NASA og DTU har i dag i Lyngby offentliggjort spændende nyt fra Juno-missionen, som udforsker gasplaneten Jupiter. DTU Space har bidraget med vigtige instrumenter og til det videnskabelige arbejde. Blandt andet vej hjælp af de danske instrumenter er der fremkommet nye, banebrydende resultater.
Missionen består af det ubemandede rumfartøj Juno, som er i kredsløb om Jupiter, solsystemets største planet. Ved hjælp af fire navigationskameraer fra DTU Space og andre NASA-instrumenter monteret på Juno har forskerne kortlagt nogle usædvanlige mønstre i strømmene af ladede partikler omkring Jupiter og de måner, der kredser om den.
Kort fortalt er der to modsat rettede partikelstrømme, som opfører sig anderledes end ventet, hvilket åbner nye muligheder for at udforske Jupiters måne Europa, som er en af planetens fire største måner.
“Vores målinger viser, at det forholder sig anderledes med partikelstrømmene omkring Jupiter end hidtil antaget, og implikationerne af det er mange,” siger professor ved DTU Space, John Leif Jørgensen, som er ansvarlig for den danske del af Juno-missionen.
“Der er selvfølgelig mange uafklarede spørgsmål, som vi først skal grave os ned i og have bekræftet eller afkræftet, men på længere sigt kan der være store perspektiver i denne opdagelse”.
Opdagelse kan muliggøre landing på månen Europa
Den ene strøm består af langsommere partikler med mindre energi, som bevæger sig som man i lang tid har antaget.
Den anden partikelstrøm består af hurtige højenergi-partikler med hastigheder nær lysets. Det viser sig, at disse partikler 'bøjes af' og bevæger sig i modsat retning af de langsommere partikler.
Det har især overrasket forskerne, at mens antallet af hurtige partikler er meget større end antaget, så er der næsten ingen af de langsomme.
Det indebærer, at der på den ene side af Europa er et område, som næsten ikke udsættes for stråling fra hurtige og dermed højenergetiske partikler. Dette betyder, at der så at sige er et område på Europa med læ for de skadelige partikler med høj energi, hvilket gør det muligt for rumfartøjer at flyve tættere på månen og måske endda lande der en gang.
Denne del af Jupiter rammes nemlig primært af de langsommere, mindre energirige partikler, som et rumfartøj og dets instrumenter let kan beskyttes effektivt imod.
“Det er en meget spændende opdagelse, som giver os helt ny viden om Jupiter og månerne omkring den. Desuden åbner opdagelsen for nye muligheder for udforskning af eksempelvis månen Europa,” siger John Leif Jørgensen.
Ekstremt magnetfelt driver partikler rundt
Partiklerne drives rundt af Jupiters gigantiske magnetfelt, som er det største og stærkeste felt blandt solsystemets planeter og mange gange kraftigere end det, der omgiver Jorden.
Resultaterne blev offentliggjort i dag under en fælles pressekonference mellem NASA og DTU på universitetets campus i Lyngby i forbindelse med en videnskabelig konference om Juno-missionen, der pågår hele ugen med DTU Space som vært.
Baner vej for kommende missioner
De nye opdagelser kan få stor betydning for kommende missioner til Jupiter og dens måner.
Sammen med resultaterne fra Juno-missionen vil nye planlagte missioner give en langt bedre forståelse af forholdene omkring Jupiter og andre gasplaneter.
Blandt visionerne for de nye missioner er netop at undersøge den isdækkede måne Europa for muligt liv i dens oceaner, der er over dobbelt så store som havene på Jorden.
“Denne nye viden gør det i princippet muligt at lande på Europa i fremtiden. Det er naturligvis en mission, der ligger et stykke ude i fremtiden, men vi er imponerede over, hvor langt vi er kommet med Juno-missionens videnskabelige arbejde og kortlægningen af de overraskende mønstre i partikelstrømmene,” siger John Leif Jørgensen.
“Missionen bidrager samtidig til at øge den helt grundlæggende forståelse af vores solsystem og hvorfor magnetiserede planeter som Jorden og Jupiter har strålingsbælter i det hele taget”.
Fakta:
- Jupiter er solsystemets største planet. Det er en gasplanet, som ikke har en fast overflade. Det har til gengæld nogle af dens mange måner, heriblandt Europa, som skjuler et hav under sin overflade af is.
- Den mere detaljerede forklaring af de modsat rettede partikelstrømme omkring Jupiter og dens måner handler om, hvordan planetens ekstreme magnetfelt indfanger og fastholder og interagerer med alle ladede partikler.
- Alle positivt ladede partikler, ioner, drives mod øst i den samme retning som Europa har omkring Jupiter. De negativt ladede partikler driver derimod mod vest.
- Da Jupiters magnetfelt drejer med samme hastighed som planeten selv med en omgang for hver 10 timer (som kan sammenlignes med Jordens omdrejning om sin akse som tager 24 timer per omdrejning) og Europa er 3,5 døgn om et omløb om planeten, vil magnetfeltet fra Jupiter hele tiden indhente Europa, og de partikler, magnetfeltet har indfanget, vil konstant ramme den side af Europa, som er rettet bagud fra bevægelsesretningen. Dette gælder alle positive partikler. De negative som bevæger sig modsat omløbsretningen vil også ramme månens bagside, da Jupiters rotationshastighed er så meget større end Europas, for de langsomme og middelhurtige partikler. Men for de superhurtige højenergi-rige partikler, som bevæger sig nær lysets hastighed, opnås en drift, der er større end magnetfeltets modsatrettede rotation. Dermed ‘bader’ de den modsatte side i meget energirig stråling. Det overraskende i forhold til, hvad man hidtil har antaget er, at mens der måles et stort antal af de superhurtige elektroner/partikler, er der næsten ingen af de langsommere.