Космический аппарат НАСА Juno с 2016 года облетает планету ближе, чем какая-либо предыдущая миссия, исследуя ее внутренние радиационные пояса с уникальной полярной орбиты. Орбита космического корабля позволила впервые провести полное широтное и долготное исследование радиационных поясов Юпитера.

Юнона обнаружила новую популяцию высокоэнергетических ионов (ярко-синие пятна) на средних широтах в пределах внутреннего края пояса релятивистских электронов Юпитера, области, ранее не исследованной. Звездная камера Juno фиксирует яркие полосы на своих изображениях, когда проникающие ионы попадают в датчик. Также показаны ближайшее приближение \"Пионера-11\" к планете и траектория зонда \"Галилео\". Предоставлено: М. Стетсон, Д. Сантос-Коста, Дж. Арбалло, Х. Н. Беккер, CC BY-NC 4.0.

Becker et al. использовать эту возможность, чтобы сообщить об открытии новой популяции тяжелых ионов высоких энергий, захваченных в средних широтах Юпитера. Авторы применили новую технику для обнаружения этой популяции; Вместо того, чтобы использовать детектор частиц или спектрометр для наблюдения и количественной оценки ионов, они использовали систему камеры слежения за звездами Juno. Звездные трекеры или звездные эталонные блоки (SRU) - это навигационные камеры с высоким разрешением, основная задача которых - использовать наблюдения за небом для вычисления точной ориентации космического корабля.

SRU на борту космического корабля Juno является одним из наиболее сильно экранированных компонентов, обеспечивающих в 6 раз большую радиационную защиту, чем другие системы космического корабля в его радиационном хранилище.

Несмотря на его надежную защиту, ионы и электроны с очень высокими энергиями все же иногда проникают через экран и ударяются о датчик SRU.

Это исследование сосредоточено на 118 необычных событиях, которые произошли с гораздо большей энергией, чем типичные проникающие электроны. Используя компьютерное моделирование и лабораторные эксперименты, авторы определили, что эти ионы выделяли в 10 и 100 раз больше энергии, чем вкладывались проникающими протонами и электронами соответственно.

Чтобы идентифицировать потенциально ответственные виды ионов, авторы исследовали морфологию сенсорных ударов.

Хотя большинство ударов вызывают только несколько пикселей, несколько событий с малым углом падения могут создавать полосы, в которых выделяется энергия, когда частица проникает в последовательные пиксели. Программное обеспечение для моделирования может предсказывать выделение энергии различными частицами, движущимися через материю, обеспечивая кандидатов на ионы, с которыми сталкивается Juno. Авторы утверждают, что частицы, такие легкие, как гелий, или такие тяжелые, как сера, могут быть причиной по крайней мере некоторых наблюдаемых ударов.

Виды от гелия до кислорода могут быть причиной всех ударов при условии, что их энергия превышает 100 мегаэлектронвольт на нуклон.

Наконец, исследование связывает эти ионы с внутренним краем области синхротронного излучения, расположенным на радиальных расстояниях 1,12–1,41 радиуса Юпитера и магнитных широтах от 31 ° до 46 °. Эта область не была исследована предыдущими миссиями, и эта популяция ионов ранее была неизвестна. С полной энергией, измеренной в гигаэлектронвольтах, они представляют собой частицы с самой высокой энергией, которые когда-либо наблюдала Юнона.