Kosmická loď Juno NASA „Slyší“ Jupiterův měsíc Ganymede – Poslechněte si dramatický přelet ledové koule

Během byla shromážděna zvuková stopa Jupiter Průlet mise Ganymede nabízí vzrušující cestu. Je to jeden z nejdůležitějších úkolů, o který se vědci expedice krátce podělili na podzimním zasedání Americké geofyzikální unie.

Zvuky z letu Ganymedu, magnetická pole a fascinující srovnání mezi Jupiterem a zemskými oceány a atmosférami se probírají během dnešního briefingu na téma NASAMise Juno k Jupiteru na podzimním zasedání Americké geofyzikální unie v New Orleans.

Hlavní vyšetřovatel Juno Scott Bolton z Southwest Research Institute v San Antoniu spouští 50sekundový soundtrack vytvořený z dat shromážděných během blízkého letu mise na měsíc Jovian Ganymede 7. června 2021. Nástroj Juno WavesNaladěni elektrickými a magnetickými rádiovými vlnami produkovanými v magnetosféře Jupiteru shromáždili data o těchto emisích. Jeho frekvence byla poté převedena na hlasový rozsah, aby vznikla zvuková stopa.

„Tento soundtrack je dostatečně divoký, abyste měli pocit, jako byste jeli na koni, když Juno poprvé za více než dvě desetiletí proplouvá kolem Ganymede,“ řekl Bolton. „Pokud se pozorně zaposloucháte, můžete kolem poloviny nahrávky slyšet náhlou změnu vyšších frekvencí, která označuje vstup do jiné oblasti v magnetosféře Ganymedu.“

Rádiové emise shromážděné během Juno 7. června 2021, když prolétá nad Jupiterovým měsícem Ganymede, jsou zobrazeny vizuálně i akusticky. kredit: NASALaboratoř proudového pohonu-Caltech/SwRI/Iowa State University
Probíhá podrobná analýza a modelování vlnových dat. William Kurth řekl z webu University of Iowa v Iowa City, spoluhlavní vyšetřovatel na vyšetřování Waves.

V době největšího přiblížení Juno ke Ganymedu – během 34. letu mise kolem Jupiteru – byla sonda 645 mil (1 038 km) od měsíčního povrchu a pohybovala se relativní rychlostí 41 600 mph (67 000 km/h).

Magnetický Jupiter

Jack Connerney z Goddard Space Flight Center NASA v Greenbelt, Maryland, je hlavním výzkumníkem magnetometru Juno a je zástupcem hlavního výzkumníka mise. Jeho tým vytvořil nejpodrobnější mapu Jupiterova magnetického pole, jaká kdy byla získána.

Mapa, sestavená z dat shromážděných z 32 oběžných drah během hlavní mise Juno, poskytuje nové pohledy na tajemnou Velkou modrou skvrnu plynného obra, magnetickou anomálii na rovníku planety. Data Juno naznačují změnu magnetického pole plynného obra během pěti let na oběžné dráze sondy a že Velká modrá skvrna se unáší na východ rychlostí asi 4 cm za sekundu vzhledem ke zbytku Jupiteru. Ve vnitrozemí se planeta zabalila do asi 350 let.

Tento snímek měsíce Jovian Ganymede byl získán fotografem JunoCam na palubě sondy Juno NASA během jejího průletu kolem ledového měsíce 7. června 2021. Uznání: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS

Naproti tomu Velká rudá skvrna – dlouhotrvající atmosférický cyklón nacházející se jižně od Jupiterova rovníku – se unáší na západ v relativně rychlém segmentu a oběhne planetu asi za čtyři a půl roku.

Nová mapa navíc ukazuje, že Jupiterovy zonální větry (jet streamy, které běží z východu na západ a ze západu na východ, dávají Jupiteru jeho charakteristický vzhled) rozbíjejí Velkou modrou skvrnu. To znamená, že větry měřené oblasti na povrchu planety zasahují hluboko do nitra planety.

Nová mapa magnetického pole umožňuje vědcům Juno provádět srovnání s magnetickým polem Země. Data týmu naznačují, že pohyb dynama – mechanismu, kterým nebeské těleso generuje magnetické pole – uvnitř Jupiterova nitra probíhá v kovovém vodíku, pod vrstvou, která vyjadřuje „heliový déšť“.

Data, která Juno shromažďuje během prodloužená mise Může také odhalit záhady dopadu dynama nejen na Jupiter, ale i na další planety včetně Země.

