Do Europy można wysyłać kolejne misje kosmiczne. Sonda Juno zbadała otoczenie lodowego księżyca.
Naukowcy analizujący dane zebrane za pomocą sondy Juno opracowali pierwszą kompletną trójwymiarową mapę promieniowania układu Jowisza. W toku badań naukowcy szczegółowo scharakteryzowali intensywność cząstek o wysokiej energii w pobliżu orbity lodowego księżyca Europy oraz sposób, w jaki środowisko radiacyjne jest rzeźbione przez mniejsze księżyce Jowisza krążące w pobliżu pierścieni Jowisza.
Praca opiera się na danych zebranych za pomocą kamery Juno Advanced Stellar Compass (ASC) zaprojektowanej i zbudowanej przez specjalistów z Duńskiego Uniwersytetu Technicznego oraz kamery Stellar Reference Unit (SRU) zbudowanej przez specjalistów z Leonardo we Florencji we Włoszech. Te dwa zestawy danych wzajemnie się uzupełniają, pomagając naukowcom Juno scharakteryzować środowisko radiacyjne w różnych zakresach energii.
Zarówno ASC, jak i SRU to kamery zaprojektowane, aby pomóc w wyzwaniach nawigacji w głębokiej przestrzeni kosmicznej. Tego typu instrumenty znajdują się na prawie wszystkich statkach kosmicznych międzyplanetarnych i krążących wokół Ziemi. Aby mogły działać jako detektory promieniowania, zespół naukowy Juno musiał przyjrzeć się im w zupełnie nowy sposób.
„Na Juno staramy się wprowadzać innowacje w zakresie wykorzystania naszych czujników do poznawania natury i wykorzystaliśmy wiele naszych instrumentów naukowych w sposób, do którego nie zostały zaprojektowane. To pierwsza szczegółowa mapa promieniowania regionu przy tych wyższych energiach, co stanowi ważny krok w zrozumieniu, jak działa środowisko radiacyjne Jowisza. To, że udało nam się stworzyć pierwszą szczegółową mapę tego regionu, jest wielką sprawą, ponieważ nie mamy instrumentu zaprojektowanego do wyszukiwania promieniowania. Mapa pomoże w planowaniu obserwacji dla następnej generacji misji do układu Jowisza” — powiedział Scott Bolton, główny badacz misji Juno z Southwest Research Institute w San Antonio.
Kamera ASC zainstalowana na pokładzie sondy Juno fotografuje gwiazdy w celu określania orientacji sondy kosmicznej w przestrzeni. Jednak cztery kamery — umieszczone na wysięgniku magnetometru sondy Juno — okazały się również cennymi detektorami strumieni cząstek o wysokiej energii w magnetosferze Jowisza. Rejestrują „twarde promieniowanie” — promieniowanie jonizujące o dużej mocy przenikliwej, które uderza w sondę z energią wystarczającą do przejścia przez osłonę kamery ASC.
„Co ćwierć sekundy ASC robi zdjęcie gwiazd” — powiedział naukowiec Juno, John Leif Jørgensen, profesor na Duńskim Uniwersytecie Technicznym.
„Bardzo energetyczne elektrony, które przenikają przez osłonę, pozostawiają na naszych zdjęciach charakterystyczny ślad przypominający ślad ciągnący się za świetlikiem. Instrument jest zaprogramowany tak, aby zliczać liczbę tych świetlików, co pozwala nam dokładnie obliczyć ilość promieniowania” — mówi Jørgensen.
Ze względu na ciągle zmieniającą się orbitę Juno, sonda przemierzyła praktycznie wszystkie regiony przestrzeni w pobliżu Jowisza.
Dane ASC sugerują, że w pobliżu orbity księżyca Europy występuje więcej promieniowania o bardzo wysokiej energii w porównaniu z promieniowaniem o niższej energii, niż wcześniej sądzono. Dane potwierdzają również, że ilość wysokoenergetycznych elektronów obecnych po stronie Europy zwróconej w kierunku jej ruchu po orbicie jest większa niż za księżycem.
Wynika to z faktu, że większość elektronów w magnetosferze Jowisza wyprzedza Europę od tyłu z powodu obrotu Jowisza i jego pola magnetycznego, ale bardzo wysokoenergetyczne elektrony dryfują do tyłu, niemal jak ryby płynące pod prąd, i uderzają w przednią stronę Europy.
Dane dotyczące promieniowania z układu Jowisza nie są pierwszym nieplanowanym wkładem naukowym, jaki kamera ASC wniosła do misji. Jeszcze przed dotarciem do Jowisza dane z niej zostały wykorzystane do pomiaru pyłu międzyplanetarnego uderzającego w sondę Juno. A kamera obrazowania odkryła nawet wcześniej niezbadaną kometę, używając tej samej techniki wykrywania pyłu — rozróżniając małe kawałki statku kosmicznego wyrzucone przez mikroskopijny pył uderzający w Juno z bardzo dużą prędkością.
Podobnie jak ASC, także kamera SRU była wykorzystywana jako detektor promieniowania i urządzenie do obrazowania przy niewielkiej ilości światła.
Dane z obu kamer wskazują, że podobnie jak Europa, małe „księżyce pasterskie”, które krążą wewnątrz lub blisko krawędzi pierścieni Jowisza (i pomagają zachować ich kształt), również wydają się oddziaływać z radiacyjnym środowiskiem Jowisza. Kiedy sonda kosmiczna leci wzdłuż linii pola magnetycznego połączonych z księżycami pierścieniowymi lub gęstym pyłem, ilość promieniowania zarówno w ASC, jak i SRU gwałtownie spada. SRU zbiera również rzadkie zdjęcia pierścieni przy słabym świetle z unikalnego punktu obserwacyjnego sondy Juno.
„Wciąż istnieje wiele tajemnic dotyczących tego, jak powstały pierścienie Jowisza, a bardzo niewiele zdjęć zostało wykonanych przez poprzednie sondy kosmiczne” — powiedziała Heidi Becker, główna współbadaczka SRU i naukowiec w Jet Propulsion Laboratory NASA, które zarządza misją.
„Czasami mamy szczęście i jeden z małych księżyców pasterskich może zostać uchwycony na zdjęciu. Te obrazy pozwalają nam dowiedzieć się dokładniej, gdzie obecnie znajdują się księżyce pierścieniowe i zobaczyć rozkład pyłu w stosunku do jego odległości od Jowisza”.
https://www.pulskosmosu.pl/2024/08/promieniowanie-w-poblizu-europy/
Wątek: Juno (Przeczytany 123620 razy)