Novembre 28, 2022

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La navicella spaziale Juno della NASA “ascolta” la luna di Giove Ganimede: ascolta il drammatico sorvolo della sfera di ghiaccio

Questa immagine JunoCam mostra due grandi tempeste rotanti di Giove, scattate al 38° passaggio di Giunone al perielio, il 29 novembre 2021. Credito: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS Elaborazione delle immagini: Kevin M. Gill CC BY

Una traccia audio è stata raccolta durante Giove Il flyby di Ganimede della missione offre un viaggio emozionante. È uno dei compiti più importanti che gli scienziati della spedizione hanno condiviso brevemente durante la riunione autunnale dell’American Geophysical Union.

I suoni del volo di Ganimede, i campi magnetici e gli affascinanti confronti tra Giove e gli oceani e le atmosfere della Terra sono discussi durante il briefing di oggi su NASALa missione di Giunone su Giove alla riunione autunnale dell’American Geophysical Union a New Orleans.

Il principale investigatore di Juno Scott Bolton del Southwest Research Institute di San Antonio ha fatto esplodere una colonna sonora di 50 secondi creata dai dati raccolti durante il volo ravvicinato della missione verso la luna gioviana Ganimede il 7 giugno 2021. Strumento Juno WavesSintonizzati con onde radio elettriche e magnetiche prodotte nella magnetosfera di Giove, hanno raccolto dati su tali emissioni. La sua frequenza è stata poi convertita nell’estensione vocale per creare la traccia audio.

“Questa colonna sonora è abbastanza selvaggia da farti sentire come se stessi viaggiando mentre Giunone supera Ganimede per la prima volta in più di due decenni”, ha detto Bolton. “Se ascolti attentamente, puoi sentire l’improvviso cambiamento delle frequenze più alte intorno al centro della registrazione, che segna l’ingresso in una regione diversa nella magnetosfera di Ganimede”.

Le emissioni radio raccolte durante Giunone il 7 giugno 2021, mentre sorvola la luna di Giove Ganimede, vengono mostrate sia visivamente che acusticamente. credito: NASALaboratorio di propulsione a reazione-Caltech/SwRI/Iowa State University
L’analisi dettagliata e la modellazione dei dati delle onde sono in corso. William Kurth ha detto dal sito Università dell’Iowa A Iowa City, investigatore co-principale dell’indagine Waves.

Al momento del massimo avvicinamento di Giunone a Ganimede, durante il 34° volo della missione intorno a Giove, la navicella si trovava a 645 miglia (1.038 km) dalla superficie lunare e viaggiava a una velocità relativa di 41.600 mph (67.000 km/h).

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Giove magnetico

Jack Conerney del Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, nel Maryland, è il principale investigatore del magnetometro Juno ed è il vice investigatore principale della missione. Il suo team ha prodotto la mappa più dettagliata mai ottenuta del campo magnetico di Giove.

Compilata dai dati raccolti da 32 orbite durante la missione principale di Juno, la mappa fornisce nuove informazioni sulla misteriosa Great Blue Spot del gigante gassoso, un’anomalia magnetica all’equatore del pianeta. I dati di Juno indicano un cambiamento nel campo magnetico del gigante gassoso durante i cinque anni in orbita del veicolo spaziale e che la Grande Macchia Blu si sta spostando verso est a una velocità di circa 2 pollici (4 cm) al secondo rispetto al resto di Giove. Nell’entroterra, il pianeta avvolto in circa 350 anni.

Ganimede JunoCam Imager giugno 2021

Questa immagine della luna gioviana Ganimede è stata ottenuta dal fotografo JunoCam a bordo della navicella spaziale Juno della NASA durante il sorvolo della luna ghiacciata il 7 giugno 2021. Credito: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS

Al contrario, la Grande Macchia Rossa – il ciclone atmosferico di lunga durata situato a sud dell’equatore di Giove – si sta spostando verso ovest in un segmento relativamente veloce, orbitando attorno al pianeta in circa quattro anni e mezzo.

Inoltre, la nuova mappa mostra che i venti zonali di Giove (le correnti a getto che corrono da est a ovest e da ovest a est, dando a Giove il suo aspetto distintivo) stanno rompendo la Grande Macchia Blu. Ciò significa che i venti della regione misurata sulla superficie del pianeta raggiungono in profondità l’interno del pianeta.

La nuova mappa del campo magnetico consente agli scienziati di Juno di fare confronti con il campo magnetico terrestre. I dati del team indicano che il movimento della dinamo – il meccanismo mediante il quale un corpo celeste genera un campo magnetico – all’interno di Giove avviene nell’idrogeno metallico, al di sotto di uno strato che esprime “pioggia di elio”.

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Dati che Giunone raccoglie durante missione estesa Potrebbe anche rivelare i misteri dell’impatto della dinamo non solo su Giove ma anche su altri pianeti, inclusa la Terra.

