Sedan den anlände i omloppsbana runt Jupiter i juli 2016 har den Junouppdrag har skickat tillbaka viktig information om gasjättens atmosfär, magnetfält och vädermönster. Med varje passerande omloppsbana – känd som perijover, som äger rum var 53:e dag – har sonden avslöjat saker om Jupiter som forskare kommer att lita på för att lära sig mer om dess bildning och utveckling.
Intressant nog involverar en del av den senaste informationen som kommer från uppdraget hur två av dess månar påverkar ett av Jupiters mest intressanta atmosfäriska fenomen. Som de avslöjade i en färsk studie , upptäckte ett internationellt team av forskare hur Io och Ganymedes lämnar 'fotspår' i planetens norrsken. Dessa fynd kan hjälpa astronomer att bättre förstå både planeten och dess månar.
Studien, med titeln ' Juno-observationer av fläckstrukturer och en delad svans i Io-inducerade norrsken på Jupiter ', dök nyligen upp i tidskriftenVetenskap.Studien leddes av A. Mura från Internationella institutet för astrofysik (INAF) och inkluderade medlemmar från NASA:s Goddard Space Flight Center, NASA:s Jet Propulsion Laboratory, italienska rymdorganisationen (ASI), den Southwest Research Institute (SwRI), den Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory (JHUAPL), och flera universitet.
Infraröda bilder erhållna av Cassini-sonden, som visar störningar i Jupiters norrsken orsakade av Io och Ganymedes. Kredit: (c) Vetenskap (2018).
Mycket liknande gryning här på jorden produceras Jupiters norrsken i dess övre atmosfär när högenergielektroner interagerar med planetens kraftfulla magnetfält. Men somJunosond nyligen demonstrerade med hjälp av data som samlats in av Ultraviolet Spectrograph (UVS) och Jovian Energetic Particle Detector Instrument (JEDI), är Jupiters magnetfält betydligt kraftfullare än något vi ser på jorden.
Förutom att nå effektnivåer 10 till 30 gånger högre än något högre än vad som upplevs här på jorden (upp till 400 000 elektronvolt), har Jupiters nordliga och södra norrskensstormar också ovala störningar som uppstår närhelst Io och Ganymedes passerar nära planeten. Som de förklarar i sin studie:
'En nordlig och en södra huvudsaklig norrskensovala är synliga, omgivna av små emissionsfunktioner associerade med de galileiska månarna. Vi presenterar infraröda observationer, erhållna med Juno-rymdfarkosten, som visar att i fallet med Io uppvisar detta utsläpp ett virvlande mönster som till utseendet liknar en vortexgata i von Kármán.'
En Von Kármán virvelgata, ett koncept inom vätskedynamik, är i grunden ett upprepat mönster av virvlande virvlar orsakade av en störning. I det här fallet hittade teamet bevis på en virvel som strömmade hundratals kilometer när Io passerade nära planeten, men som sedan försvann när månen rörde sig längre bort från planeten.
Rekonstruerad vy av Jupiters norrsken genom filtren på Juno Ultraviolet Imaging Spectrograph-instrumentet den 11 december 2016, när rymdfarkosten Juno närmade sig Jupiter, passerade över dess poler och störtade mot ekvatorn. Kredit: NASA/JPL-Caltech/Bertrand Bonfond
Teamet hittade också två fläckar i norrskensbältet skapat av Ganymedes, där den förlängda svansen från de viktigaste norrskensfläckarna så småningom delades i två. Även om teamet inte var säkra på vad som orsakar denna splittring, vågar de sig på att det kan orsakas av interaktion mellan Ganymedes och Jupiters magnetfält (eftersom Ganymedes är den enda jovianska månen som har sitt eget magnetfält).
Dessa egenskaper, hävdar de, tyder på att magnetiska interaktioner mellan Jupiter och Ganymedes är mer komplexa än man tidigare trott. De indikerar också att inget av fotspåren var där de förväntade sig att hitta dem, vilket tyder på att modeller av planetens magnetiska interaktioner med dess månar kan behöva revideras.
Att studera Jupiters magnetiska stormar är ett av de primära målen förJunouppdrag, liksom att lära sig mer om planetens inre struktur och hur den har utvecklats över tiden. På så sätt hoppas astronomer lära sig mer om hur solsystemet kom till. NASA förlängde också nyligen uppdraget till 2021, vilket gav det ytterligare tre år att samla in data om dessa mysterier.
Och se till att njuta av den här videon av Juno-uppdraget, med tillstånd av Jet Propulsion Laboratory: