El entorno de radiación planetaria de Júpiter es el más intenso del sistema solar. La nave espacial Juno de la NASA ha estado orbitando el planeta más cerca que cualquier misión anterior desde 2016, investigando sus cinturones de radiación más internos desde una órbita polar única. La órbita de la nave espacial ha permitido el primer estudio latitudinal y longitudinal completo de los cinturones de radiación de Júpiter. Becker y col. aprovechar esta capacidad para informar el descubrimiento de una nueva población de pesados, iones de alta energía atrapados en las latitudes medias de Júpiter.

Los autores aplicaron una técnica novedosa para detectar esta población; en lugar de utilizar un detector de partículas o espectrómetro para observar y cuantificar los iones, utilizaron el sistema de cámaras de seguimiento de estrellas de Juno. Rastreadores de estrellas, o unidades de referencia estelares (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 blindados, proporcionó seis 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.

Para identificar especies de iones potencialmente responsables, los autores examinaron la morfología de los golpes del sensor. Aunque la mayoría de las huelgas solo activan 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 ligeras como el helio o tan pesadas 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 ataques, siempre que tengan energías superiores a 100 megaelectrones voltios por nucleón.

Finalmente, el estudio atribuye estos iones al borde interior de la región de emisión del sincrotrón, ubicado a distancias radiales de 1,12–1,41 radios de Júpiter y latitudes magnéticas que oscilan entre 31 grados y 46 grados. Esta región no ha sido explorada por misiones anteriores, y esta población de iones se desconocía previamente. Con energías totales medidas en gigaelectrones voltios, representan las partículas de mayor energía observadas hasta ahora por Juno.

Esta historia se vuelve a publicar por cortesía de Eos, alojado por la American Geophysical Union. Lea la historia original aquí.