Детальная карта высокоэнергетической радиации в системе Юпитера
Ученые миссии NASA Juno разработали первую подробную трехмерную карту высокоэнергетического излучения в системе Юпитера. Полученные данные помогли охарактеризовать интенсивность и распределение частиц высокой энергии вблизи орбиты ледяного спутника Европы, а также то, как радиационная среда формируется меньшими лунами Юпитера, вращающимися вблизи колец планеты.
Работа основана на данных, собранных звездными камерами Juno Advanced Stellar Compass (ASC) и Stellar Reference Unit (SRU). Эти приборы, предназначенные для решения задач космической навигации, были переоборудованы для измерения радиационного фона. Ученые обнаружили, что они способны регистрировать "светлячки" - следы высокоэнергетических частиц, проникающих через защиту камер.
Радиационная обстановка в окрестностях спутника Европа
Согласно полученным данным, вблизи орбиты спутника Европы наблюдается более высокая интенсивность жесткого, высокоэнергетического излучения по сравнению с более низкоэнергетическими частицами, чем предполагалось ранее. Также было подтверждено, что количество высокоэнергетических электронов, присутствующих на стороне Европы, обращенной к направлению ее движения, выше, чем на противоположной стороне.
Это связано с тем, что большинство электронов в магнитосфере Юпитера обгоняют Европу сзади из-за вращения Юпитера и его сильного магнитного поля. Однако электроны с очень высокой энергией дрейфуют назад, почти как рыбы, плывущие против течения, и врезаются в переднюю часть спутника.
Новые данные о радиационной обстановке в окрестностях Европы важны для планирования будущих миссий к этому спутнику Юпитера. Ранее считалось, что радиационное воздействие на космические аппараты было слишком высоким, чтобы осуществить безопасную посадку или исследование поверхности Европы. Однако эти результаты указывают на возможность проведения таких миссий при соответствующем экранировании.
Роль "пастушьих лун" в формировании колец Юпитера
Данные с обеих камер Juno также указывают на то, что небольшие "пастушьи луны", вращающиеся внутри или вблизи колец Юпитера, взаимодействуют с радиационной средой планеты. Когда космический аппарат пролетает по линиям магнитного поля, связанным с этими лунами или плотной пылью, количество регистрируемой радиации резко падает.
Полученные результаты помогают лучше понять происхождение и структуру колец Юпитера, о которых до сих пор известно довольно мало. Редкие изображения колец, полученные камерой SRU при слабом освещении, позволяют уточнить местоположение кольцевых лун и распределение пыли вокруг Юпитера.
Значение исследований для будущих миссий
В целом, новые данные о радиации в системе Юпитера, собранные с помощью переоборудованных навигационных камер, стали важным шагом в подготовке к следующим миссиям к этой планете и ее спутникам, в том числе к Европе. Создание первой детальной карты высокоэнергетического излучения в окрестностях Юпитера является значительным достижением, поскольку существующие инструменты космических аппаратов не были предназначены для такого рода измерений.
Эта информация поможет лучше оценить условия, с которыми столкнутся будущие межпланетные зонды, и разработать эффективные стратегии защиты от радиационных воздействий при изучении Европы и других объектов системы Юпитера. Накопленные данные открывают новые возможности для планирования и реализации амбициозных космических миссий в этот регион.
Источник: Питер Агаард Бриксен, Технический университет Дании