Hình ảnh JunoCam này cho thấy hai cơn bão lớn, đang quay của sao Mộc, được chụp tại lần vượt qua thứ 38 của Juno ở điểm cận nhật, vào ngày 29 tháng 11 năm 2021. Nhà cung cấp hình ảnh: NASA / JPL-Caltech / SwRI / MSSS Xử lý hình ảnh: Kevin M. Gill CC BY

Một bản âm thanh đã được thu thập trong sao Mộc Chuyến bay Ganymede của sứ mệnh mang đến một cuộc hành trình thú vị. Đó là một trong những nhiệm vụ quan trọng nhất mà các nhà khoa học của đoàn thám hiểm đã chia sẻ ngắn gọn tại cuộc họp mùa thu của Liên minh Địa vật lý Hoa Kỳ.

Âm thanh từ chuyến bay của Ganymede, từ trường và những so sánh hấp dẫn giữa sao Mộc và đại dương và khí quyển của Trái đất được thảo luận trong cuộc họp báo hôm nay về NASANhiệm vụ của Juno tới Sao Mộc tại cuộc họp mùa thu của Liên minh Địa vật lý Hoa Kỳ ở New Orleans.

Điều tra viên chính của Juno Scott Bolton thuộc Viện Nghiên cứu Tây Nam ở San Antonio đã phát nổ một bản nhạc dài 50 giây được tạo ra từ dữ liệu thu thập được trong chuyến bay tới gần mặt trăng Jovian Ganymede của sứ mệnh vào ngày 7 tháng 6 năm 2021. Công cụ Juno WavesĐược điều chỉnh bằng các sóng vô tuyến điện và từ tính được tạo ra trong từ quyển của Sao Mộc, họ thu thập dữ liệu về những phát xạ đó. Sau đó, tần số của nó được chuyển đổi thành âm vực để tạo ra bản âm thanh.

Bolton nói: “Bản nhạc phim này đủ hoang dã để khiến bạn cảm thấy như thể đang cưỡi ngựa cùng Juno lướt qua Ganymede lần đầu tiên sau hơn hai thập kỷ,” Bolton nói. “Nếu bạn lắng nghe kỹ, bạn có thể nghe thấy sự thay đổi đột ngột của các tần số cao hơn ở khoảng giữa bản ghi, điều này đánh dấu sự xâm nhập vào một vùng khác trong từ quyển của Ganymede.”

Phát xạ vô tuyến được thu thập trong Juno vào ngày 7 tháng 6 năm 2021, khi nó bay qua mặt trăng Ganymede của sao Mộc, được hiển thị bằng cả hình ảnh và âm thanh. tín dụng: NASAPhòng thí nghiệm lực đẩy phản lực-Caltech / SwRI / Đại học bang Iowa
Phân tích chi tiết và mô hình hóa dữ liệu sóng đang được tiến hành. William Kurth cho biết từ trang web Đại học Iowa Tại thành phố Iowa, đồng điều tra viên chính trong cuộc điều tra Waves.

Vào thời điểm Juno tiếp cận gần nhất với Ganymede – trong chuyến bay thứ 34 của sứ mệnh quanh Sao Mộc – tàu vũ trụ cách bề mặt Mặt Trăng 645 dặm (1.038 km) và đang di chuyển với tốc độ tương đối 41.600 dặm / giờ (67.000 km / h).

Sao Mộc từ tính

Jack Conerney thuộc Trung tâm Chuyến bay Không gian Goddard của NASA ở Greenbelt, Maryland, là điều tra viên chính của từ kế Juno và là phó điều tra viên chính của sứ mệnh. Nhóm của ông đã tạo ra bản đồ chi tiết nhất từng thu được về từ trường của Sao Mộc.

Được tổng hợp từ dữ liệu thu thập được từ 32 quỹ đạo trong nhiệm vụ Juno chính, bản đồ cung cấp những hiểu biết mới về Vết xanh bí ẩn của gã khổng lồ khí đốt, một điểm dị thường từ tính tại đường xích đạo của hành tinh. Dữ liệu của Juno chỉ ra sự thay đổi trong từ trường của gã khổng lồ khí trong suốt 5 năm trên quỹ đạo của tàu vũ trụ và Vết xanh lớn đang trôi về phía đông với tốc độ khoảng 2 inch (4 cm) mỗi giây so với phần còn lại của Sao Mộc. Trong đất liền, hành tinh được bao bọc trong khoảng 350 năm.

