Het Juno Waves-instrument "luisterde" naar de radio-emissies van het immense magnetische veld van Jupiter om hun precieze locaties te vinden.

Door te luisteren naar de elektronenregen die vanaf zijn intens vulkanische maan Io naar Jupiter stroomt, Onderzoekers die NASA's Juno-ruimtevaartuig gebruiken, hebben ontdekt wat de krachtige radio-emissies in het gigantische magnetische veld van de monsterplaneet veroorzaakt. Het nieuwe resultaat werpt licht op het gedrag van de enorme magnetische velden die worden gegenereerd door gasreuzenplaneten zoals Jupiter.

Jupiter heeft de grootste, krachtigste magnetische veld van alle planeten in ons zonnestelsel, met een kracht aan de bron ongeveer 20, 000 keer sterker dan die van de aarde. Het wordt geteisterd door de zonnewind, een stroom van elektrisch geladen deeltjes en magnetische velden die constant van de zon waaien. Afhankelijk van hoe hard de zonnewind waait, Het magnetische veld van Jupiter kan zich uitstrekken tot wel 3,2 miljoen kilometer naar de zon en meer dan 600 miljoen mijl (meer dan 965 miljoen kilometer) van de zon verwijderd. tot aan de baan van Saturnus.

Jupiter heeft verschillende grote manen die in een baan rond zijn enorme magnetische veld draaien, waarbij Io het dichtst in de buurt komt. Io is verstrikt in een aantrekkingskracht tussen Jupiter en de naburige twee van deze andere grote manen, die interne warmte genereert die honderden vulkaanuitbarstingen over het oppervlak veroorzaakt.

Deze vulkanen geven gezamenlijk een ton materiaal (gassen en deeltjes) per seconde af in de ruimte nabij Jupiter. Een deel van dit materiaal splitst zich in elektrisch geladen ionen en elektronen en wordt snel opgevangen door het magnetische veld van Jupiter. Terwijl het magnetische veld van Jupiter langs Io raast, elektronen van de maan worden versneld langs het magnetische veld naar de polen van Jupiter. Onderweg, deze elektronen genereren "decameter"-radiogolven (zogenaamde decametrische radio-emissies, of DAM). Het Juno Waves-instrument kan "luisteren" naar deze radio-emissie die de regenende elektronen genereren.

De onderzoekers gebruikten de Juno Waves-gegevens om de precieze locaties in het enorme magnetische veld van Jupiter te identificeren waar deze radio-emissies vandaan kwamen. Deze locaties zijn waar de omstandigheden precies goed zijn om de radiogolven te genereren; ze hebben de juiste magnetische veldsterkte en de juiste elektronendichtheid (niet te veel en niet te weinig), volgens de ploeg.

"De radio-emissie is waarschijnlijk constant, maar Juno moet op de goede plek zijn om te luisteren, " zei Yasmina Martos van NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, en de Universiteit van Maryland, Collegepark.

De radiogolven komen uit de bron langs de wanden van een holle kegel, uitgelijnd met en gecontroleerd door de sterkte en vorm van het magnetische veld van Jupiter. Juno ontvangt het signaal alleen als de rotatie van Jupiter die kegel over het ruimtevaartuig beweegt, op dezelfde manier schijnt een vuurtorenbaken kort op een schip op zee. Martos is hoofdauteur van een paper over dit onderzoek, gepubliceerd in juni 2020 in de Journal of Geophysical Research:Planeten .

Met gegevens van Juno kon het team berekenen dat de energie van de elektronen die de radiogolven opwekten veel hoger was dan eerder werd geschat. maar liefst 23 keer groter. Ook, de elektronen hoeven niet per se van een vulkanische maan te komen. Bijvoorbeeld, ze kunnen zich in het magnetisch veld van de planeet (magnetosfeer) bevinden of van de zon komen als onderdeel van de zonnewind, volgens de ploeg.