Jupiter er en enorm planet, men dens magnetosfære er forbløffende massiv. Den strekker seg til nesten 5 millioner kilometer i gjennomsnitt, 150 ganger bredere enn Jupiter selv og nesten 15 ganger bredere enn solen, noe som gjør den til en av de største strukturene i solsystemet.
"Hvis du skulle se opp på nattehimmelen, og hvis vi kunne se omrisset av Jupiters magnetosfære, ville det være omtrent størrelsen på månen på himmelen vår," sa Jack Connerney, visepolitisk etterforsker og sjef for Juno-oppdragets magnetometer team. "Det er en veldig stor funksjon i solsystemet vårt, og det er synd at vi ikke kan se det."
Men Juno-romfartøyet er i ferd med å endre vår forståelse av Jupiters magnetosfære og la forskere å "se" for første gang Jupiters magnetfelt.
Og i dag kunngjorde NASA at Juno har gått inn i Jupiters magnetfelt. Hør på videoen nedenfor mens romfartøyet samlet inn data da det krysset baugsjokket:
En magnetosfære er verdensrommet rundt en planet som styres av planetens magnetfelt. Jo sterkere magnetfeltet er, jo større er magnetosfæren. Det anslås at Jupiters magnetfelt er omtrent 20 000 ganger sterkere enn Jordas.
Magnetiske felt produseres av det som kalles dynamoer - en elektrisk strøm som oppstår fra konveksjonen i planetens indre. Jordens magnetfelt genereres av den sirkulerende kjernen av smeltet jern og nikkel. Men hva skaper Jupiters dynamo? Er det som jordens, eller kan det være veldig annerledes? Jupiter består overveiende av hydrogen og helium, og det er foreløpig ukjent om det er en steinete kjerne i sentrum av planeten.
"Med Jupiter vet vi ikke hvilket materiale som produserer planetens magnetfelt," sa Jared Espley, Juno-programforsker for NASA-hovedkvarteret, "Hvilket materiale som er til stede og hvor dypt nede det ligger, er et av spørsmålene Juno er designet til å svar."
Juno har et par magnetometre som i utgangspunktet ser inne i planeten. Magnetometrene vil tillate forskere å kartlegge Jupiters magnetfelt med høy nøyaktighet og observere variasjoner i feltet over tid. Instrumentene vil være i stand til å vise hvordan magnetfeltet genereres av dynamohandling dypt inne i planetens indre, og gir det første blikket på hvordan magnetfeltet ser ut fra overflaten til dynamoen der det blir generert.
"Den beste måten å tenke på et magnetometer er som et kompass," sa Connerney. “Kompass registrerer retningen til et magnetfelt. Men magnetometre utvider den evnen og registrerer både retningen og størrelsen på magnetfeltet. ”
Men Jupiter byr på mange problemer så langt som å være fin mot instrumenter. Fanget i magnetosfæren er ladede partikler fra solen som danner intense strålingsbelter rundt planeten. Disse beltene ligner jordens Van Allen-belter, men er mange millioner ganger sterkere.
For å beskytte romfartøyet og instrumentelektronikk har Juno et strålingshvelv på størrelse med en bilstamme laget av titan som begrenser strålingseksponeringen for Junos kommando- og datahåndteringsboks (romfartøyets hjerne), kraft- og datadistribusjonsenhet (hjerte ) og omtrent 20 andre elektroniske forsamlinger. Men instrumentene i seg selv må være utenfor hvelvet for å gjøre sine observasjoner.
Magnetometersensorene befinner seg på en bom som er festet til en av solcellepanelene, og plasserer dem omtrent 12 meter fra romfartøyets kropp. Dette er med på å sikre at resten av romskipet ikke forstyrrer magnetometeret.
Men det er andre måter å bidra til å begrense mengden stråleeksponering, i det minste i den første delen av oppdraget.
Forskere designet en bane som tar Juno rundt Jupiters poler slik at romfartøyet bruker minst mulig tid i de blasende strålingsbeltene rundt Jupiters ekvator. Ingeniører brukte også design for elektronikk som allerede er godkjent for Mars-strålingsmiljøet, som er tøffere enn jordens, men ikke så hardt som Jupiters.
Den elliptiske bane - mellom strålingsbelte og planeten - plasserer også romfartøyet veldig nær Jupiter, omtrent 5000 km over skyetoppene, noe som muliggjør et nærbilde på denne fantastiske planeten.
"Dette er vår første mulighet til å gjøre en veldig presis kartlegging med høy nøyaktighet av magnetfeltet til en annen planet," sa Connerney. "Vi kommer til å være i stand til å utforske hele det tredimensjonale rommet rundt Jupiter og pakke Jupiter i et tett nett av magnetfeltobservasjoner som fullstendig dekker sfæren."
Ved å studere Jupiters magnetosfære, vil forskere få en bedre forståelse av hvordan Jupiters magnetfelt genereres. De håper også å kunne måle hvor raskt Jupiter snurrer, bestemme om planeten har en solid kjerne og lære mer om Jupiters dannelse.
"Det er alltid utrolig å være den første personen i verden som ser noe," sa Connerney, "og vi vil være de første til å se ned på dynamoen og se den tydelig for første gang."
Videre lesing: Juno-misjonssiden, NASA-artikkelen om Junos magnetometer.