Hình ảnh mặt trăng Jovian Ganymede này do nhiếp ảnh gia JunoCam thu được trên tàu vũ trụ Juno của NASA trong chuyến bay ngang qua mặt trăng băng giá vào ngày 7 tháng 6 năm 2021. Nhà cung cấp hình ảnh: NASA / JPL-Caltech / SwRI / MSSS

Ngược lại, Vết Đỏ Lớn – xoáy thuận khí quyển tồn tại lâu dài nằm ở phía nam đường xích đạo của Sao Mộc – đang trôi về phía tây theo một đoạn tương đối nhanh, quay quanh hành tinh này trong khoảng 4 năm rưỡi.

Ngoài ra, bản đồ mới cho thấy các luồng gió địa đới của Sao Mộc (các luồng phản lực chạy từ đông sang tây và tây sang đông, tạo nên vẻ ngoài đặc biệt của sao Mộc) đang phá vỡ Great Blue Spot. Điều này có nghĩa là gió của vùng đo được trên bề mặt hành tinh sẽ đi sâu vào bên trong hành tinh.

Bản đồ từ trường mới cho phép các nhà khoa học Juno so sánh với từ trường của Trái đất. Dữ liệu của nhóm nghiên cứu chỉ ra rằng chuyển động của máy nổ – cơ chế mà một thiên thể tạo ra từ trường – bên trong sao Mộc xảy ra trong hydro kim loại, bên dưới một lớp biểu thị “mưa heli”.

Dữ liệu mà Juno thu thập trong quá trình nhiệm vụ mở rộng Nó cũng có thể tiết lộ những bí ẩn về tác động của động lực không chỉ đối với sao Mộc mà còn trên các hành tinh khác, bao gồm cả Trái đất.

Đại dương trên Trái đất, bầu khí quyển của sao Mộc

Lia Siegelman, một nhà hải dương học vật lý và là nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại Viện Hải dương học Scripps tại Đại học California, San Diego, đã quyết định nghiên cứu động lực học khí quyển của Sao Mộc sau khi nhận thấy rằng các xoáy thuận ở cực Sao Mộc dường như có chung những điểm tương đồng với các xoáy nước đại dương mà họ nghiên cứu. thời gian làm nghiên cứu sinh.

Siegelman nói: “Khi tôi nhìn thấy sự đa dạng của nhiễu động xung quanh Bão Jovian, với tất cả các sợi chỉ và các xoáy nhỏ hơn, nó nhắc nhở tôi về sự hỗn loạn mà bạn thấy trong đại dương xung quanh các xoáy đó. Điều này đặc biệt rõ ràng trong các hình ảnh vệ tinh có độ phân giải cao về các xoáy nước trong đại dương của Trái đất được tiết lộ bởi các đợt nở hoa của sinh vật phù du hoạt động như một bộ theo dõi dòng chảy.

Mô hình đơn giản về cực của Sao Mộc cho thấy rằng các dạng hình học của các xoáy nước, chẳng hạn như những xoáy được quan sát trên Sao Mộc, xuất hiện một cách tự phát và tồn tại mãi mãi. Điều này có nghĩa là cấu hình hình học cơ bản của hành tinh cho phép những cấu trúc hấp dẫn này hình thành.

Mặc dù hệ thống năng lượng của Sao Mộc lớn hơn nhiều so với Trái đất, nhưng hiểu được động lực của bầu khí quyển của Sao Mộc có thể giúp chúng ta hiểu được các cơ chế vật lý đóng vai trò nào trên hành tinh của chúng ta.

