NASA’s Juno-ruimtevaartuig ‘hoort’ Jupiters maan Ganymedes – hoor de dramatische overtocht van de ijsbol

Er is een audiotrack verzameld tijdens Jupiter De Ganymedes-flyby van de missie biedt een spannende reis mee. Het is een van de belangrijkste taken die de expeditiewetenschappers kort deelden tijdens de najaarsvergadering van de American Geophysical Union.

Geluiden van de vlucht van Ganymedes, magnetische velden en fascinerende vergelijkingen tussen de oceanen en atmosferen van Jupiter en de aarde worden besproken tijdens de briefing van vandaag over NASAJuno’s missie naar Jupiter tijdens de herfstbijeenkomst van de American Geophysical Union in New Orleans.

Scott Bolton, hoofdonderzoeker van Juno van het Southwest Research Institute in San Antonio, heeft een soundtrack gemaakt van 50 seconden die is gemaakt op basis van gegevens die zijn verzameld tijdens de close-in vlucht van de missie naar de Jovische Ganymede-maan op 7 juni 2021. Juno Waves-toolAfgestemd met elektrische en magnetische radiogolven geproduceerd in de magnetosfeer van Jupiter, verzamelden ze gegevens over die emissies. De frequentie werd vervolgens omgezet in het vocale bereik om de audiotrack te maken.

“Deze soundtrack is wild genoeg om je het gevoel te geven dat je meerijdt terwijl Juno voor het eerst in meer dan twee decennia langs Ganymedes vaart”, zei Bolton. “Als je goed luistert, kun je de plotselinge verandering van hogere frequenties rond het midden van de opname horen, die de toegang tot een ander gebied in de magnetosfeer van Ganymedes markeert.”

Radio-emissies verzameld tijdens Juno op 7 juni 2021, terwijl het over Jupiters maan Ganymedes vliegt, worden zowel visueel als akoestisch weergegeven. tegoed: NASAJet Propulsion Laboratory-Caltech/SwRI/Iowa State University
Gedetailleerde analyse en modellering van de golfgegevens is aan de gang. William Kurth zei van de site: Universiteit van Iowa In Iowa City, co-hoofdonderzoeker van het Waves-onderzoek.

Op het moment van Juno’s dichtste nadering van Ganymedes – tijdens de 34e vlucht van de missie rond Jupiter – bevond het ruimtevaartuig zich 645 mijl (1.038 km) van het maanoppervlak en reisde het met een relatieve snelheid van 41.600 mph (67.000 km / h).

Magnetische Jupiter

Jack Conerney van NASA’s Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, is de hoofdonderzoeker van de Juno-magnetometer en is de plaatsvervangend hoofdonderzoeker van de missie. Zijn team produceerde de meest gedetailleerde kaart die ooit is verkregen van het magnetische veld van Jupiter.

De kaart is samengesteld uit gegevens die zijn verzameld vanuit 32 banen tijdens de belangrijkste Juno-missie en biedt nieuwe inzichten in de mysterieuze Grote Blauwe Vlek van de gasreus, een magnetische anomalie op de evenaar van de planeet. Juno-gegevens wijzen op een verandering in het magnetische veld van de gasreus gedurende de vijf jaar dat het ruimtevaartuig in een baan om de aarde is, en dat de Grote Blauwe Vlek naar het oosten afdrijft met een snelheid van ongeveer 4 cm per seconde ten opzichte van de rest van Jupiter. Landinwaarts, de planeet verpakt in ongeveer 350 jaar.

Deze afbeelding van de Joviaanse Ganymede-maan is gemaakt door de JunoCam-fotograaf aan boord van NASA’s Juno-ruimtevaartuig tijdens zijn vlucht langs de ijzige maan op 7 juni 2021. Credit: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS

Daarentegen drijft de Grote Rode Vlek – de langdurige atmosferische cycloon die zich ten zuiden van de evenaar van Jupiter bevindt – in een relatief snel segment naar het westen, in een baan om de planeet in ongeveer vier en een half jaar.

Bovendien laat de nieuwe kaart zien dat de zonale winden van Jupiter (de jetstreams die van oost naar west en van west naar oost lopen, waardoor Jupiter zijn kenmerkende uiterlijk krijgt) de Grote Blauwe Vlek opbreken. Dit betekent dat de winden van het gemeten gebied op het oppervlak van de planeet tot diep in het binnenste van de planeet reiken.

Met de nieuwe magnetische veldkaart kunnen Juno-wetenschappers vergelijkingen maken met het magnetische veld van de aarde. De gegevens van het team geven aan dat de beweging van de dynamo – het mechanisme waarmee een hemellichaam een ​​magnetisch veld genereert – in het binnenste van Jupiter plaatsvindt in metallische waterstof, onder een laag die “heliumregen” uitdrukt.

Gegevens die Juno verzamelt tijdens uitgebreide missie Het kan ook de mysteries onthullen van de impact van de dynamo, niet alleen op Jupiter, maar ook op andere planeten, waaronder de aarde.

