Instrumento de plasma para sondeo magnético

El Instrumento de Plasma para Sondeo Magnético ( PIMS ) es un instrumento basado en la copa de Faraday que volará a bordo del orbitador Europa Clipper para explorar Europa , la luna de Júpiter . PIMS medirá el plasma que compone la magnetosfera de Júpiter y la ionosfera de Europa . ^{[ 1 ]}

La investigadora principal es la Dra. Adrienn Luspay-Kuti, del Laboratorio de Física Aplicada (APL) de la Universidad Johns Hopkins.

El plasma en la magnetosfera de Júpiter interactúa con la atmósfera de Europa . Esta interacción produce perturbaciones en el campo magnético. Si bien comprender esta interacción del plasma es intrínsecamente interesante, también es crucial para el sondeo magnético exitoso del océano subsuperficial de Europa. ^{[ 2 ]} La interacción del campo magnético joviano con el océano subsuperficial de Europa produce una señal de inducción magnética que se utiliza para determinar el espesor de la capa de hielo, la profundidad del océano y la salinidad del océano subsuperficial de Europa . Separar las fuentes de las perturbaciones del campo magnético produce una mejor comprensión de las propiedades del océano.

El Instrumento de Plasma para Sondeo Magnético (PIMS) es un instrumento basado en la copa de Faraday que medirá el plasma de la magnetosfera de Júpiter y la ionosfera de Europa . ^{[ 3 ]} Estos dispositivos en naves espaciales datan del Explorer 10 en 1961 y fueron utilizados por la nave espacial Voyager 1 para estudiar la magnetosfera de Júpiter en 1979. ^{[ 3 ]}

Los tres objetivos científicos de la investigación PIMS son: ^{[ 3 ] [ 4 ]}

• estudiar cómo Europa influye en su magnetosfera y en la magnetosfera de Júpiter .
• estudiar los mecanismos de meteorización y liberación de material de la superficie de Europa a la atmósfera y la ionosfera .
• limitan la salinidad y la profundidad del océano interior.

Principio

En el sondeo magnético, las corrientes inducidas en Europa por el plasma joviano cambiante producen un campo magnético secundario detectable que refleja propiedades del océano subsuperficial de Europa, como la profundidad y la conductividad. PIMS está compuesto por tres copas de Faraday , cada una con un campo de visión de 90º. ^{[ 4 ] [ 5 ]} Las copas miden la corriente producida en placas colectoras metálicas por partículas cargadas con suficiente energía por carga (E/q) para pasar a través de una rejilla retardadora modulada colocada a un alto voltaje variable. ^{[ 4 ]}

En el plasma magnetosférico de Júpiter, PIMS mide la densidad y la velocidad de flujo de iones con energías inferiores a 7 keV, y la densidad y la energía de electrones con energías inferiores a 2 keV. En la ionosfera de Europa (y en plasmas de transición, como penachos), PIMS mide la densidad y la temperatura de iones y electrones. ^{[ 4 ]} La investigación de PIMS también puede ayudar en la búsqueda de penachos activos y medir su carga de masa, midiendo las perturbaciones magnéticas de la ionosfera de Europa. ^{[ 4 ]}

PIMS trabaja en sinergia con el instrumento ICEMAG ( Caracterización del Interior de Europa mediante Magnetometría ) para explorar el océano subsuperficial de Europa. ^{[ 2 ] [ 4 ] [ 5 ]}

• Subsistema de Ondas de Plasma (PWS, utilizado previamente en las sondas Voyager 1 y 2 para observar la magnetosfera de Júpiter).