NASA разработало первую полную 3D-карту излучения системы Юпитера
Исследователи NASA создали первую полную трехмерную карту радиации в системе Юпитера. Она показывает интенсивность высокоэнергетических частиц вблизи орбиты одного из спутников газового гиганта – Европы, а также то, как формируются радиационные условия на меньших небесных телах, которые вращаются вокруг «короля планет» Солнечной системы.
Карта основана на данных, собранных с помощью камеры Advanced Stellar Compass (ASC) на борту автоматической межпланетной станции «Юнона» (Juno), которая была спроектирована и изготовлена Датским техническим университетом. В исследовании также использовались сведения с камеры Stellar Reference Unit (SRU), разработанной итальянской компанией Leonardo SpA. Два набора данных дополняют друг друга, помогая составить полную картину радиационной обстановки вокруг Юпитера.
Оба прибора представляют собой камеры с низкой освещенностью, предназначенные для навигации в дальнем космосе. Инструменты такого типа есть почти на всех космических аппаратах, но чтобы они работали в качестве детекторов излучения, исследователям пришлось немного изменить принцип их работы.
Система ASC состоит из четырех небольших камер, закрепленных на магнитометрической штанге зонда. Ее цель – получать изображения звезд для ориентации космического аппарата, однако прибор также может наблюдать ионизирующее излучение. «Каждую четверть секунды ASC делает снимок звезд. Электроны высокой энергии, проникающие сквозь нее, оставляют на наших изображениях характерный отпечаток, похожий на след светлячка. Прибор запрограммирован на подсчет количества этих «светлячков», что позволяет нам точно рассчитать количество излучения», – пояснил Джон Лейф Йоргенсен из Датского технического университета.
Из-за постоянно меняющейся орбиты «Юноне» удалось побывать практически во всех областях пространства вблизи Юпитера. Данные ASC говорят о том, что вблизи орбиты одного из его спутников –Европы – наблюдается больше излучения с очень высокой энергией, чем считалось ранее. Данные также подтверждают, что на «лицевой» стороне Европы больше электронов с высокой энергией, чем на обратной стороне. Это происходит потому, что большинство частиц в магнитосфере Юпитера обходят Европу сзади, в то время как электроны с очень высокой энергией смещаются назад – почти как рыбы, плывущие против течения – и оказываются на передней части Европы.
Данные, полученные с обоих приборов, показывают, что более мелкие спутники Юпитера, которые вращаются внутри колец или близко к ним, так же, как и Европа, взаимодействуют с радиационной обстановкой планеты.
Как отмечают авторы работы, происхождение колец Юпитера все еще остается загадкой, поскольку газовый гигант недостаточно изучен. Снимков, полученных космическими аппаратами, которые отправлялись в этот регион Солнечной системы ранее, недостаточно. «Иногда нам везет, и в кадр попадает один из маленьких спутников-"пастухов". Эти снимки позволяют нам более точно определить местоположение колец Юпитера в настоящее время и увидеть распределение пыли относительно их расстояния от планеты», – пояснила Хайди Беккер из Лаборатории реактивного движения NASA в Южной Калифорнии.
Ожидается, что в 2031 году Юпитера достигнет европейская автоматическая межпланетная станция Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE). 19 августа зонд, который уже начал свое долгое путешествие к газовому гиганту, пролетел в 750 км от Луны и ночью 21 августа приблизился на 6800 км к Земле.
