Юпітер - це величезна планета, але її магнітосфера надзвичайно масивна. Він простягається в середньому близько 5 мільйонів кілометрів (3 мільйон миль) в ширину, в 150 разів ширший від самого Юпітера і майже в 15 разів ширший за Сонце, що робить його однією з найбільших споруд Сонячної системи.
"Якби ви подивилися в нічне небо, і якби ми могли побачити обриси магнітосфери Юпітера, це було б приблизно розміром Місяця на нашому небі", - сказав Джек Коннерні, заступник головного слідчого і керівник магнітометра місії Юнона команда. "Це дуже велика функція нашої Сонячної системи, і шкода, що ми її не бачимо".
Але космічний апарат Юнони ось-ось змінить наше розуміння магнітосфери Юпітера і дозволить вченим «побачити» вперше магнітне поле Юпітера.
І сьогодні NASA оголосила, що Юнона потрапила в магнітне поле Юпітера. Послухайте відео нижче, як космічний апарат збирав дані, коли він перетнув луковий шок:
Магнітосфера - це область простору навколо планети, яка контролюється магнітним полем планети. Чим сильніше магнітне поле, тим більша магнітосфера. Підраховано, що магнітне поле Юпітера приблизно в 20 000 разів сильніше Земного.
Магнітні поля виробляються завдяки тому, що називається динамосом - електричним струмом, що створюється від руху конвекції внутрішніх куточків планети. Магнітне поле Землі створюється циркулюючим ядром розплавленого заліза та нікелю. Але що створює динамо Юпітера? Це як Земля, чи може бути зовсім іншою? Юпітер складається переважно з водню та гелію, і наразі невідомо, чи є скелясте ядро в центрі планети.
"З Юпітером ми не знаємо, який матеріал виробляє магнітне поле планети", - сказав Джаред Есплі, науковець програми Юнони в штаб-квартирі НАСА, "Який матеріал присутній і наскільки глибоко він лежить - одне з питань, на які Юнона розрахована. відповідь ».
У Юнони є пара магнітометрів, щоб в основному заглянути всередину планети. Магнітометри дозволять вченим зіставити магнітне поле Юпітера з високою точністю і спостерігати за різницями поля в часі. Прилади зможуть показати, як магнітне поле генерується динамо дією в глибині внутрішніх просторів планети, надаючи перший погляд на те, як виглядає магнітне поле з поверхні динамо, де воно генерується.
"Найкращий спосіб думати про магнітометр - це як компас", - сказав Коннерні. «Компаси фіксують напрямок магнітного поля. Але магнітометри розширюють цю здатність і фіксують як напрямок, так і величину магнітного поля ».
Але Юпітер представляє чимало проблем, що стосуються того, як він приємний до інструментів. Захоплені всередині магнітосфери заряджені частинки Сонця, які утворюють інтенсивні пояси радіації навколо планети. Ці пояси схожі на земні пояси Ван Аллена, але в багато мільйонів разів міцніші.
Щоб захистити космічні апарати та електроніку приладів, Juno має радіаційний склепіння розміром багажника автомобіля, виготовленого з титану, який обмежує опромінення радіаційним блоком для управління командами та обробкою даних Juno (мозок космічного корабля), блок живлення та розподілу даних (його серце ) та близько 20 інших електронних збірок. Але самі інструменти повинні знаходитися поза сховищем, щоб зробити свої спостереження.
Датчики магнітометра знаходяться на стрілі, прикріпленій до одного із сонячних масивів, розміщуючи їх приблизно в 40 футах (12 метрів) від корпусу космічного корабля. Це допомагає гарантувати, що решта космічного корабля не заважає магнітометру.
Але є й інші способи допомогти обмежити кількість опромінення, хоча б у першій частині місії.
Вчені розробили шлях, який проходить Юнону навколо полюсів Юпітера, щоб космічний апарат витрачав як мінімум часу на ті пухирі радіаційні пояси навколо екватора Юпітера. Інженери також використовували конструкції для електроніки, вже затвердженої для марсіанських радіаційних середовищ, які суворіші за земні, хоча і не такі суворі, як Юпітер.
Ця еліптична орбіта - між радіаційним поясом і планетою - також ставить космічний корабель дуже близько до Юпітера, приблизно на 5000 км над вершинами хмари, що дозволяє зблизька оглянути цю дивовижну планету.
"Це наша перша можливість зробити дуже точне, високоточне відображення магнітного поля іншої планети", - сказав Коннерні. "Ми зможемо дослідити весь тривимірний простір навколо Юпітера, загорнувши Юпітера в щільну сітку спостережень магнітного поля, що повністю покриває сферу".
Вивчаючи магнітосферу Юпітера, вчені отримають краще розуміння того, як генерується магнітне поле Юпітера. Вони також сподіваються виміряти, як швидко обертається Юпітер, визначити, чи має планета міцне ядро, і дізнаються більше про формування Юпітера.
"Це завжди неймовірно бути першою людиною в світі, яка що-небудь побачила," сказав Коннерні, "і ми маємо бути першими, хто дивиться на динамо і бачить це чітко вперше".
Подальше читання: сторінка місії Juno, стаття NASA про магнітометр Juno.