Zemské oceány, atmosféra Jupiteru

Lia Siegelman, fyzická oceánografka a postdoktorandka ze Scrippsova institutu oceánografie na Kalifornské univerzitě v San Diegu, se rozhodla studovat dynamiku atmosféry Jupiteru poté, co si všimla, že cyklóny na Jupiterově pólu zřejmě sdílejí podobnosti s oceánskými víry, během kterých studovali. čas jako doktorand.

„Když jsem viděl bohatství turbulencí obklopujících hurikány Jovian se všemi vlákny a menšími víry, připomnělo mi to turbulence, které vidíte v oceánu kolem vírů,“ řekl Siegelman. To je zvláště patrné na satelitních snímcích vírů v pozemských oceánech s vysokým rozlišením odhalených planktonovými květy, které fungují jako sledovač toku.

Zjednodušený model Jupiterova pólu ukazuje, že geometrické vzory vírů, jako jsou ty pozorované na Jupiteru, se objevují spontánně a zůstávají navždy. To znamená, že základní geometrická konfigurace planety umožňuje vytvoření těchto zajímavých struktur.

Přestože je energetický systém Jupiteru mnohem větší než pozemský, pochopení dynamiky atmosféry Jupiteru nám může pomoci pochopit fyzikální mechanismy, které hrají roli na naší planetě.

Vyzbrojení Persea

Junoův tým také zveřejnil svůj nejnovější snímek Jupiterova slabého prachového prstence, pořízený z vnitřku prstence pozorovaného navigační kamerou Stellar Reference Unit kosmické lodi. Nejjasnější tenké pásy a pohled na blízké tmavé oblasti na snímku jsou spojeny s prachem ze dvou malých měsíců Jupiteru, Metis a Adrastea. Snímek zachycuje i rameno souhvězdí Persea.

„Je úžasné dívat se na tato známá souhvězdí z kosmické lodi vzdálené půl miliardy mil,“ řekla Heidi Becker, hlavní výzkumná pracovnice referenčního modulu Juno Stellar Reference Module v laboratoři Jet Propulsion Laboratory NASA v Pasadeně. „Ale v podstatě to všechno vypadá stejně, když je oceníme z našich vlastních dvorků tady na Zemi. Je to úžasná připomínka toho, jak jsme malí a kolik nám toho ještě zbývá prozkoumat.“

Pohled tohoto umělce ukazuje Juno nad severním pólem Jupiteru se zářící polární záři. Planetu obklopuje Jupiterovo magnetické pole. Objeví se rádiová vlna z polární záře procházející vesmírnou lodí, kde ji zachytí vlnová sonda, jejíž senzory jsou zvýrazněny světle zelenou barvou. kredit: NASA

Juno Waves

Vlny měří rádiové a plazma vlny v Jupiterově magnetosféře, což nám pomáhá pochopit interakce mezi magnetickým polem planety a atmosférou a magnetosférou. Zvláštní pozornost věnují vlny také aktivitě spojené s polární záři.

Jupiterova magnetosféra, masivní bublina vytvořená magnetickým polem planety, zachycuje plazmu, elektricky nabitý plyn. Aktivita v této plazmě, která vyplňuje magnetosféru, vysílá vlny, které může detekovat pouze nástroj, jako jsou vlny.

Protože plazma vede elektřinu, chová se jako obří obvod spojující jednu oblast s druhou. Aktivita je tak cítit na jednom konci magnetosféry jinde, což Juno umožňuje pozorovat procesy probíhající v celé této obří oblasti vesmíru kolem Jupiteru. Rádiové vlny a plazma se pohybují vesmírem kolem všech obřích exoplanet a předchozí mise byly vybaveny podobnými přístroji.

Juno Waves se skládá ze dvou senzorů; Jeden detekuje elektrickou složku rádiových vln a plazmatu, zatímco druhý je citlivý na magnetickou složku plazmových vln. První senzor, nazývaný elektrická dipólová anténa, byla anténa ve tvaru V, čtyři metry od špičky ke špičce – podobná anténám králičích uší, které byly běžné v televizorech. Magnetická anténa – nazývaná magnetická vyhledávací cívka – se skládá z cívky jemného drátu omotaného 10 000krát kolem 6palcového (15 cm) jádra. Vyhledávací cívka měří magnetické fluktuace v audiofrekvenčním rozsahu.

Více o misi

Laboratoř proudového pohonu, divize Kalifornského technologického institutu v Pasadeně v Kalifornii, řídí misi Juno pro hlavního výzkumníka Scotta J. Boltona z Jihozápadního výzkumného institutu v San Antoniu. Juno je součástí programu NASA New Frontiers Program, který je řízen v Marshall Space Flight Center NASA v Huntsville, Alabama, pro ředitelství vědeckých misí agentury ve Washingtonu. Lockheed Martin Space v Denveru postavil a provozoval kosmickou loď.