De oceanen van de aarde, de atmosfeer van Jupiter

Lia Siegelman, een fysisch oceanograaf en postdoctoraal fellow aan de Scripps Institution of Oceanography aan de Universiteit van Californië, San Diego, besloot de atmosferische dynamiek van Jupiter te bestuderen nadat ze had opgemerkt dat cyclonen op de pool van Jupiter overeenkomsten leken te delen met de oceaanwervelingen waarin ze studeerden. tijd als promovendus.

“Toen ik de rijkdom van de turbulentie rond de orkanen Jovian zag, met alle draden en de kleinere wervelingen, deed het me denken aan de turbulentie die je in de oceaan rond de wervelingen ziet,” zei Siegelman. Dit is vooral duidelijk in satellietbeelden met hoge resolutie van wervelingen in de oceanen van de aarde die worden onthuld door planktonbloei die fungeren als een stroomvolger.

Het vereenvoudigde model van de Jupiterpool laat zien dat de geometrische patronen van wervelingen, zoals die op Jupiter worden waargenomen, spontaan verschijnen en voor altijd blijven bestaan. Dit betekent dat de geometrische basisconfiguratie van de planeet het mogelijk maakt om deze intrigerende structuren te vormen.

Hoewel het energiesysteem van Jupiter veel groter is dan dat van de aarde, kan het begrijpen van de dynamiek van de atmosfeer van Jupiter ons helpen de fysieke mechanismen te begrijpen die een rol spelen op onze planeet.

Perseus bewapenen

Juno’s team heeft ook zijn nieuwste foto vrijgegeven van Jupiter’s vage stofring, genomen vanuit de ring, bekeken door de Stellar Reference Unit-navigatiecamera van het ruimtevaartuig. De helderste dunne banden en aangrenzende donkere gebieden in de afbeelding worden geassocieerd met stof van twee van Jupiters kleine manen, Metis en Adrastea. Het beeld legt ook de arm van het sterrenbeeld Perseus vast.

“Het is verbazingwekkend om naar deze bekende sterrenbeelden te kunnen staren vanuit een ruimtevaartuig op een halve miljard mijl afstand”, zegt Heidi Becker, hoofdonderzoeker van de Juno Stellar Reference Module bij NASA’s Jet Propulsion Laboratory in Pasadena. “Maar het ziet er vrijwel allemaal hetzelfde uit als we ze waarderen vanuit onze eigen achtertuinen hier op aarde. Het is een geweldige herinnering aan hoe klein we zijn en hoeveel we nog te ontdekken hebben.”

Het aanzicht van deze kunstenaar toont Juno boven de noordpool van Jupiter, terwijl de aurora borealis gloeit. Het magnetisch veld van Jupiter omringt de planeet. Een radiogolf van de aurora lijkt door het ruimtevaartuig te gaan, waar het wordt onderschept door een golfsonde, waarvan de sensoren in lichtgroen zijn gemarkeerd. tegoed: NASA

Juno Waves

Waves meet radio en plasma golven in de magnetosfeer van Jupiter, wat ons helpt de interacties tussen het magnetische veld van de planeet en de atmosfeer en magnetosfeer te begrijpen. De golven besteden ook speciale aandacht aan de activiteit die gepaard gaat met de aurora borealis.

De magnetosfeer van Jupiter, een enorme bel gecreëerd door het magnetische veld van de planeet, vangt plasma op, een elektrisch geladen gas. Activiteit in dit plasma, dat de magnetosfeer vult, zendt golven uit die alleen een instrument zoals de golven kan detecteren.

Omdat het plasma elektriciteit geleidt, gedraagt ​​het zich als een gigantisch circuit dat de ene regio met de andere verbindt. De activiteit kan dus aan het ene uiteinde van de magnetosfeer elders worden gevoeld, waardoor Juno de processen kan observeren die plaatsvinden in dit hele gigantische gebied van de ruimte rond Jupiter. Radiogolven en plasma’s bewegen door de ruimte rond alle gigantische exoplaneten, en eerdere missies waren uitgerust met vergelijkbare instrumenten.

Juno Waves bestaat uit twee sensoren; De ene detecteert de elektrische component van radiogolven en plasma’s, terwijl de andere gevoelig is voor de magnetische component van plasmagolven. De eerste sensor, een elektrische dipoolantenne genoemd, was een V-vormige antenne, vier meter van punt tot punt, vergelijkbaar met de konijnenoorantennes die gebruikelijk waren in televisies. Een magnetische antenne – een magnetische zoekspoel genoemd – bestaat uit een spoel van fijne draad die 10.000 keer rond een 15 cm lange kern is gewikkeld. De zoekspoel meet magnetische fluctuaties in het audiofrequentiebereik.

Meer over de missie

Het Jet Propulsion Laboratory, een afdeling van het California Institute of Technology in Pasadena, Californië, leidt de Juno-missie voor hoofdonderzoeker Scott J. Bolton van het Southwest Research Institute in San Antonio. Juno maakt deel uit van NASA’s New Frontiers-programma, dat wordt beheerd in NASA’s Marshall Space Flight Center in Huntsville, Alabama, voor het Science Mission Directorate van het bureau in Washington. Lockheed Martin Space in Denver heeft het ruimtevaartuig gebouwd en geëxploiteerd.