Projecte de recerca de màster
Magnetosferes dels planetes gegants.
Investigació de la fuita de plasma a través de les fronteres magnetosfèriques de Júpiter i Saturn
- Esdeveniments de compressió catalogats
- 262
- Classificats com a alta prioritat
- 32
- Precisió de la detecció
- 66,7%
- Pòster de congrés
- MOP 2026
S’escapa el plasma de l’interior de la magnetosfera de Júpiter a través de les seves fronteres? Un projecte de recerca amb dades de la sonda Juno.
El problema
Júpiter té la magnetosfera més gran del sistema solar i, a diferència de la de la Terra, gran part del seu plasma prové de l’interior. Aquest plasma intern és transportat cap a les fronteres de la magnetosfera. El nostre projecte investiga si aquest plasma s’escapa realment a través de la magnetopausa, buscant ions pesants d’origen intern fora de la magnetosfera: a la magnetofunda i al vent solar.
Una font interna de plasma: Io
Io, la lluna volcànicament activa de Júpiter, és la principal font interna de plasma. La seva atmosfera de diòxid de sofre perd més d’una tona de gas per segon. Un cop ionitzat, aquest gas forma un tor de plasma que segueix l’òrbita d’Io i corrota amb la rotació de Júpiter, de 10 hores. El tor conté unes 2 megatones d’ions majoritàriament S⁺ i O⁺. La ràpida rotació de Júpiter empeny després aquest plasma pesant cap a l’exterior, mitjançant l’intercanvi de tubs de flux impulsat per forces centrífugues.
Com que els ions de sofre i d’oxigen provenen sobretot d’Io i són escassos al vent solar, fan de traçador. Si els trobem fora de la magnetopausa, és una prova que el plasma s’ha escapat.
Què vam fer
Combinem dades del magnetòmetre de Juno (FGM) i de composició iònica (JADE-I) amb catàlegs de creuaments de l’ona de xoc i de la magnetopausa. Els esdeveniments de compressió del vent solar empenyen la magnetopausa cap a dins, així que són els millors moments per trobar Juno just fora de la frontera. Hem construït una canonada que propaga el vent solar fins a Júpiter, detecta esdeveniments de compressió i els classifica segons la posició de Juno. L’hem validada amb el catàleg de Louis et al. (2023). Els espectrogrames de temps de vol mostren després si hi ha ions pesants a cada costat de la frontera.
Punts clau
- 01Combinació de dades del magnetòmetre (FGM) i de composició iònica (JADE-I) de Juno amb catàlegs de creuaments de l’ona de xoc i de la magnetopausa
- 02Canonada construïda que detecta i classifica esdeveniments de compressió del vent solar, validada amb Louis et al. (2023)
- 03Ions pesants de sofre i oxigen, d’origen Io, com a traçador de la fuita
- 04Interval candidat de fuita identificat el 21 d’octubre de 2024, entre les 19:00 i les 19:20
Resultats
En la majoria dels esdeveniments de compressió no hem trobat ions pesants fora de la magnetosfera, així que una compressió per si sola no implica fuita. En la compressió extrema d’octubre de 2024, però, apareixen ions pesants a la magnetofunda el dia 294 (21 d’octubre), entre les 19:00 i les 19:20: un interval candidat de fuita.
Passos següents: afegir dades de partícules energètiques de JEDI i estendre l’estudi a Saturn amb dades de Cassini. La font interna de Saturn és la lluna Encèlad.
Resultat final
Vam presentar aquest treball com a pòster a MOP 2026, la conferència Magnetospheres of the Outer Planets, a Tolosa, del 26 al 31 de juliol de 2026.
