5 декабря 2016, понедельник

Гигантские загадки. Что NASA надеется найти на Юпитере с помощью солнечного корабля Juno

Juno поможет раскрыть некоторые загадки самой большой планеты Солнечной системы

Juno поможет раскрыть некоторые загадки самой большой планеты Солнечной системы

Сегодня в NASA выпили не один ящик шампанского - аппарат Juno завершил свой 5-летний вояж успешным выходом на орбиту самой большой планеты Солнечной системы. Каких открытий стоит ждать от одной из самых долгожданных миссий NASA?.

Juno - первый космический аппарат, полностью зависимый от солнечной энергии, который был оправлен на такое значительное расстояние от Земли. И его удачная "стыковка" с гравитационным полем гигантской планеты стала лишь второй за всю историю освоения космоса.

Впервые это удалось сделать зонду Galileo, который NASA отправило к Юпитеру в 1995 году.

Юпитер - самый крупный объект в Солнечной системе, не считая Солнца. Ученым до сих пор мало что известно о том, что прячется под густым слоем разноцветных облаков, которыми изобилует атмосфера газового гиганта.

Миссия Galileo длилась 8 лет, в течение которых он выяснил происхождение колец Юпитера, измерил температуру выбросов вулканической активности Ио, спутника Юпитера, и установил, что под ледяной оболочкой поверхности трех других крупных лун Юпитера (Европы, Каллисто и Ганимеда) скрывают жидкие океаны.


Juno, отправленный в 2011 году, стал первым кораблем на солнечной энергии, который достиг столь отдаленной цели
Juno, отправленный в 2011 году, стал первым кораблем на солнечной энергии, который достиг столь отдаленной цели


Juno продолжит начатое и облетит Юпитер 37 раз в ближайшие 20 месяцев. Его траектория будет не такой, как у Galileo, он сможет впервые детально рассмотреть полюса гигантской планеты. Его сенсоры и камеры соберут данные и сделают снимки, которые могут изменить наши представления о Юпитере.

И возможно, дадут бесценную информацию для понимания процессов, которые происходят в газовых гигантах. Это в свою очередь может прояснить многие белые пятна в истории образования Солнечной системы.

"Это самая сложная миссия в истории NASA", - подчеркивает Стив Болтон, главный научный исследователь в проекте Juno.


1В независимости от того, что Juno найдет в окрестностях Юпитера, главный триумф уже состоялся. Juno - первый космический корабль, полностью работающий на солнечной энергии, который смог так далеко улететь от Земли.

Да, он передвигается медленно, но в любом случае эксперимент NASA доказал, что достижение таких удаленных целей возможно без сжигаемого топлива.

Когда Juno находился рядом с Землей, его 9-метровая солнечная панель, состоящая из 18 тыс. элементов, могла производить 14 кВт электроэнергии. Однако, Юпитер находится намного дальше от Солнца, здесь производительность солнечной батареи упала в 25 раз, поясняет руководитель проекта Juno Рик Нубаккен. И тем не менее, по его словам, Juno остается полностью функциональным.

2Juno будет пролетать достаточно низко над облаками Юпитера, чтобы осуществить тщательные замеры микроволнового излучения, гравитационного и магнитного полей Юпитера.

Это даст возможность составить более точно представление о том, что находится в недрах планеты.


NASA
NASA


На сегодняшний день принято считать, что под облаками из гелия и водорода высотой несколько сот километров, располагается море жидкого водорода. А в качестве "дна" этого моря выступает совершенно экзотический для Земли металлический водород.

В частности, ученые надеются, наконец, проверить гипотезу фантаста Артура Кларка о том, что ядро Юпитера представляет собой кристаллический углерод (алмаз!) размером с Землю. Многие другие "юпитерианские" гипотезы Кларка уже оправдались, в частности, предположение об океанах на Европе и других спутниках.

3Внешнюю оболочку Юпитера будут изучать два спектрометра Juno - инфракрасный и ультрафиолетовый. Первый позволит составить представление о тепловых потоках в атмосфере. А роль второго намного интереснее.

В ультрафиолете ученые будут наблюдать за полярными сияниями Юпитера. Причем, они интересны не только с эстетической точки зрения.

У Юпитера самое сильное магнитное поле в Солнечной системе. Его "хвосты" тянутся в космос на сотни миллионов километров и достигают орбиты Сатурна. Именно это поле формирует самые мощные в Солнечной системе радиационные пояса.


Полярные сияния на Юпитере не редкость, благодарить за это нужно вулканически активный спутник Ио / NASA
Полярные сияния на Юпитере не редкость, благодарить за это нужно вулканически активный спутник Ио / NASA


Ученые не до конца понимают, каким образом формируется такое магнитное поле, предполагается, что оно возникает в результате вращения потоков жидкого металлического водорода во внешнем ядре Юпитера.

Изучение магнитного поля и радиационных поясов — одна из приоритетных задач Juno.

4Аппарат также изучит заряженные частицы и плазму с помощью двух специальных датчиков и антенны. Юпитер уникален и в том, что располагает собственным источником заряженных частиц. Эту роль исполняет его спутник Ио, отличающийся высокой вулканической активностью.

Если на Земле полярные сияния можно наблюдать лишь в результате солнечных вспышек, то на Юпитере они возникают постоянно вследствие извержений на Ио. Вулканы Ио извергают пыль и газы. Содержащиеся в них атомы ионизируются солнечным ультрафиолетом и становятся частью магнитосферы Юпитера.

В целом эта "река" между Юпитером и Ио может стать серьезной проблемой для потенциальных колонизаторов находящейся рядом Европы. Поэтому изучение природы этого феномена - важная задача Juno.

5Поиски воды на Юпитере могут показаться странной идеей, но тем не менее, именно эта задача считается одной из ключевых для Juno.

Цель поисков воды здесь не та, что на Марсе. Человечество мечтает колонизировать Марс, поэтому наличие на Красной планете воды можно считать критически важным моментом.

Юпитер с чудовищной гравитацией, радиационным фоном и предполагаемым отсутствием твердой поверхности мало пригоден для заселения. Но воду на нем ищут с совершенно другой целью.



Предполагается, что на Юпитере концентрация тяжелых элементов азота и углерода выше, чем на Солнце. А вот кислорода на Юпитере должно быть мало, и, если он есть, то должен присутствовать лишь в виде связки с водородом, проще говоря, в виде воды.

Т.е. наличие воды доказывало бы наличие на Юпитере кислорода. А это в свою очередь, подтверждало бы существующую гипотезу о внутренней структуре Юпитера.

Главный инструмент поиска - измерение микроволнового излучения, поскольку молекулы воды имеют свойство поглощать микроволны.

"Это одна из важнейших задач миссии", - констатирует Стивен Левин, один из руководителей полета Juno.

Комментарии

1000

Правила комментирования
Показать больше комментариев

Последние новости

ТОП-3 блога

Фото

ВИДЕО

Читайте на НВ style

Наука ТОП-10

Подписка на новости
     
Погода
Погода в Киеве

влажность:

давление:

ветер: