NASA의 Juno 우주선 ‘듣는’ 목성의 달 가니메데 — 얼음 구체의 극적인 비행을 들어보세요

이 JunoCam 이미지는 2021년 11월 29일 근일점에서 Juno의 38번째 패스에서 찍은 두 개의 큰 회전 목성 폭풍을 보여줍니다. 제공: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS 이미지 처리: Kevin M. Gill CC BY

동안 오디오 트랙이 수집되었습니다. 목성 임무의 가니메데 비행은 흥미진진한 여정을 제공합니다. 미국 지구물리학회 가을 회의에서 탐험대 과학자들이 간략히 공유한 가장 중요한 작업 중 하나입니다.

오늘 브리핑에서는 가니메데의 비행 소리, 자기장, 목성과 지구의 바다와 대기 사이의 매혹적인 비교에 대해 논의합니다. 나사New Orleans에서 열린 American Geophysical Union 가을 회의에서 Juno의 목성 탐사.

샌안토니오 사우스웨스트 연구소의 Juno 수석 연구원인 Scott Bolton은 2021년 6월 7일 목성 가니메데 위성에 근접 비행하는 동안 수집된 데이터에서 생성된 50초 사운드트랙을 폭파했습니다. Juno Waves 도구목성의 자기권에서 생성된 전기 및 자기 전파로 조정하여 이러한 방출에 대한 데이터를 수집했습니다. 그 주파수는 오디오 트랙을 만들기 위해 보컬 범위로 변환되었습니다.

볼튼은 “이 사운드트랙은 Juno가 20년 만에 처음으로 가니메데를 지나 항해할 때 마치 당신이 타고 있는 것처럼 느낄 만큼 충분히 거칠다”고 말했습니다. “주의 깊게 귀를 기울이면 녹음 중간 부근에서 고주파수의 급격한 변화를 들을 수 있으며, 이는 가니메데 자기권의 다른 영역으로 진입하는 것을 나타냅니다.”

2021년 6월 7일 주노가 목성의 위성 가니메데 상공을 비행할 때 수집된 전파 방출을 시각적으로나 청각적으로 모두 보여줍니다. 크레딧: NASA제트 추진 연구실-Caltech/SwRI/Iowa State University
파동 데이터에 대한 자세한 분석 및 모델링이 진행 중입니다. William Kurth는 사이트에서 말했습니다. 아이오와 대학교 아이오와 시티에서, Waves 조사의 공동 연구원.

Juno가 목성 주위를 34번째 비행하는 동안 가니메데에 가장 가까이 접근했을 때 우주선은 달 표면에서 645마일(1,038km) 떨어져 있었고 41,600mph(67,000km/h)의 상대 속도로 이동했습니다.

자기 목성

메릴랜드주 그린벨트에 있는 NASA 고다드 우주 비행 센터의 잭 코너니(Jack Conerney)는 Juno 자력계의 수석 연구원이자 임무의 부주임 연구원입니다. 그의 팀은 목성의 자기장에 대해 지금까지 얻은 것 중 가장 상세한 지도를 제작했습니다.

Juno 주 임무 동안 32개의 궤도에서 수집된 데이터에서 수집된 이 지도는 행성의 적도에 있는 자기 이상인 가스 거인의 신비한 Great Blue Spot에 대한 새로운 통찰력을 제공합니다. Juno 데이터는 우주선이 궤도를 도는 5년 동안 가스 거인의 자기장이 변화했으며 그레이트 블루 스팟이 목성의 나머지 부분에 비해 초당 약 2인치(4cm)의 속도로 동쪽으로 표류하고 있음을 나타냅니다. 내륙, 약 350년에 걸친 행성.

목성 가니메데 위성의 이 이미지는 2021년 6월 7일 얼음 달을 비행하는 동안 NASA의 Juno 우주선에 탑승한 JunoCam 사진 작가가 얻었습니다. 크레딧: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS

대조적으로, 목성의 적도 남쪽에 위치한 오래 지속되는 대기 사이클론인 대적점(Great Red Spot)은 상대적으로 빠른 부분에서 서쪽으로 표류하고 있으며 약 4년 반 동안 행성을 공전하고 있습니다.

또한 새 지도는 목성의 동서풍(동에서 서쪽으로, 서쪽에서 동쪽으로 흐르는 제트 기류로 목성에 독특한 모양을 부여함)이 대청반점을 분해하고 있음을 보여줍니다. 이는 지표면에서 측정된 지역의 바람이 행성 내부 깊숙이 도달한다는 것을 의미합니다.

새로운 자기장 지도를 통해 Juno 과학자들은 지구의 자기장과 비교할 수 있습니다. 팀의 데이터는 목성 내부 내에서 천체가 자기장을 생성하는 메커니즘인 발전기의 움직임이 “헬륨 비”를 나타내는 층 아래에 ​​있는 금속성 수소에서 발생함을 나타냅니다.

Juno가 수집하는 데이터 확장된 임무 그것은 또한 목성뿐만 아니라 지구를 포함한 다른 행성에 대한 다이나모의 충격의 신비를 드러낼 수도 있습니다.

