Юпитер - огромная планета, но его магнитосфера невероятно массивна. Он простирается в среднем почти на 5 миллионов километров (3 миллиона миль), в 150 раз шире самого Юпитера и почти в 15 раз шире Солнца, что делает его одной из самых больших структур в Солнечной системе.
«Если бы вы посмотрели в ночное небо и увидели очертания магнитосферы Юпитера, это было бы размером с Луну в нашем небе», - сказал Джек Коннерни, заместитель главного исследователя и глава магнитометра миссии Юноны. команда. «Это очень большая функция в нашей Солнечной системе, и жаль, что мы не можем ее увидеть».
Но космический корабль Юнона собирается изменить наше понимание магнитосферы Юпитера и позволить ученым впервые «увидеть» магнитное поле Юпитера.
И сегодня НАСА объявило, что Юнона вошла в магнитное поле Юпитера. Послушайте видео ниже, когда космический корабль собирал данные, когда они пересекали удар носа:
Магнитосфера - это область пространства вокруг планеты, контролируемая магнитным полем планеты. Чем сильнее магнитное поле, тем больше магнитосфера. Подсчитано, что магнитное поле Юпитера примерно в 20000 раз сильнее, чем земное.
Магнитные поля создаются так называемым динамо - электрическим током, создаваемым в результате конвекционного движения внутреннего пространства планеты. Магнитное поле Земли создается циркулирующим ядром из расплавленного железа и никеля. Но что создает динамо Юпитера? Это как у Земли или может быть совсем по другому? Юпитер состоит в основном из водорода и гелия, и в настоящее время неизвестно, есть ли в центре планеты скалистое ядро.
«С Юпитером мы не знаем, какой материал создает магнитное поле планеты, - сказал Джаред Эспли, научный сотрудник программы Юнона в штаб-квартире НАСА, -« Какой материал присутствует и насколько глубоко он лежит, это один из вопросов, на который рассчитана Юнона ». ответ."
У Юноны есть пара магнитометров, чтобы в основном заглянуть внутрь планеты. Магнитометры позволят ученым наносить на карту магнитное поле Юпитера с высокой точностью и наблюдать изменения поля во времени. Инструменты смогут показать, как магнитное поле генерируется действием динамо глубоко во внутренней части планеты, предоставляя первый взгляд на то, как магнитное поле выглядит с поверхности динамо, где оно генерируется.
«Лучший способ думать о магнитометре - это как компас», - сказал Коннерни. «Компасы записывают направление магнитного поля. Но магнитометры расширяют эту возможность и регистрируют как направление, так и величину магнитного поля ».
Но Юпитер создает много проблем, поскольку он хорош для инструментов. В магнитосфере попали заряженные частицы от Солнца, которые образуют интенсивные радиационные пояса вокруг планеты. Эти пояса похожи на земные пояса Ван Аллена, но во много миллионов раз сильнее.
Чтобы защитить космический аппарат и приборную электронику, в Juno имеется радиационное хранилище размером с автомобильный багажник из титана, который ограничивает воздействие излучения на блок управления и обработки данных Juno (мозг космического корабля), блок питания и распределения данных (его сердце). ) и около 20 других электронных сборок. Но сами инструменты должны находиться за пределами хранилища, чтобы делать свои наблюдения.
Магнитометрические датчики находятся на штанге, прикрепленной к одной из солнечных батарей, и располагаются на расстоянии около 40 футов (12 метров) от корпуса космического корабля. Это помогает гарантировать, что остальная часть космического корабля не мешает магнитометру.
Но есть и другие способы помочь ограничить количество радиационного облучения, по крайней мере, в первой части миссии.
Ученые разработали путь, по которому Юнона проходит вокруг полюсов Юпитера, так что космический корабль проводит наименьшее количество времени в тех блистерных радиационных поясах вокруг экватора Юпитера. Инженеры также использовали проекты для электроники, уже одобренной для марсианской радиационной среды, которая более жесткая, чем Земля, но не такая жесткая, как Юпитер.
Эта эллиптическая орбита - между радиационным поясом и планетой - также помещает космический корабль очень близко к Юпитеру, на высоте около 5000 км над облачными вершинами, что позволяет рассмотреть эту удивительную планету крупным планом.
«Это наша первая возможность сделать очень точное и точное отображение магнитного поля другой планеты», - сказал Коннерни. «Мы сможем исследовать все трехмерное пространство вокруг Юпитера, завернув Юпитер в плотную сеть наблюдений магнитного поля, полностью покрывающих сферу».
Изучая магнитосферу Юпитера, ученые получат лучшее понимание того, как генерируется магнитное поле Юпитера. Они также надеются измерить скорость вращения Юпитера, определить, имеет ли планета твердое ядро, и узнать больше об образовании Юпитера.
«Всегда невероятно быть первым человеком в мире, который видит что-либо, - говорит Коннерни, - и мы стоим первыми, кто смотрит на динамо и смотрит на него впервые».
Дополнительное чтение: страница миссии Юноны, статья НАСА о магнитометре Юноны.