Gli oceani della Terra, l’atmosfera di Giove

Lia Siegelman, oceanografa fisica e borsista post-dottorato presso la Scripps Institution of Oceanography presso l’Università della California, San Diego, ha deciso di studiare le dinamiche atmosferiche di Giove dopo aver notato che i cicloni al polo di Giove sembravano condividere somiglianze con i vortici oceanici durante i quali studiavano. tempo come studente di dottorato.

“Quando ho visto la ricchezza della turbolenza che circonda gli uragani Jovian, con tutti i fili e i vortici più piccoli, mi ha ricordato la turbolenza che vedi nell’oceano intorno ai vortici”, ha detto Siegelman. Ciò è particolarmente evidente nelle immagini satellitari ad alta risoluzione dei vortici negli oceani della Terra rivelate dalle fioriture di plancton che fungono da tracker di flusso.

Il modello semplificato del polo di Giove mostra che gli schemi geometrici dei vortici, come quelli osservati su Giove, appaiono spontaneamente e rimangono per sempre. Ciò significa che la configurazione geometrica di base del pianeta consente la formazione di queste intriganti strutture.

Sebbene il sistema energetico di Giove sia molto più grande di quello terrestre, comprendere le dinamiche dell’atmosfera di Giove può aiutarci a capire i meccanismi fisici che giocano un ruolo sul nostro pianeta.

Armare Perseo

Il team di Juno ha anche rilasciato la sua ultima immagine del debole anello di polvere di Giove, presa dall’interno dell’anello visto dalla telecamera di navigazione dell’unità di riferimento stellare della navicella. Le bande sottili più luminose e le aree scure adiacenti nell’immagine sono associate alla polvere di due piccole lune di Giove, Metis e Adrastea. L’immagine cattura anche il braccio della costellazione di Perseo.

“È sorprendente essere in grado di fissare queste costellazioni familiari da una navicella spaziale a mezzo miliardo di miglia di distanza”, ha affermato Heidi Becker, ricercatrice principale del Juno Stellar Reference Module presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA a Pasadena. “Ma sembra più o meno tutto lo stesso quando li apprezziamo dai nostri cortili qui sulla Terra. È un fantastico promemoria di quanto siamo piccoli e di quanto ci rimane da esplorare”.

Sensore di onde Juno sul polo nord di Giove

La veduta di questo artista mostra Giunone sopra il polo nord di Giove, con l’aurora boreale incandescente. Il campo magnetico di Giove circonda il pianeta. Un’onda radio proveniente dall’aurora appare passando attraverso la navicella, dove viene intercettata da una sonda ondulatoria, i cui sensori sono evidenziati in verde chiaro. credito: NASA

Onde di Giunone

Le onde misurano la radio e plasma onde nella magnetosfera di Giove, che ci aiuta a capire le interazioni tra il campo magnetico del pianeta e l’atmosfera e la magnetosfera. Le onde prestano anche particolare attenzione all’attività associata all’aurora boreale.

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La magnetosfera di Giove, un’enorme bolla creata dal campo magnetico del pianeta, intrappola il plasma, un gas caricato elettricamente. L’attività all’interno di questo plasma, che riempie la magnetosfera, emette onde che solo uno strumento come le onde può rilevare.

Poiché il plasma conduce elettricità, si comporta come un circuito gigante, collegando una regione all’altra. L’attività può quindi essere percepita su un’estremità della magnetosfera altrove, consentendo a Giunone di osservare i processi che si svolgono in tutta questa gigantesca regione dello spazio intorno a Giove. Le onde radio e i plasmi si muovono nello spazio attorno a tutti gli esopianeti giganti e le missioni precedenti sono state dotate di strumenti simili.

Juno Waves è composto da due sensori; Uno rileva la componente elettrica delle onde radio e dei plasmi, mentre l’altro è sensibile alla componente magnetica delle onde del plasma. Il primo sensore, chiamato antenna a dipolo elettrico, era un’antenna a forma di V, quattro metri da punta a punta, simile alle antenne per orecchie di coniglio che erano comuni nei televisori. Un’antenna magnetica, chiamata bobina di ricerca magnetica, è costituita da una bobina di filo sottile avvolto 10.000 volte attorno a un nucleo lungo 15 cm (6 pollici). La bobina di ricerca misura le fluttuazioni magnetiche nella gamma di frequenze audio.

Maggiori informazioni sulla missione

Il Jet Propulsion Laboratory, una divisione del California Institute of Technology di Pasadena, California, dirige la missione Juno per il ricercatore principale Scott J. Bolton, del Southwest Research Institute di San Antonio. Juno fa parte del programma New Frontiers della NASA, gestito presso il Marshall Space Flight Center della NASA a Huntsville, in Alabama, per la direzione della missione scientifica dell’agenzia a Washington. Lockheed Martin Space a Denver ha costruito e gestito la navicella spaziale.