Giove è un enorme pianeta, ma la sua magnetosfera è incredibilmente massiccia. Si estende per circa 5 milioni di chilometri (3 milioni di miglia) di larghezza mediamente, 150 volte più larga di Giove stesso e quasi 15 volte più larga del Sole, rendendola una delle strutture più grandi del Sistema Solare.
"Se dovessi guardare nel cielo notturno e se potessimo vedere il profilo della magnetosfera di Giove, sarebbe circa la dimensione della Luna nel nostro cielo", ha detto Jack Connerney, vice investigatore principale e capo del magnetometro della missione Juno squadra. "È una funzionalità molto grande nel nostro Sistema Solare ed è un peccato che non possiamo vederlo."
Ma l'astronave Juno sta per cambiare la nostra comprensione della magnetosfera di Giove e consentire agli scienziati di "vedere" per la prima volta il campo magnetico di Giove.
E oggi, la NASA ha annunciato che Giunone è entrato nel campo magnetico di Giove. Ascolta il video qui sotto mentre la navicella spaziale ha raccolto i dati mentre attraversava la prua:
Una magnetosfera è l'area dello spazio attorno a un pianeta che è controllata dal campo magnetico del pianeta. Più forte è il campo magnetico, maggiore è la magnetosfera. Si stima che il campo magnetico di Giove sia circa 20.000 volte più forte di quello terrestre.
I campi magnetici sono prodotti da quelle che sono conosciute come dinamo - una corrente elettrica creata dal movimento di convezione dell'interno di un pianeta. Il campo magnetico terrestre è generato dal suo nucleo circolante di ferro fuso e nichel. Ma cosa crea la dinamo di Giove? È come la Terra o potrebbe essere molto diverso? Giove è costituito prevalentemente da idrogeno ed elio ed è attualmente sconosciuto se al centro del pianeta vi è un nucleo roccioso.
"Con Giove, non sappiamo quale materiale stia producendo il campo magnetico del pianeta", ha detto Jared Espley, scienziato del programma Juno per il quartier generale della NASA, "Quale materiale è presente e in che profondità si trova una delle domande a cui Juno è progettato risposta."
Giunone ha un paio di magnetometri per guardare fondamentalmente all'interno del pianeta. I magnetometri consentiranno agli scienziati di mappare il campo magnetico di Giove con elevata precisione e osservare le variazioni nel campo nel tempo. Gli strumenti saranno in grado di mostrare come il campo magnetico è generato dall'azione della dinamo in profondità all'interno del pianeta, fornendo la prima occhiata a come appare il campo magnetico dalla superficie della dinamo in cui è generato.
"Il modo migliore di pensare a un magnetometro è come una bussola", ha dichiarato Connerney. “Le bussole registrano la direzione di un campo magnetico. Ma i magnetometri espandono questa capacità e registrano sia la direzione che l'ampiezza del campo magnetico. "
Ma Giove presenta molti problemi per quanto riguarda gli strumenti. Intrappolati nella magnetosfera sono particelle cariche dal Sole che formano intense fasce di radiazione intorno al pianeta. Queste cinture sono simili alle cinture Van Allen della Terra, ma sono milioni di volte più forti.
Per aiutare a proteggere i veicoli spaziali e l'elettronica dello strumento, Giunone ha una camera di radiazione delle dimensioni di un bagagliaio in titanio che limita l'esposizione alle radiazioni al comando di Juno e alla scatola di gestione dei dati (il cervello del veicolo spaziale), l'unità di distribuzione di energia e dati (il suo cuore ) e circa 20 altri assiemi elettronici. Ma gli strumenti stessi devono essere al di fuori del caveau per poter fare le loro osservazioni.
I sensori magnetometrici si trovano su un braccio attaccato a uno degli array solari, posizionandoli a circa 40 piedi (12 metri) dal corpo del veicolo spaziale. Questo aiuta a garantire che il resto del veicolo spaziale non interferisca con il magnetometro.
Ma ci sono altri modi per aiutare a limitare la quantità di esposizione alle radiazioni, almeno nella prima parte della missione.
Gli scienziati hanno progettato un percorso che porta Giunone attorno ai poli di Giove in modo tale che l'astronave trascorra il minor tempo possibile in quelle fessure radiazioni attorno all'equatore di Giove. Gli ingegneri hanno anche utilizzato progetti per l'elettronica già approvata per l'ambiente di radiazione marziana, che è più duro di quello terrestre, sebbene non così duro come quello di Giove.
Quell'orbita ellittica - tra la fascia di radiazione e il pianeta - mette anche l'astronave molto vicino a Giove, a circa 5.000 km sopra le cime delle nuvole, consentendo uno sguardo ravvicinato a questo fantastico pianeta.
"Questa è la nostra prima opportunità di fare una mappatura molto precisa e ad alta precisione del campo magnetico di un altro pianeta", ha detto Connerney. "Saremo in grado di esplorare l'intero spazio tridimensionale attorno a Giove, avvolgendo Giove in una fitta rete di osservazioni del campo magnetico che coprono completamente la sfera."
Studiando la magnetosfera di Giove, gli scienziati comprenderanno meglio come viene generato il campo magnetico di Giove. Sperano anche di misurare la velocità con cui Giove ruota, determinare se il pianeta ha un nucleo solido e imparare di più sulla formazione di Giove.
"È sempre incredibile essere la prima persona al mondo a vedere qualcosa", ha dichiarato Connerney, "e siamo i primi a guardare in basso la dinamo e vederla chiaramente per la prima volta".
Ulteriori letture: pagina della missione di Giunone, articolo della NASA sul magnetometro di Giunone.
