صدای قمر مشتری را بشنوید

به گزارش گروه وبگردی خبرگزاری صدا و سیما، ابزار دریافت امواج فضاپیمای "جونو" (Juno) به امواج رادیویی میدان مغناطیسی عظیم سیاره مشتری و قمر آن برای یافتن مکان‌های دقیق آن‌ها گوش داده و آن را ضبط کرده است.

 

 

محققان با استفاده از فضاپیمای "جونو" موفق به گوش دادن صدای بارانی از الکترون‌ها شدند که از قمر به شدت آتشفشانی "آیو" (Io) به مشتری می‌ریزد و دریافته‌اند که چه چیزی موجب این انتشارات رادیویی قدرتمند در میدان مغناطیسی عظیم این سیاره غول پیکر می‌شود.

 

"آیو" نام یکی از قمر‌های سیاره مشتری و یکی از قمر‌های گالیله‌ای است. "آیو" نزدیک‌ترین قمر از اقمار گالیله‌ای مشتری به این سیاره است. "آیو" سیزدهمین جرم در سامانه خورشیدی بر پایه جرم و حجم است.

 

این قمر از نظر اندازه اندکی بزرگ‌تر از ماه خودمان است و با ۴۰۰ آتشفشان فعال، فعال‌ترین جرم از نظر زمین‌شناختی در منظومه شمسی است. علت فعالیت آتشفشانی بیش از حد "آیو" انرژی و اثر جزر و مدی مشتری و سایر قمر‌های گالیله‌ای این سیاره بر این قمر است. این قمر در عین حال بالاترین چگالی را در میان قمر‌های منظومه شمسی دارد. پژوهشگران دریافته‌اند که سطح این قمر به شدت بوی نامطبوعی مانند بوی تخم مرغ گندیده می‌دهد که ناشی از انتشار سولفور آهن و سایر ترکیبات گوگردی از آتشفشان‌های سطح آن است.

"جونو" نیز نام فضاپیمای رباتیک بدون سرنشینِ ناسا است که در چهارم ژوئیه ۲۰۱۶ در مدار قطبی سیاره مشتری قرار گرفت. این کاوشگر فضایی در پنجم اوت ۲۰۱۱ از فلوریدا به فضا پرتاب شده و شرکت "لاکهید مارتین" و "مؤسسه تحقیقات جنوب غربی" سازنده و پیمانکار هدایت آن هستند.

 

نیروی "جونو" با انرژی خورشیدی تأمین می‌شود. این فضاپیما در مدار قطبی مشتری قرار گرفته تا ترکیب، میدان گرانشی، میدان مغناطیسی، و مگنتوسفرِ مشتری را بررسی کند. "جونو" همچنین تلاش‌هایی برای یافتن سرنخ‌هایی در مورد چگونگی تشکیل این سیاره، از جمله احتمال داشتنِ یک هسته سنگی، مقدار آب موجود در ژرفای جو آن، توزیع انبوه جرمی و باد‌های عمیق آن که سرعت آن می‌تواند تا ۶۱۸ کیلومتر در ساعت برسد، دارد.

 

"جونو" پس از فضاپیمای "گالیله" که از سال ۱۹۹۵ تا ۲۰۰۳ به دور مشتری گشت، دومین فضاپیمایی است که مدار مشتری را دور می‌زند.

 

نام "جونو" از اساطیر یونانی-رومی برگرفته شده است.

 

 

اکنون یافته‌های جدید محققان از داده‌های "جونو" بر رفتار میدان‌های مغناطیسی عظیم تولید شده توسط سیارات غول گازی مانند سیاره مشتری نور جدیدی می‌اندازد.

 

سیاره مشتری دارای بزرگترین و قدرتمندترین میدان مغناطیسی در میان تمام سیاره‌های منظومه شمسی است و قدرت آن حدود ۲۰ هزار برابر بیشتر از میدان مغناطیسی زمین است.

 

میدان مغناطیسی مشتری توسط باد‌های خورشیدی که جریانی از ذرات دارای بار الکتریکی و میدان‌های مغناطیسی هستند و دائماً از خورشید ساطع می‌شوند، بمباران می‌شود. میدان مغناطیسی مشتری بسته به شدت وزش باد خورشیدی می‌تواند به اندازه ۳.۲ میلیون کیلومتر به سمت خورشید گسترش یابد و بیش از ۹۶۵ میلیون کیلومتر تا مدار زحل نیز از خورشید فاصله بگیرد.

 

مشتری دارای چندین قمر بزرگ است که درون میدان مغناطیسی عظیم آن می‌چرخند و "آیو" نزدیکترین قمر به آن است. "آیو" بین گرانش مشتری و دو قمر همسایه و بزرگتر خود گیر افتاده است که همین امر گرمای داخلی شدیدی در آن ایجاد می‌کند که موجب تولید صد‌ها فوران آتشفشانی در سطح آن می‌شود. این آتشفشان‌ها مجموعا در هر ثانیه یک تن مواد شامل گاز‌ها و ذرات را در فضای نزدیک مشتری آزاد می‌کنند. برخی از این مواد به یون‌ها و الکترون‌های باردار تقسیم می‌شوند و به سرعت توسط میدان مغناطیسی مشتری گرفته می‌شوند. همزمان با عبور میدان مغناطیسی مشتری از "آیو"، الکترون‌های این قمر در امتداد میدان مغناطیسی به سمت قطب‌های مشتری شتاب می‌گیرند و در طول مسیر خود، امواج رادیویی "دکامتری" (decameter) تولید می‌کنند که اصطلاحاً به آن "انتشارات رادیویی دکامتری" یا "DAM" می‌گویند. کاوشگر "جونو" نیز با استفاده از ابزار خود می‌تواند به این انتشار رادیویی که این باران الکترونی تولید می‌کند، گوش دهد.

 

دکامتر با نماد dam یکای بسیار کم‌استفاده‌ی طول در سامانه متری است. مقدار این یکا برابر با ۱۰ متر است.

 

محققان از داده‌های "جونو" برای شناسایی مکان‌های دقیق در میدان مغناطیسی گسترده مشتری و منشاء این انتشارات رادیویی استفاده می‌کنند. این مکان‌ها جایی است که شرایط برای تولید امواج رادیویی مناسب است. طبق گفته تیم محققان، آن‌ها قدرت میدان مغناطیسی مناسب و چگالی مناسب الکترون‌ها را دارند، نه خیلی زیاد و نه خیلی کم.

 

"یاسمینا مارتوس" از مرکز پرواز فضایی گودارد ناسا در مریلند و دانشگاه "مریلند کالج پارک" گفت: به احتمال زیاد میزان انتشار رادیویی ثابت است، اما "جونو" برای گوش کردن به آن باید در نقطه مناسب باشد.

 

داده‌های جدید "جونو" به محققان اجازه داد محاسبه کنند که انرژی الکترون‌های تولیدکننده این امواج رادیویی بسیار بالاتر از آنچه که قبلاً تخمین زده شده بود، است و دریافتند که میزان این انرژی ۲۳ برابر بیشتر است.

 

همچنین الکترون‌ها لزوماً از یک قمر آتشفشانی نمی‌آیند. به گفته محققان به عنوان مثال، آن‌ها می‌توانند در میدان مغناطیسی خود سیاره و در لایه مگنتوسفر آن باشند یا از خورشید به عنوان بخشی از باد خورشیدی ناشی شوند.