Site icon Naked Science

Зонд Juno впервые напрямую зафиксировал источник радиосигнала на орбите Юпитера

Зонд Juno впервые напрямую зафиксировал источник радиосигнала на орбите Юпитера

Художественное представление автоматической межпланетной станции Juno («Юнона») на орбите Юпитера / ©NASA, JPL

Подобные сигналы известны давно: они называются декаметровыми радиовсплесками (decametric radio emission). Однако впервые космический аппарат зафиксировал их в непосредственной близости от места возникновения. Фактически зонд пролетел через источник радиовсплеска, неподалеку от Ганимеда, крупнейшего спутника Юпитера.

Датчики Juno наблюдали феномен около пяти секунд, а затем он слился с фоновым излучением. Учитывая скорость движения зонда — примерно 50 километров в секунду, — можно сделать вывод, что область пространства, где генерируется сигнал, имеет порядка 250 километров в поперечнике.

О примечательном наблюдении международная команда исследователей сообщила некоторое время назад. Оригинальная публикация была размещена в рецензируемом журнале Geophysical Research Letters. Внимание общественности она привлекла после передачи на канале KTVX, где выступал представитель NASA в штате Юта Патрик Виггинс (Patrick Wiggins).

Измерения электрического поля приборами Juno. Вертикальная шкала — частота, горизонтальная — время. Цветом показано, насколько сигналы выделяются относительно фонового излучения (красный — сильнее). Пунктирной белой линией показан зафиксированный сигнал, а сплошной — циклотронная частота электронов / ©Louis, C. K., Louarn, P., Allegrini, F., Kurth, W. S., & Szalay, J. R.(2020). Ganymede‐induced decametric radio emission: In situ observations and measurements by Juno. Geophysical Research Letters, 47, e2020GL090021. https://doi.org/10.1029/2020GL090021

Правда, журналисты почему-то причислили сигнал на орбите Юпитера (6,5-6,6 мегагерца) к диапазонам FM (65-108 мегагерц) и Wi-Fi (2,4 гигагерца или 5,1-5,8 гигагерца). Возможно, сравнение было сделано с целью показать, что радиоволны принадлежат к используемому в земной связи диапазону, а декаметровые приемопередатчики большинству не знакомы.

Рассказывая зрителям о зафиксированном аппаратом Juno радиосигнале, Патрик отметил, что его происхождение природное. Такие радиовсплески возникают в результате циклотронной мазерной неустойчивости (CMI, cyclotron maser instability). Суть этого эффекта заключается в усилении свободными электронами радиоволн. Происходит это, если частота колебаний электронов в плазме существенно ниже, чем их циклотронная частота. Тогда может стать заметным даже удачно возникший в облаке заряженных частиц случайный сигнал.

Радиовсплески формируются в тех участках магнитосферы Юпитера, где она тесно взаимодействует с магнитным полем Ганимеда. Захваченные магнитными линиями электроны могут не только порождать радиоволны. Еще один эффект, который удалось наблюдать Juno, — рентгеновское полярное сияние в атмосфере юпитерианской луны.

Запущенный в 2011 году аппарат Juno изучает гравитацию и магнитное поле Юпитера, его атмосферу и внутреннее строение. Он вышел на орбиту газового гиганта в 2016 году и уже как минимум заставил ученых серьезно пересмотреть теорию возникновения полярных сияний на этой планете. Основные задачи миссии были успешно выполнены, а в 2021 году зонд займется исследованием галилеевых спутников.

Exit mobile version