La misión Juno de la NASA ha descubierto una nueva población de iones altamente energéticos en latitudes medias dentro del borde interior del cinturón de electrones relativista de Júpiter.
Se trata de una región no explorada previamente y los hallazgos se presentan en Journal of Geophysical Research: Planets
Los autores, encabezados por Heido N.Becker, del Jet Propulsion Laboratory de la NASA, aplicaron una técnica novedosa para detectar esta población; en lugar de utilizar un detector de partículas o un espectrómetro para observar y cuantificar los iones, utilizaron el sistema de cámara de seguimiento de estrellas de Juno.
Los rastreadores de estrellas, o unidades de referencia estelar (SRU), son cámaras de navegación de alta resolución cuya misión principal es utilizar observaciones del cielo para calcular la orientación precisa de la nave espacial. La SRU a bordo de la nave espacial Juno se encuentra entre los componentes más fuertemente blindados, brindando 6 veces más protección contra la radiación que los otros sistemas de la nave espacial en su bóveda de radiación.
A pesar de su fuerte protección, los iones y electrones con energías muy altas todavía ocasionalmente penetran el blindaje y golpean el sensor SRU.
Este estudio se centra en 118 eventos inusuales que golpearon con una energía dramáticamente más alta que los electrones penetrantes típicos. Utilizando modelos informáticos y experimentos de laboratorio, los autores determinaron que estos iones depositaban 10 y 100 veces más energía que la depositada al penetrar protones y electrones, respectivamente, informa Eos, una revista de la American Geophysical Union (AGU).
Para identificar especies de iones potencialmente responsables, los autores examinaron la morfología de los impactos del sensor. Aunque la mayoría de los golpes disparan solo varios píxeles, unos pocos eventos con un ángulo de incidencia bajo pueden crear rayas en las que se deposita energía a medida que la partícula penetra en píxeles sucesivos. El software de simulación puede predecir la deposición de energía de varias partículas que se mueven a través de la materia, proporcionando candidatos para los iones encontrados por Juno.
Especies de iones tan livianos como el helio o tan pesados como el azufre podrían explicar al menos algunos de los impactos observados, dijeron los autores. Las especies desde el helio hasta el oxígeno podrían explicar todos los impactos, siempre que tengan energías superiores a 100 megaelectronvoltios por nucleón.
Finalmente, el estudio atribuye estos iones al borde interno de la región de emisión del sincrotrón, ubicada a distancias radiales de 1,12 a 1,41 radios de Júpiter y latitudes magnéticas que van de 31 a 46 grados. Esta región no ha sido explorada por misiones anteriores, y esta población de iones se desconocía anteriormente. Con energías totales medidas en gigaelectrones voltios, representan las partículas de mayor energía observadas hasta ahora por Juno.
