Пятница, 18.08.2017
Космическая погода на текущий час
Вход в систему не произведен
 Войти /  Регистрация

Секция Совета РАН по космосу

< Новый проект будет наблюдать вспышки от падения метеоритов на поверхность Луны
30.05.2017 23:55 Давность: 79 days
Категория: Юпитер, Технологии
Количество просмотров: 647

Первые научные результаты миссии Juno, часть II: Магнитное поле



25 мая 2017 года прошла телеконференция, посвященная первым научным результатам миссии Juno. В журналах Science и Geophysical Research Letters было опубликовано 46 статей, посвященных исследованиям Юпитера. Сегодня мы рассказываем о том, что нового удалось выяснить о магнитном поле крупнейшей планеты Солнечной системы.


Владислава Ананьева

27 августа 2016 года АМС Juno приблизилась к Юпитеру на расстояние всего 1.06 радиусов от его центра. Во время этого пролета магнитометр Juno делал замеры вектора магнитного поля с темпом 64 измерений в секунду. Как оказалось, магнитное поле Юпитера имеет большую напряженность и более сложную структуру, чем считалось ранее.

Максимальная напряженность, измеренная 27 августа, достигла 7.766 Гаусс, что более чем на порядок превышает максимальную напряженность магнитного поля на поверхности Земли (0.66 Гаусс). Кроме того, поле продемонстрировало сложную структуру, включающую в себя помимо дипольной составляющей и многочисленные сильные гармоники более высоких порядков. 

Напряженность магнитного поля Юпитера в зависимости от широты пролета космического аппарата (показана сплошной черной линией). Синими линиями показаны предсказания различных моделей.

Хотя уже несколько космических аппаратов замеряли магнитное поле Юпитера, ни один из них не делал этого ближе орбиты Ио (5.95 радиусов Юпитера), кроме «Пионеров-10, 11» в начале 1970-х годов. Наши знания о магнитном поле крупнейшей планеты Солнечной системы ограничивались достаточно далекими областями. В результате были построены модели магнитного поля, учитывающие кроме основной (дипольной) компоненты лишь несколько (обычно 3-4) членов разложения поля по сферическим гармоникам. Ни одна из этих моделей не смогла правильно описать магнитное поле на малом расстоянии от Юпитера (см. рисунок выше). 

Наличие в структуре магнитного поля Юпитера сильных гармоник высокого порядка говорит о том, что поле генерируется не только в области ядра, но и сравнительно недалеко от поверхности. Для сравнения, структура магнитного поля Земли говорит о радиусе земного динамо ~0.5 радиусов Земли, что согласуется с сейсмическими данными о радиусе жидкого ядра. Степень «сложности» поля Юпитера свидетельствует о том, что в него вносят значительный вклад конвективные потоки проводящей жидкости выше уровня перехода молекулярного водорода в металлическое состояние. Экспериментальные данные подтверждают высокую проводимость молекулярного водорода при высоком давлении. На расстоянии 0.89 радиусов Юпитера от центра планеты проводимость водородного флюида оценивается в 1.5·105 сименс/м, а на расстоянии 0.93 радиусов – в 1.5·103 сименс/м. Это приводит к величине магнитного числа Рейнольдса ~1000 и ~10 для первого и второго случая, соответственно. Характерные скорости потоков жидкости, генерирующих магнитное поле, оцениваются в 0.01 м/с, а их характерные пространственные масштабы – в 1000 км.

Магнитное поле Юпитера, описанное теоретическими моделями, показано плавными цветовыми переходами. Черной линией показана траектория АМС Juno в проекции на поверхность планеты. Отдельные компактные «вкрапления» источников магнитного поля вблизи траектории Juno показывают мелкомасштабные пространственные вариации поля, обнаруженные космическим аппаратом.

Информацию о структуре магнитного поля Юпитера, представленную выше, принес первый научный пролет 27 августа 2016 года. Всего запланировано 32 пролета, из них уже осуществлено 5. Замеры, полученные на разных долготах, позволят нарисовать точную картину сложного магнитного поля Юпитера и определить его источники.

Источники: http://science.sciencemag.org/content/356/6340/821.full
https://www.nasa.gov/feature/junoteleconference
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2017GL074200/epdf


Комментарии

Комментарии

Вход в систему

Введите имя пользователя и пароль для входа в систему:
Вход в систему

Забыли пароль?

Аналемма

(от названия опорных стен в античном театре) Аналеммой называется кривая, которую описывает Солнце на небе в течение года, если фиксировать его положение ежедневно в... [далее]

Rambler's Top100