지구의 바다, 목성의 대기

물리적 해양학자이자 샌디에이고 캘리포니아 대학교 스크립스 해양 연구소의 박사후 연구원인 Lia Siegelman은 목성 극의 사이클론이 연구하는 동안 바다 소용돌이와 유사성을 공유하는 것으로 보인다는 사실을 확인한 후 목성의 대기 역학을 연구하기로 결정했습니다. 박사과정 학생 시절.

Siegelman은 “허리케인 Jovian을 둘러싼 난기류의 풍부함과 모든 실과 작은 소용돌이를 보았을 때 소용돌이 주변의 바다에서 볼 수 있는 난기류를 상기시켰습니다.”라고 말했습니다. 이것은 흐름 추적자 역할을 하는 플랑크톤 블룸에 의해 밝혀진 지구의 바다 소용돌이에 대한 고해상도 위성 이미지에서 특히 분명합니다.

목성 극의 단순화된 모델은 목성에서 관찰된 것과 같은 소용돌이의 기하학적 패턴이 자발적으로 나타나고 영원히 남아 있음을 보여줍니다. 이것은 행성의 기본 기하학적 구성이 이러한 흥미로운 구조를 형성할 수 있다는 것을 의미합니다.

목성의 에너지 시스템은 지구의 에너지 시스템보다 훨씬 크지만 목성의 대기 역학을 이해하면 우리 행성에서 역할을 하는 물리적 메커니즘을 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다.

무장 페르세우스

Juno의 팀은 또한 우주선의 항성 참조 단위(Stellar Reference Unit) 탐색 카메라로 본 고리 내부에서 찍은 목성의 희미한 먼지 고리의 최신 이미지를 공개했습니다. 이미지에서 가장 밝은 얇은 띠와 인접한 어두운 영역은 목성의 작은 위성인 메티스와 아드라스테아의 먼지와 관련이 있습니다. 이 이미지는 또한 별자리 페르세우스의 팔을 포착합니다.

패서디나에 있는 NASA 제트 추진 연구소의 주노 항성 참조 모듈(Juno Stellar Reference Module)의 수석 연구원인 하이디 베커(Heidi Becker)는 “50억 마일 떨어진 우주선에서 이 친숙한 별자리를 응시할 수 있다는 것은 놀라운 일”이라고 말했다. “하지만 우리가 지구상의 뒷마당에서 그것들을 감상할 때 거의 모든 것이 똑같아 보입니다. 그것은 우리가 얼마나 작고 탐험할 것이 얼마나 남았는지에 대한 놀라운 일깨워주는 것입니다.”

이 예술가의 관점은 오로라가 빛나는 목성의 북극 위에 있는 Juno를 보여줍니다. 목성의 자기장은 행성을 둘러싸고 있습니다. 오로라의 전파가 우주선을 통과하는 것처럼 보이지만 센서가 연한 녹색으로 강조 표시된 전파 프로브에 의해 차단됩니다. 크레딧: NASA

주노 웨이브

파도는 라디오를 측정하고 혈장 목성의 자기장과 대기 및 자기권 사이의 상호 작용을 이해하는 데 도움이 되는 목성 자기권의 파동. 파도는 또한 북극광과 관련된 활동에 특별한 주의를 기울입니다.

목성의 자기장에 의해 생성된 거대한 거품인 목성의 자기권은 전하를 띤 가스인 플라즈마를 가둡니다. 자기권을 채우고 있는 이 플라즈마 내의 활동은 파동과 같은 기기에서만 감지할 수 있는 파동을 방출합니다.

플라즈마는 전기를 전도하기 때문에 하나의 영역을 다른 영역으로 연결하는 거대한 회로처럼 작동합니다. 따라서 활동은 자기권의 다른 끝에서 느낄 수 있으므로 Juno는 목성 주변의 이 거대한 공간 전체에서 일어나는 과정을 관찰할 수 있습니다. 전파와 플라즈마는 모든 거대한 외계 행성 주위의 공간을 이동하며 이전 임무에는 유사한 장비가 장착되었습니다.

Juno Waves는 두 개의 센서로 구성됩니다. 하나는 전파와 플라즈마의 전기적 구성 요소를 감지하는 반면 다른 하나는 플라즈마 파의 자기 구성 요소에 민감합니다. 전기 쌍극자 안테나라고 하는 첫 번째 센서는 V자 모양의 안테나로 끝에서 끝까지 4미터로 텔레비전에서 흔히 볼 수 있는 토끼 귀 안테나와 비슷합니다. 자기 검색 코일이라고 하는 자기 안테나는 6인치(15cm) 길이의 코어 주위에 10,000번 감긴 가는 와이어 코일로 구성됩니다. 검색 코일은 오디오 주파수 범위의 자기 변동을 측정합니다.

미션에 대해 더 알아보기

캘리포니아 패서디나에 있는 캘리포니아 공과대학(California Institute of Technology)의 한 부서인 제트 추진 연구소(Jet Propulsion Laboratory)는 샌안토니오에 있는 사우스웨스트 연구소(Southwest Research Institute)의 수석 연구원인 Scott J. Bolton의 Juno 임무를 지시합니다. Juno는 앨라배마주 헌츠빌에 있는 NASA의 Marshall Space Flight Center에서 워싱턴에 있는 과학 임무 부서를 위해 관리되는 NASA의 New Frontiers 프로그램의 일부입니다. 덴버에 있는 록히드 마틴 스페이스(Lockheed Martin Space)는 우주선을 만들고 운영했습니다.