums ir gandrīz 5 miljoni kilometru (3 miljoni jūdžu), 150 reizes platāks par pašu Jupiteru un gandrīz 15 reizes platāks par Sauli, padarot to par vienu no lielākajām Saules sistēmas struktūrām.
"Ja jūs skatītos naksnīgajās debesīs un ja mēs varētu redzēt Jupitera magnetosfēras kontūru, tas būtu apmēram Mēness lielums mūsu debesīs," sacīja Džeks Konnernijs, galvenā pētnieka vietnieks un Juno misijas magnetometra vadītājs. komanda. "Tā ir ļoti liela iezīme mūsu Saules sistēmā, un ir ļoti žēl, ka mēs to neredzam."
Bet Juno kosmosa kuģis gatavojas mainīt mūsu izpratni par Jupitera magnetosfēru un ļaut zinātniekiem pirmo reizi “redzēt” Jupitera magnētisko lauku.
Un šodien NASA paziņoja, ka Juno ir ienācis Jupitera magnētiskajā laukā. Klausieties zemāk esošo video, kad kosmosa kuģis apkopoja datus, kad tas šķērsoja priekšgala triecienu:
Magnetosfēra ir kosmosa zona ap planētu, kuru kontrolē planētas magnētiskais lauks. Jo spēcīgāks ir magnētiskais lauks, jo lielāka ir magnetosfēra. Tiek lēsts, ka Jupitera magnētiskais lauks ir aptuveni 20 000 reizes spēcīgāks nekā Zemes.
Magnētiskos laukus rada tā saucamā dinamika - elektriskā strāva, kas rodas no planētas interjera konvekcijas kustības. Zemes magnētisko lauku rada tās cirkulējošais izkausētā dzelzs un niķeļa kodols. Bet kas veido Jupitera dinamo? Vai tas ir kā Zeme, vai tas varētu būt ļoti atšķirīgs? Jupiters pārsvarā sastāv no ūdeņraža un hēlija, un šobrīd nav zināms, vai planētas centrā ir akmeņains kodols.
"Ar Jupiteru mēs nezinām, kāds materiāls rada planētas magnētisko lauku," sacīja Naidras štāba Juno programmas zinātnieks Džareds Esplejs. "Kāds materiāls atrodas un cik dziļi tas atrodas, ir viens no jautājumiem, kas Juno paredzēts atbildi. ”
Juno ir pāris magnetometri, lai pamatā skatītos planētas iekšienē. Magnetometri ļaus zinātniekiem ar lielu precizitāti kartēt Jupitera magnētisko lauku un laika gaitā novērot lauka izmaiņas. Instrumenti spēs parādīt, kā magnētisko lauku ģenerē dinamo darbība dziļi planētas iekšpusē, sniedzot pirmo ieskatu, kāds izskatās magnētiskais lauks no dinamo virsmas, kur tas rodas.
"Labākais veids, kā domāt par magnetometru, ir tāds kā kompass," sacīja Konnernijs. “Kompasi reģistrē magnētiskā lauka virzienu. Bet magnetometri paplašina šo iespēju un reģistrē gan magnētiskā lauka virzienu, gan lielumu. ”
Bet Jupiters rada daudz problēmu, ciktāl tas patīk instrumentiem. Ieslodzījumā, kas atrodas magnetosfērā, no saules tiek uzlādētas daļiņas, kas ap planētu veido intensīvas radiācijas jostas. Šīs jostas ir līdzīgas Zemes van Allen jostām, taču tās ir miljoniem reižu spēcīgākas.
Lai palīdzētu aizsargāt kosmosa kuģi un instrumentu elektroniku, Juno ir no titāna izgatavota automašīnas bagāžnieka izmēra radiācijas tvertne, kas ierobežo Juno komandu un datu apstrādes lodziņa (kosmosa kuģa smadzenes), enerģijas un datu sadales vienības (tā sirds) radiācijas iedarbību. ) un apmēram 20 citi elektroniski mezgli. Bet, lai izdarītu savus novērojumus, pašiem instrumentiem jābūt ārpus glabātuves.
Magnetometra sensori atrodas uz stieņa, kas piestiprināts pie viena no saules blokiem, novietojot tos apmēram 40 pēdu (12 metru) attālumā no kosmosa kuģa korpusa. Tas palīdz nodrošināt, ka pārējais kosmosa kuģis netraucē magnetometram.
Bet ir arī citi veidi, kā palīdzēt ierobežot radiācijas iedarbību, vismaz misijas pirmajā daļā.
Zinātnieki projektēja ceļu, kas ved Juno ap Jupitera poliem, lai kosmosa kuģis pavadītu pēc iespējas mazāk laika tajās pūslīšu starojuma joslās, kas atrodas ap Jupitera ekvatoru. Inženieri izmantoja arī tādus elektronikas dizainus, kas jau ir apstiprināti Marsa radiācijas videi, kas ir skarbāka nekā Zeme, taču nav tik skarba kā Jupitera.
Šī elipsveida orbīta - starp starojuma jostu un planētu - arī novieto kosmosa kuģi ļoti tuvu Jupiteram, apmēram 5000 km virs mākoņu galotnēm, ļaujot tuvāk aplūkot šo apbrīnojamo planētu.
"Šī ir mūsu pirmā iespēja veikt ļoti precīzu, ļoti precīzu citas planētas magnētiskā lauka kartēšanu," sacīja Konnernijs. "Mēs varēsim izpētīt visu trīsdimensiju telpu ap Jupiteru, iesaiņojot Jupiteru blīvā magnētiskā lauka novērojumu tīklā, pilnībā pārklājot sfēru."
Pētot Jupitera magnetosfēru, zinātnieki iegūs labāku izpratni par to, kā tiek ģenerēts Jupitera magnētiskais lauks. Viņi arī cer izmērīt, cik ātri Jupiters griežas, noteikt, vai planētai ir ciets kodols, un uzzināt vairāk par Jupitera veidošanos.
"Vienmēr ir neticami būt pirmajam cilvēkam pasaulē, kurš kaut ko redz," sacīja Konnernijs, "un mēs esam pirmie, kas uz leju skatās uz dinamo un pirmo reizi to skaidri redz."
Papildu informācija: Juno misijas lapa, NASA raksts par Juno magnetometru.
