Die erste 3D-Strahlungskarte von Jupiter und seinen Monden wurde mithilfe von Schwachlichtkameras an Bord der Raumsonde Juno erstellt, die so modifiziert wurden, dass sie als Strahlungsdetektoren fungieren.
Die Karte zeigt, wie mächtig Jupiter ist Magnetfeld Es beeinflusst die Strahlungsumgebung um einen der Monde des Gasriesenplaneten. EuropaDies ist von entscheidender Bedeutung für das Verständnis der Chemie der Mondoberfläche, der Möglichkeit, darauf zu leben, und der Herausforderungen, denen zukünftige Weltraummissionen in diese eisige Welt gegenüberstehen.
„Dies ist die erste detaillierte Strahlungskarte der Region bei diesen hohen Energien und es ist ein großer Schritt zum Verständnis der Funktionsweise der Strahlungsumgebung“, sagte Scott Bolton, Hauptforscher des Juno-Projekts vom Southwest Research Institute in San Antonio. in einer Studie, die in der Fachzeitschrift Nature Community On Jupiter veröffentlicht wurde. NASA-Erklärung„Dies wird dabei helfen, Beobachtungen für die nächste Generation von Missionen zum Jupitersystem zu planen.“
Für diese Mission verbesserte das Team den Advanced Star Compass (ASC) und die Star Reference Unit (SRU) von Juno. Der Advanced Star Compass (ASC), der vier Kameras umfasst, war ursprünglich nicht für die Strahlungsmessung konzipiert, sondern für die Aufnahme von Bildern der Sterne. Sterne Diese Daten helfen dabei, die Ausrichtung des Raumfahrzeugs im Weltraum zu bestimmen. Es dient auch als Positionsreferenz bei Magnetfelduntersuchungen, indem es die Anzahl hochenergetischer Teilchen aus der Magnetosphäre des Jupiter überwacht, die mit der Raumsonde kollidieren.
Wenn diese Partikel mit dem ASC-Instrument interagieren, hinterlassen sie eine deutliche Lichtlinie, die gezählt werden kann, um die Strahlungsmenge zu bestimmen, durch die das Raumschiff fliegt.
„Jede Viertelsekunde macht das ASC-Instrument ein Bild der Sterne“, sagte der Juno-Missionswissenschaftler John Leif Jorgensen von der Technischen Universität Dänemark in einer NASA-Erklärung. „Die hochenergetischen Elektronen, die seinen Schild durchdringen, hinterlassen deutliche Spuren in unserem.“ Bilder, die wie die Spur eines Glühwürmchens aussehen.“ Das Instrument wurde so programmiert, dass es „die Anzahl dieser Glühwürmchen zählt, was uns eine genaue Berechnung der Strahlungsmenge ermöglicht.“
Ebenso hilft die SRU, eine auf sichtbares Licht reagierende Kamera, bei der Bestimmung der Ausrichtung des Raumfahrzeugs RaumDie von beiden Kameras gesammelten Daten ergänzen sich und ermöglichen es Wissenschaftlern, die Strahlungsumgebung über verschiedene Energieniveaus hinweg zu charakterisieren.
Mit diesem neuen Ansatz für ihre Daten entdeckten Wissenschaftler unerwartet einen Strom hochenergetischer Teilchen in der Nähe der Sonne JupitermondeEuropa. Diese Verteilung wird sowohl durch die Rotation des Planeten als auch durch die Bewegung der Elektronen aus der Magnetosphäre des Jupiter beeinflusst, die den Planeten aufgrund seiner Rotation mit hoher Geschwindigkeit umkreisen.
Während sich der Planet Europa um … dreht Gasriesediese Elektronen Bewegen Sie sich schneller und überholen Sie der Mond Das Team bemerkte aber auch, dass sich die energiereicheren Elektronen in diesem Schwarm anders verhielten. Sie driften relativ zum Rest des magnetosphärischen Flusses „rückwärts“, als würden sie gegen den Strom schwimmen. Dadurch kollidiert es mit der Vorderseite Europas, die in die Richtung der Mondbewegung zeigt.
Anhand der Daten konnte das Team beobachten, dass kleine „Hirtenmonde“, die in der Nähe der Jupiterringe kreisen, ebenso wie Europa mit der Strahlungsumgebung des Planeten interagieren. Insbesondere wenn die Raumsonde Juno entlang magnetischer Feldlinien fliegt, die mit diesen Monden oder dem dichten Staub um die Ringe verbunden sind, sinken die von ASC und SRU erfassten Strahlungswerte dramatisch. Dies deutet darauf hin, dass diese Monde oder Staubstrukturen die Umgebungsstrahlung beeinflussen oder blockieren. Darüber hinaus erfasst SRU seltene Bilder der Jupiterringe bei schwachem Licht aus Junos einzigartiger Perspektive und liefert so wertvolle visuelle Daten für diese Region.
„Es gibt immer noch viele Rätsel darüber, wie sich Jupiters Ringe bilden, und nur sehr wenige Bilder wurden von früheren Raumsonden gesammelt“, sagte Heidi Becker, Co-Hauptforscherin der SRU und Wissenschaftlerin am Institute for Earth Atmospheric Sciences. NASA‚S Labor für Strahlantriebe In Südkalifornien, wo die Mission durchgeführt wird.
„Manchmal haben wir Glück und schaffen es, einen der kleinen Shepherd-Monde im Bild einzufangen. Diese Bilder ermöglichen es uns, genauer zu sehen, wo sich die Ringmonde befinden, und die Staubverteilung im Verhältnis zu ihrer Entfernung zu sehen Jupiter„.“
Juno startete von Cape Canaveral aus Raumstreitkräfte Die Station wurde 2011 gegründet und liefert seitdem beispiellose Einblicke in das Jupitersystem, darunter… Entdeckung von Salzen und organischen Verbindungen an der Oberfläche Ganymedder größte Mond des Jupiter, und Überwachen Sie aktive Vulkane Auf der Oberfläche eines der vier größten Gasplaneten Satelliten, Ayo.
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