Costruita una mappa 3D delle radiazioni del sistema di Giove, grazie alla missione Juno

Utilizzando le telecamere della missione Juno della NASA progettate per la navigazione, gli scienziati hanno sviluppato la prima mappa 3D completa delle radiazioni del sistema di Giove. La mappa caratterizza l’ambiente delle radiazioni a diverse energie, e mostra come esso si comporta in prossimità di Europa e come è influenzato dalla presenza delle lune più piccole, orbitanti vicino agli anelli di Giove.

Il lavoro è basato sui dati raccolti dall’Advanced Stellar Compass (ASC) di Juno, costruita dalla Technical University of Denmark, e dalla Stellar Reference Unit (SRU), costruita da Leonardo Spa a Firenze. Si tratta di sistemi di telecamere a bassa luminosità, progettate per assistere nella navigazione nello spazio profondo.

Scott Bolton, PI di Juno al Southwest Research Institute, ha affermato: “Questo è un passo importante per comprendere come funziona l’ambiente di radiazioni di Giove. Aiuterà a pianificare le osservazioni per la prossima generazione di missioni nel sistema di Giove”.

Un nuovo utilizzo di ASC e SRU

L’Advanced Stellar Compass è composto da quattro telecamere stellari, disposte sul braccio del magnetometro di Juno. Da qui, ogni quarto di secondo, scattano immagini alle stelle per determinare l’orientamento della sonda nello spazio, requisito fondamentale per le analisi del campo magnetico effettuale dalla missione.

Ai fini di questa ricerca, però, lo strumento è stato utilizzato come rilevatore di flussi di particelle ad alta energia nella magnetosfera di Giove. Infatti, gli elettroni molto energetici che penetrano la schermatura dell’ASC lasciano una firma rivelatrice nelle immagini scattate dalle telecamere, che sembra la scia di una lucciola. Lo strumento è programmato per contare il numero di queste scie, e ciò fornisce un calcolo accurato della quantità di radiazioni ionizzanti che colpisce Juno.

In maniera molti simile, anche la Stellar Reference Unit è stata utilizzata come rilevatore di radiazioni, e come imager a bassa luminosità.

Mappando le radiazioni nell’ambiente gioviano

Nel corso delle sue orbite intorno a Giove, la sonda Juno ha attraversato praticamente tutte le regioni dello spazio vicine al gigante gassoso. I dati di ASC e SRU suggeriscono che ci sia più radiazione ad altissima energia rispetto a quella a bassa energia vicino all’orbita di Europa, rispetto a quanto si pensasse in precedenza.

I dati confermano anche che ci sono più elettroni ad alta energia sul lato di Europa rivolto verso la sua direzione orbitale di movimento, rispetto all’altra direzione. Questo perché la maggior parte degli elettroni nella magnetosfera di Giove sorpassa Europa da dietro, a causa della rotazione del pianeta, mentre gli elettroni ad altissima energia si spostano all’indietro (come pesci che nuotano controcorrente), schiantandosi contro il lato frontale di Europa.

Entrambi gli strumenti, inoltre, indicano che, come Europa, anche le piccole lune che orbitano all’interno o in prossimità del bordo degli anelli di Giove sembrano interagire con l’ambiente di radiazioni del pianeta. Infatti, quando Juno vola su linee di campo magnetico collegate a lune ad anello o polvere densa, il conteggio delle radiazioni sia sull’ASC che sull’SRU cala drasticamente.