10 грудня 2016, субота

Гігантські загадки. Що NASA сподівається знайти на Юпітері з допомогою сонячного корабля Juno

Juno допоможе розкрити деякі загадки найбільшої планети Сонячної системи

Juno допоможе розкрити деякі загадки найбільшої планети Сонячної системи

Сьогодні в NASA випили не один ящик шампанського - апарат Juno завершив свій 5-річний вояж успішним виходом на орбіту найбільшої планети Сонячної системи. Яких ще відкриттів варто чекати від однієї з найбільш довгоочікуваних місій NASA?.

Juno - перший космічний апарат, повністю залежний від сонячної енергії, який було відправлено на таку значну відстань від Землі. І його вдале "стикування" з гравітаційним полем гігантської планети стала лише другою за всю історію освоєння космосу.

Вперше це вдалося зробити зонду Galileo, який NASA відправило до Юпітера в 1995 році.

Юпітер - найбільший об'єкт у Сонячній системі, не рахуючи Сонця. Ученим досі мало що відомо про те, що ховається під густим шаром різнокольорових хмар, якими рясніє атмосфера газового гіганта.

Місія Galileo тривала 8 років, протягом яких він з'ясував походження кілець Юпітера, виміряв температуру викидів вулканічної активності Іо, супутника Юпітера, і встановив, що під крижаною оболонкою поверхні трьох інших великих місяців Юпітера (Європи, Каллісто і Ганімеда) приховують рідкі океани.


Juno, отправленный в 2011 году, стал первым кораблем на солнечной энергии, который достиг столь отдаленной цели
Juno, відправлений у 2011 році, став першим кораблем на сонячній енергії, який досяг настільки віддаленої мети


Juno продовжить розпочате і облетить Юпітер 37 разів в найближчі 20 місяців. Його траєкторія буде не такою, як у Galileo, він зможе вперше детально розглянути полюси гігантської планети. Його сенсори і камери зберуть дані і зроблять знімки, які можуть змінити наші уявлення про Юпітер.

І можливо, дадуть безцінну інформацію для розуміння процесів, які відбуваються в газових гігантах. Це в свою чергу може прояснити багато білих плям в історії утворення Сонячної системи.

"Це найскладніша місія в історії NASA", - підкреслює Стів Болтон, головний науковий дослідник в проекті Juno.


1Незалежно від того, що Juno знайде в околицях Юпітера, головний тріумф вже відбувся. Juno - перший космічний корабель,  що повністю працює на сонячній енергії, який зміг так далеко відлетіти від Землі.

Так, він пересувається повільно, але в будь-якому випадку експеримент NASA довів, що досягнення таких віддалених цілей можливо без спалюваного палива.

Коли Juno знаходився поруч з Землею, його 9-метрова сонячна панель, що складається з 18 тис. елементів, могла виробляти 14 кВт електроенергії. Однак, Юпітер знаходиться набагато далі від Сонця, тут продуктивність сонячної батареї впала в 25 разів, пояснює керівник проекту Juno Рік Нубаккен. І тим не менш, за його словами, Juno залишається повністю функціональним.

2Juno буде пролітати досить низько над хмарами Юпітера, щоб здійснити ретельні виміри мікрохвильового випромінювання, гравітаційного та магнітного поля Юпітера.

Це дасть можливість скласти точніше уявлення про те, що знаходиться в надрах планети.


NASA
NASA


На сьогоднішній день прийнято вважати, що під хмарами з гелію і водню висотою в кілька сот кілометрів, розташоване море рідкого водню. А в якості "дна" цього моря виступає зовсім екзотичний для Землі металевий водень.

Зокрема, вчені сподіваються, нарешті, перевірити гіпотезу фантаста Артура Кларка про те, що ядро Юпітера являє собою кристалічний вуглець (алмаз!) розміром з Землю. Багато інших "юпітеріанських" гіпотез Кларка вже підтвердилися, зокрема, припущення про океани на Європі та інших супутниках.

3Зовнішню оболонку Юпітера вивчатимуть два спектрометра Juno - інфрачервоний і ультрафіолетовий. Перший дозволить скласти уявлення про теплові потоки в атмосфері. А роль другого набагато цікавіша.

В ультрафіолеті вчені будуть спостерігати за полярними сяйвами Юпітера. Причому, вони цікаві не тільки з естетичної точки зору.

У Юпітера найсильніше магнітне поле в Сонячній системі. Його "хвости" тягнуться в космос на сотні мільйонів кілометрів і досягають орбіти Сатурна. Саме це поле формує найпотужніші в Сонячній системі радіаційні пояси.


Полярные сияния на Юпитере не редкость, благодарить за это нужно вулканически активный спутник Ио / NASA
Полярні сяйва на Юпітері не рідкість, дякувати за це потрібно вулканічно активному супутнику Іо / NASA


Вчені не до кінця розуміють, яким чином формується таке магнітне поле, передбачається, що воно виникає в результаті обертання потоків рідкого металевого водню в зовнішньому ядрі Юпітера.

Вивчення магнітного поля і радіаційних поясів — одна з пріоритетних завдань Juno.

4Апарат також вивчить заряджені частинки і плазму з допомогою двох спеціальних датчиків і антени. Юпітер унікальний і в тому, що має власне джерело заряджених часток. Цю роль виконує його супутник Іо, який відрізняється високою вулканічною активністю.

Якщо полярні сяйва на Землі можна спостерігати лише в результаті сонячних спалахів, на Юпітері вони виникають постійно внаслідок вивержень на Іо. Вулкани Іо вивергають пил і гази. Атоми, що містяться в них  іонізуються сонячним ультрафіолетом і стають частиною магнітосфери Юпітера.

В цілому ця "річка" між Юпітером та Іо, яка може стати серйозною проблемою для потенційних колонізаторів, знаходиться поруч з Європою. Тому вивчення природи цього феномену - важливе завдання Juno.

5Пошуки води на Юпітері можуть здатися дивною ідеєю, але тим не менш, саме ця задача вважається однією з ключових для Juno.

Мета пошуків води тут не та, що на Марсі. Людство мріє колонізувати Марс, тому наявність на Червоній планеті води можна вважати критично важливим моментом.

Юпітер з жахливою гравітацією, радіаційним фоном і передбачуваною відсутністю твердої поверхні малопридатний для заселення. Але воду на ньому шукають з абсолютно іншою метою.



Передбачається, що на Юпітері концентрація важких елементів азоту і вуглецю вища, ніж на Сонці. А от кисню на Юпітері повинно бути мало, і, якщо він є, то повинен бути присутній лише у вигляді зв'язки з воднем, простіше кажучи, у вигляді води.

Тобто наявність води доводила б наявність на Юпітері кисню. А це в свою чергу, підтверджувало б існуючу гіпотезу про внутрішню структуру Юпітера.

Головний інструмент пошуку - вимірювання мікрохвильового випромінювання, оскільки молекули води мають властивість поглинати мікрохвилі.

"Це одне з найважливіших завдань місії", - констатує Стівен Левін, один з керівників польоту Juno.

Коментарі

1000

Правила коментування
Показати більше коментарів

Останні новини

ТОП-3 блога

Фото

ВІДЕО

Читайте на НВ style

Наука ТОП-10

Погода
Погода в Киеве

влажность:

давление:

ветер: