Половина пути «Юноны»

в 4:01, , рубрики: "Юнона", juno, астрономия, космические аппараты, космонавтика, Научно-популярное, юпитер

После официального продления летом прошлого года работы юпитерианского зонда «Юнона» до 2021 года получилось, что половина ее миссии выпала на декабрь. И с начала работы на орбите в 2016 году появляются все новые научные результаты.

Половина пути «Юноны» - 1
Облако в виде дельфина на Юпитере, фото NASA

Нестрашная проблема

По первоначальному плану, «Юнона» должна была перейти с 53-дневной промежуточной орбиты на рабочую с периодом 14 суток. Однако проблема с клапанами наддува гелия привела к тому, что зонд остался на промежуточной 53-дневной орбите. К счастью, ее параметры были заранее выбраны такими, что аппарат пролетал над различными участками планеты, пусть и медленнее, чем по исходному плану.

Половина пути «Юноны» - 2
Изображение: NASA

После семнадцатого перииовия (самой нижней точки орбиты) «Юнона» прошла над всей поверхностью Юпитера с интервалами 22,5° (зеленые линии на картинке слева). Это позволило составить трехмерную карту, пусть и с невысоким разрешением. Витки второй половины миссии (пурпурные линии по центру картинки) будут расположены между витками первой половины, что позволит повысить разрешение карты на основании проходов с интервалами 11,25°. Также естественные изменения орбиты приведут к тому, что зонд будет проходить ближе к северному полюсу Юпитера, и это очень удачно, потому что именно там самая интересная магнитосфера.

Больше полюсов

Прежде всего, «Юнона» позволила получить гораздо более качественную карту магнитосферы. Собственно говоря, это и была одна из основных задач аппарата.

Половина пути «Юноны» - 3
Карта магнитного поля до «Юноны» (сверху) и по ее данным, изображение NASA

До «Юноны» магнитосфера Юпитера представлялась как аналог земной, с выделенными северным и южным полюсами, только сильнее. Но это оказалось совсем не так. У Юпитера обнаружили полосу вместо полюса в северном полушарии, «большое синее пятно», практически второй южный полюс, но на экваторе и очень простую структуру магнитосферы в южном полушарии.

Половина пути «Юноны» - 4
Карта магнитных линий Юпитера. A — полоса вместо северного полюса, b — простой южный полюс, c — «большое синее пятно», изображение NASA/Nature

Почему магнитосфера такая сложная? Уже первые результаты показали, что у Юпитера внутри нечто, похожее на огромное нечеткое ядро. Металлический водород, который и создает магнитное поле, может принимать сложные формы, которые, очевидно, отвечают за необычную магнитосферу.

Половина пути «Юноны» - 5
Предположительное строение Юпитера, изображение NASA

Радиация

Любопытные результаты получены при наблюдении радиационных поясов. Прежде всего, оказалось, что их интенсивность ниже расчетной. Это хорошая новость для «Юноны» — зонд может проработать дольше.

Половина пути «Юноны» - 6
Траектория аппарата (слева) и результаты измерений в сравнении с расчетными, изображение NASA

Также «Юнона» обнаружила еще один радиационный пояс у Юпитера, расположенный очень близко к поверхности и состоящий из атомов, которые когда-то вылетели из вулканов Ио, ближайшего из галилеевых спутников Юпитера.

Половина пути «Юноны» - 7
Еще один радиационный пояс, изображение NASA

Камера-многостаночница

Звездный датчик, основной задачей которого является определение положения аппарата по звездам, параллельно решает сразу несколько научных задач.

Половина пути «Юноны» - 8
Слева: схема звездного датчика с анимацией помех, справа — изображение, полученное с матрицы. Иллюстрация NASA

Во-первых, несмотря на все экранирование, электроны высоких энергий пробиваются сквозь защиту и оставляют свои следы на матрице в виде «снега». Бортовой компьютер справляется с навигацией, отсеивая этот шум, но вот ученые используют степень засветки изображения для измерения интенсивности радиационных поясов — яркость засветки подсчитывается и на ее основе вычисляется радиационная обстановка, сквозь которую летит «Юнона».

Половина пути «Юноны» - 9
Изображение NASA

Во-вторых, именно звездный датчик сделал первые фотографии кольца Юпитера изнутри. На фото выше фотография кольца Юпитера, сделанная с широты 55°. Хорошо видно, что у кольца есть структура.

Половина пути «Юноны» - 10
Изображение NASA

А вот это изображение — фотография полярного сияния с самого близкого расстояния, всего 60 тысяч километров над облаками. Звездный датчик запечатлел не только сложную структуру полярного сияния, но и одну из множества юпитерианских молний (яркий круг справа-внизу). Кстати, именно «Юнона» смогла определить, в чем состоит различие молний на Юпитере и Земле. Дело в том, что на Земле молний больше в районе экватора — Солнце там сильнее нагревает Землю, порождая конвекцию и грозы. А на Юпитере, наоборот, молний больше на полюсах. В пять раз большая удаленность Юпитера от Солнца означает, что на его долю выпадает 1/25 солнечной энергии. Но этого хватает, чтобы на экваторе теплые верхние слои атмосферы останавливали конвекцию. А вот на полюсах атмосфера перемешивается активнее, создавая условия для гроз.

Искусство и наука

Камера Junoсam превзошла ожидания инженеров — вместо 7 витков она работает уже 17 и пока не показывает признаков износа. И благодаря ей мы получаем не только красивые фотографии (вообще, ее основное назначение — пиар и популяризация), но и данные для будущей научной работы. Например, интерес представляет дымка на высоких широтах — из каких частиц она состоит?

Половина пути «Юноны» - 11

А белые полосы на этой фотографии — «приподнятые» штормы (при боковом освещении они отбрасывают тень, значит, располагаются выше соседних облаков), физика появления которых пока что тоже не ясна.

Половина пути «Юноны» - 12

Ну и, конечно, изображения с Junocam позволяют получать совершенно фантастические картины пролета над планетой.

А видимые циклоны в околополярной области получают трехмерную структуру по данным инфракрасного прибора JRAM

Заключение

18 перииовий уже завтра, 12 февраля, ждем новых красивых фотографий и интересных научных данных.

Автор: lozga

Источник


* - обязательные к заполнению поля


https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/3.4.1/jquery.min.js