Juno detekterer Jupiters højeste energi-ioner

Jupiters planetariske strålingsmiljø er det mest intense i solsystemet. NASAs Juno-rumfartøj har kredset tættere på planeten end nogen tidligere mission siden 2016. undersøger dets inderste strålingsbælter fra en unik polarbane. Rumfartøjets kredsløb har muliggjort den første komplette bredde- og længdeundersøgelse af Jupiters strålingsbælter. Becker et al. udnytte denne evne til at rapportere opdagelsen af ​​en ny population af tunge, højenergi-ioner fanget på Jupiters mellembreddegrader.

Forfatterne anvendte en ny teknik til at påvise denne population; i stedet for at bruge en partikeldetektor eller spektrometer til at observere og kvantificere ionerne, de brugte Junos stjernesporingskamerasystem. Stjernesporere, eller stjernereferenceenheder (SRU'er), er navigationskameraer med høj opløsning, hvis primære mission er at bruge observationer af himlen til at beregne rumfartøjets præcise orientering. SRU'en om bord på Juno-rumfartøjet er blandt de mest afskærmede komponenter, gav seks gange mere strålingsbeskyttelse end rumfartøjets andre systemer i dets strålingshvælving.

På trods af dens kraftige beskyttelse, ioner og elektroner med meget høje energier trænger stadig lejlighedsvis ind i afskærmningen og rammer SRU-sensoren. Denne undersøgelse fokuserer på 118 usædvanlige begivenheder, der ramte med dramatisk højere energi end typiske penetrerende elektroner. Brug af computermodellering og laboratorieforsøg, Forfatterne fastslog, at disse ioner afsatte 10 og 100 gange mere energi end aflejret ved gennemtrængende protoner og elektroner, henholdsvis.

For at identificere potentielt ansvarlige ionarter, forfatterne undersøgte morfologien af ​​sensoranslagene. Selvom de fleste strejker kun udløser flere pixels, nogle få hændelser med en lav indfaldsvinkel kan skabe striber, hvor der afsættes energi, når partiklen trænger ind efter hinanden. Simuleringssoftware kan forudsige energiaflejringen af ​​forskellige partikler, der bevæger sig gennem stof, at levere kandidater til de ioner, Juno stødte på. Ionarter så lette som helium eller så tunge som svovl kunne stå for i det mindste nogle af de observerede angreb, sagde forfatterne. Arter fra helium gennem ilt kunne stå for alle angrebene, forudsat at de har energier på over 100 megaelektronvolt pr. nukleon.

Endelig, undersøgelsen tilskriver disse ioner den indre kant af synkrotronemissionsområdet, placeret i radiale afstande på 1,12-1,41 Jupiter-radier og magnetiske breddegrader fra 31 grader til 46 grader. Denne region er ikke blevet udforsket af tidligere missioner, og denne population af ioner var tidligere ukendt. Med totale energier målt i gigaelectron volt, de repræsenterer de højeste energipartikler, som Juno endnu har observeret.

Denne historie er genudgivet med tilladelse fra Eos, vært af American Geophysical Union. Læs den originale historie her.