Миссия Juno обнаруживает экстремально высокоэнергетические ионы близ Юпитера
В окрестностях планеты Юпитер находятся самые мощные радиационные пояса в нашей Солнечной системе. Космический аппарат Juno («Юнона») НАСА подошел к планете ближе, чем какая-либо другая миссия, считая с 2016 г., и изучил самые близкие к атмосфере планеты радиационные пояса со своей уникальной орбиты, проходящей через полюса планеты. Орбита космического аппарата позволила впервые произвести сканирование радиационных поясов Юпитера как по широте, так и по долготе. В новом исследовании ученые во главе с Хайди Н. Беккер (Heidi N. Becker) использовали эту возможность для открытия новой популяции тяжелых, высокоэнергетических ионов, захваченных на средних широтах Юпитера.
Для обнаружения этих частиц авторы применили новый метод: вместо детектора частиц или спектрометра они использовали навигационную камеру аппарата Juno, основная цель которой состоит в наблюдениях звезд для расчета точного положения аппарата в пространстве. Эта бортовая камера аппарата Juno хорошо экранирована от излучений – уровень ее радиационной защиты примерно в 6 раз выше, по сравнению с другими системами аппарата.
Несмотря на эту мощную защиту, ионы и электроны с очень высокими энергиями иногда проникают сквозь экран и попадают на детектор. В новом исследовании было изучено 118 необычных событий, отличающихся от типичных событий проникновения электронов. Используя компьютерное моделирование и лабораторный эксперимент, авторы определили, что эти ионы передали детектору в 10 и 100 раз больше энергии, чем передают обычно проникающие протоны и электроны соответственно.
В ходе анализа Беккер и ее группе удалось идентифицировать источник поступающих ионов. Согласно полученным данным, ионы происходили из зоны, расположенной на внутреннем краю области синхротронного излучения. Эта область лежит в диапазоне координат от 1,12 до 1,41 радиуса Юпитера, если положить начало отсчета в центре газового гиганта, в то время как диапазон магнитных широт, ограничивающих эту область, составляет от 31 до 46 градусов. Данная область была лишь слабо изучена в ходе предыдущих миссий, и обнаруженная популяция ионов была прежде не знакома исследователям. Эти частицы, имеющие общие энергии порядка гигаэлектронвольт, представляют собой самые высокоэнергетические частицы, когда-либо наблюдаемые при помощи аппарата Juno, отметили авторы.
Работа опубликована в журнале Journal of Geophysical Research: Planets.....
Для обнаружения этих частиц авторы применили новый метод: вместо детектора частиц или спектрометра они использовали навигационную камеру аппарата Juno, основная цель которой состоит в наблюдениях звезд для расчета точного положения аппарата в пространстве. Эта бортовая камера аппарата Juno хорошо экранирована от излучений – уровень ее радиационной защиты примерно в 6 раз выше, по сравнению с другими системами аппарата.
Несмотря на эту мощную защиту, ионы и электроны с очень высокими энергиями иногда проникают сквозь экран и попадают на детектор. В новом исследовании было изучено 118 необычных событий, отличающихся от типичных событий проникновения электронов. Используя компьютерное моделирование и лабораторный эксперимент, авторы определили, что эти ионы передали детектору в 10 и 100 раз больше энергии, чем передают обычно проникающие протоны и электроны соответственно.
В ходе анализа Беккер и ее группе удалось идентифицировать источник поступающих ионов. Согласно полученным данным, ионы происходили из зоны, расположенной на внутреннем краю области синхротронного излучения. Эта область лежит в диапазоне координат от 1,12 до 1,41 радиуса Юпитера, если положить начало отсчета в центре газового гиганта, в то время как диапазон магнитных широт, ограничивающих эту область, составляет от 31 до 46 градусов. Данная область была лишь слабо изучена в ходе предыдущих миссий, и обнаруженная популяция ионов была прежде не знакома исследователям. Эти частицы, имеющие общие энергии порядка гигаэлектронвольт, представляют собой самые высокоэнергетические частицы, когда-либо наблюдаемые при помощи аппарата Juno, отметили авторы.
Работа опубликована в журнале Journal of Geophysical Research: Planets.....