L'ambiente di radiazione planetaria di Giove è il più intenso del Sistema Solare. Juno è dal 2016 che orbita attorno al pianeta gigante, avvicinandosi più di qualsiasi altra sonda precedete, studiando le sue fasce di radiazione più interne da un'orbita polare unica. Ora, un nuovo studio ha scoperto che in questa regione risiede una popolazione di ioni pesanti e ad alta energia prima sconosciuta, intrappolata alle medie latitudini.

Gli autori non hanno utilizzato rilevatori di particelle e spettrometri nella loro ricerca ma gli star tracker di Juno, il sistema di telecamere utilizzato dalla navicella per la navigazione e realizzato in Italia da Leonardo.

La Stellar Reference Unit (SRU) è costituita da fotocamere ad alta risoluzione la cui missione principale è utilizzare le osservazioni del cielo per calcolare l'orientamento preciso del veicolo spaziale.
SRU è uno dei componenti più schermati su Juno, offrendo una protezione dalle radiazioni sei volte maggiore rispetto agli altri sistemi. Tuttavia, nonostante la pesante schermatura, ioni ed elettroni con energie molto elevate riescono occasionalmente a penetrare, colpendo i sensori delle fotocamere. Questo studio si concentra su 118 eventi insoliti che hanno raggiunto i CCD con un'energia notevolmente superiore rispetto alle tipiche particelle penetrate.

Utilizzando modelli al computer ed esperimenti di laboratorio, gli autori hanno determinato che questi ioni hanno depositato da 10 a 100 volte più energia di quella depositata normalmente dai protoni e dagli elettroni che riescono a penetrare nei sensori.

Per identificare le specie ioniche potenzialmente responsabili, gli scienziati hanno esaminato la morfologia dei colpi del sensore
Quando le particelle riescono a penetrare nelle fotocamere, vengono interessati diversi pixel sul CCD: alcuni eventi con un angolo di incidenza basso possono creare strisce in cui l'energia viene depositata formando una sorta di scia. Il software di simulazione può dedurre il tipo di particelle energetiche proprio dal tipo di traccia lasciata sui pixel del sensore.

Specie di ioni leggeri come l'elio o pesanti come lo zolfo potrebbero spiegare almeno alcuni dei colpi osservati, hanno detto gli autori. Ma le specie dall'elio all'ossigeno potrebbero spiegarli tutti, a condizione che abbiano energie superiori a 100 megaelettronvolt per nucleone. Secondo la ricerca, questi ioni provengono dal bordo interno della regione di emissione del sincrotrone, situata a distanze radiali di 1,12-1,41 raggi gioviani e latitudini magnetiche comprese tra 31 gradi e 46 gradi.

Questa zona non è stata esplorata da missioni precedenti e questa popolazione di ioni era precedentemente sconosciuta. Con energie totali di svariati gigaelettronvolt, rappresentano le particelle più energetiche mai osservate da Juno.