Em um estudo recente publicado no Journal of High Energy Physics , dois pesquisadores da Brown University demonstraram como os dados de missões anteriores a Júpiter podem ajudar os cientistas a examinar a matéria escura, um dos fenômenos mais misteriosos do universo. A razão pela qual as missões anteriores de Júpiter foram escolhidas é devido à extensa quantidade de dados coletados sobre o maior planeta do sistema solar, principalmente dos orbitadores Galileo e Juno. A natureza e a composição elusivas da matéria escura continuam a iludir os cientistas, tanto figurativa quanto literalmente, porque não emite luz. Então, por que os cientistas continuam a estudar esses fenômenos misteriosos e completamente invisíveis?
"Porque está lá e não sabemos o que é", diz o Dr. Lingfeng Li, pesquisador associado de pós-doutorado da Brown University e principal autor do artigo. "Existem fortes evidências provenientes de conjuntos de dados muito diferentes que apontam para a matéria escura:fundo cósmico de microondas, movimentos estelares dentro de galáxias, efeitos de lentes gravitacionais e assim por diante. Em resumo, ele se comporta como um frio, não interativo (portanto escuro) poeira em escalas de grande comprimento, enquanto sua natureza e possíveis interações dentro de uma escala de comprimento menor ainda são desconhecidas. Deve ser algo novo:algo distinto de nossa matéria bariônica."

No estudo, os pesquisadores discutiram como os elétrons presos dentro do enorme campo magnético de Júpiter e do cinturão de radiação podem ser usados ​​para examinar a matéria escura e o mediador escuro que existe entre o que é conhecido como setor escuro e nosso mundo visível. Eles deduziram três cenários para elétrons presos dentro dos cinturões de radiação de Júpiter:elétrons totalmente presos, quase presos e não presos. Seus resultados mostraram que as medições registradas das missões Galileo e Juno indicam que os elétrons produzidos podem ser totalmente ou quase presos nos cinturões de radiação mais internos de Júpiter, contribuindo para os fluxos de elétrons energéticos.

Um objetivo deste estudo foi fornecer um esforço inicial para usar dados de missões anteriores, ativas e futuras a Júpiter para examinar a nova física que vai além do modelo tradicional da física de partículas. Embora os dados para este estudo tenham sido coletados das missões de anos dos orbitadores Galileo e Juno em Júpiter, Li não acredita que esse tipo de estudo possa ser realizado usando dados de outras missões de longo prazo para outros planetas, como Saturno. e sua histórica missão Cassini.

"Primeiro, Júpiter é muito mais pesado que Saturno", explica Li. "Sua velocidade de escape é quase duas vezes maior que a de Saturno, o que significa que a taxa de captura de matéria escura é muito maior em Júpiter. Além disso, Júpiter não tem um anel principal significativo, e os elétrons podem ficar presos por um longo tempo antes de serem absorvidos. pelos materiais do anel. Outros corpos celestes nos sistemas solares são simplesmente muito pequenos (por exemplo, a Terra). O sol é um alvo muito interessante, mas seu campo magnético não é muito trivial. Ainda não sabemos como interpretar os dados solares , mas vale a pena uma análise mais aprofundada."

Enquanto Li disse que não decidiu o que fazer a seguir em termos de estudos futuros, o artigo conclui com recomendações para futuras missões de Júpiter para expandir o escopo da física de partículas, além de fornecer medições mais exatas dos fluxos de elétrons energéticos discutidos neste artigo. + Explorar mais

Explorando íons de oxigênio nos cinturões de radiação mais internos de Júpiter