Trang bị cho Perseus

Nhóm của Juno cũng đã công bố hình ảnh mới nhất của họ về vòng bụi mờ nhạt của Sao Mộc, được chụp từ bên trong vòng được quan sát bởi camera định vị Stellar Reference Unit của tàu vũ trụ. Các dải mỏng sáng nhất và các vùng tối liền kề trong ảnh được kết hợp với bụi từ hai trong số các mặt trăng nhỏ của Sao Mộc, Metis và Adrastea. Hình ảnh cũng chụp cánh tay của chòm sao Perseus.

Heidi Becker, điều tra viên chính của Mô-đun Tham chiếu Sao Juno tại Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực của NASA ở Pasadena, cho biết: “Thật đáng kinh ngạc khi có thể nhìn chằm chằm vào những chòm sao quen thuộc này từ một tàu vũ trụ cách đó nửa tỷ dặm. “Nhưng tất cả đều trông giống nhau khi chúng ta đánh giá cao chúng từ sân sau của chúng ta trên Trái đất này. Đó là một lời nhắc nhở đáng kinh ngạc về việc chúng ta nhỏ bé như thế nào và chúng ta còn lại bao nhiêu để khám phá.”

Góc nhìn của nghệ sĩ này cho thấy Juno ở trên cực bắc của sao Mộc, với cực quang phát sáng. Từ trường của sao Mộc bao quanh hành tinh. Một sóng vô tuyến từ cực quang dường như đi qua tàu vũ trụ, nơi nó bị chặn bởi một đầu dò sóng, có các cảm biến được đánh dấu bằng màu xanh lục nhạt. tín dụng: NASA

Juno Waves

Sóng đo sóng vô tuyến và huyết tương sóng trong từ quyển của Sao Mộc, giúp chúng ta hiểu được sự tương tác giữa từ trường của hành tinh với bầu khí quyển và từ quyển. Các con sóng cũng đặc biệt chú ý đến hoạt động liên quan đến cực quang borealis.

Từ quyển của sao Mộc, một bong bóng khổng lồ do từ trường của hành tinh tạo ra, bẫy plasma, một loại khí mang điện. Hoạt động bên trong plasma này, lấp đầy từ quyển, phát ra các sóng mà chỉ một công cụ như sóng mới có thể phát hiện được.

Vì plasma dẫn điện, nó hoạt động giống như một mạch điện khổng lồ, kết nối vùng này với vùng khác. Do đó, hoạt động này có thể được cảm nhận ở một đầu của từ quyển ở nơi khác, cho phép Juno quan sát các quá trình diễn ra trong toàn bộ vùng không gian khổng lồ xung quanh Sao Mộc. Sóng vô tuyến và plasmas di chuyển trong không gian xung quanh tất cả các ngoại hành tinh khổng lồ, và các nhiệm vụ trước đó đã được trang bị các thiết bị tương tự.

Juno Waves bao gồm hai cảm biến; Một thiết bị phát hiện thành phần điện của sóng vô tuyến và plasmas, trong khi thiết bị kia nhạy cảm với thành phần từ tính của sóng plasma. Cảm biến đầu tiên, được gọi là ăng-ten lưỡng cực điện, là một ăng-ten hình chữ V, từ đầu này đến đầu mút khác bốn mét — tương tự như ăng-ten tai thỏ thường thấy trên tivi. Một ăng ten từ tính – được gọi là cuộn dây tìm kiếm từ tính – bao gồm một cuộn dây mảnh được quấn 10.000 vòng quanh lõi dài 6 inch (15 cm). Cuộn dây tìm kiếm đo các dao động từ trường trong dải tần số âm thanh.

Thông tin thêm về nhiệm vụ

Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực, một bộ phận của Viện Công nghệ California ở Pasadena, California, chỉ đạo sứ mệnh Juno cho nhà điều tra chính Scott J. Bolton, thuộc Viện Nghiên cứu Tây Nam ở San Antonio. Juno là một phần của Chương trình Biên giới Mới của NASA, được quản lý tại Trung tâm Chuyến bay Không gian Marshall của NASA ở Huntsville, Alabama, cho Ban Giám đốc Sứ mệnh Khoa học của cơ quan này ở Washington. Lockheed Martin Space ở Denver đã chế tạo và vận hành tàu vũ trụ.