منذ ما يقرب من عامين ، تعمل محطة ناسا جونو الأوتوماتيكية بين الكواكب في المدار بالقرب من كوكب المشتري العملاق. على الرغم من المشاكل التقنية ، جمعت المحطة الكثير من البيانات المثيرة للاهتمام ، والتقطت وفرة من الصور الملونة واقتربت بشكل كبير من أهداف دراستها - لمعرفة ما هو مخفي في الأمعاء الغائمة لأكبر كوكب في النظام الشمسي.
وصلت جونو (جونو - زوجة جوبيتر في الأساطير الرومانية ، كوكب المشتري القريب المدار القطبي) إلى الكوكب العملاق في يونيو 2016. منذ ذلك الحين ، يدور حول الكوكب في مدار إهليلجي ممدود للغاية ، والذي يسمح لك بالتحليق فوق أقطاب الكوكب. جونو هو القمر الصناعي الاصطناعي الثاني لكوكب المشتري ، الأول - طار جاليليو في المستوى الاستوائي ودرس الأقمار الصناعية الطبيعية.
بفضل المدار الجديد الذي يتيح القرب والتفتيش عن بعد ، يتلقى Juno معلومات فريدة. تم تصميم مجموعة من الأدوات العلمية لدراسة أحشاء الغاز في الكوكب. ويشمل مطياف الأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء ، ورادار الميكروويف ، والجسيمات الكونية وأجهزة كشف البلازما. تم تصميم مقياس المغنطيسية لدراسة المجال المغناطيسي القوي للكوكب ، والكاميرا الملونة - لتسجيل الطبقة العليا من الغلاف الجوي. باستخدام مجمع راديوي للتواصل مع الأرض ، تتم دراسة مجال الجاذبية للكوكب ، مما يؤثر على سرعة المركبة الفضائية.
ما يراه مطياف الأشعة تحت الحمراء على عكس معظم المحطات الفضائية البعيدة ، تم تجهيز جونو بألواح شمسية تمتد على مساحة واسعة تبلغ 64 مترًا مربعًا ، وعلى مسافة من المشتري ، تبلغ الطاقة من الشمس حوالي 4 ٪ من مستوى الأرض ، لذلك تولد الألواح الشمسية جونو قدرًا من الطاقة مثل الطاقة الشمسية الأرضية العادية بطارية لمنزل ريفي بمساحة 3 متر مربع نفذت وكالة ناسا من البلوتونيوم 238 الذي تم استخدامه
لمولدات الطاقة الحرارية للنظائر المشعة . آخر احتياطيات للنظير ، تم شراؤها في روسيا في التسعينات ، تسافر عبر المريخ كجزء من مركبة كيريوسيتي ، وتوجه إلى الحدود الخارجية للنظام الشمسي في مسبار نيو هورايزونز. الآن استأنفت وكالة ناسا إنتاج البلوتونيوم 238 ، لكنها تحولت مؤقتًا إلى الطاقة الشمسية.
يقع جونو في مدار ممدود حول المشتري ، وهي أقرب نقطة طيران فوق طبقة الغيوم لكوكب عملاق يمر على ارتفاع 4200 كم ، والأبعد - على مسافة 8 ملايين كيلومتر. تقوم المحطة برحلة طيران كاملة في 53.5 يوم أرضي. افترضت خطة الرحلة الأولية انخفاضًا في القطع الناقص للمدار ، إلى مسافة 4200 كم إلى 3 ملايين كيلومتر. كان على الخطة أن تتغير عندما واجه جونو مشاكل فنية. تمسك صمامين على خزانات الهليوم لتعزيز خزانات الوقود. لم يتمكن المحرك من إجراء مناورة حول الكبح وخفض المدار ، لذلك اضطررت للبقاء في مرحلة الانتقال. بفضل المدار الجديد ، من الممكن تمديد مهمة الجهاز ، كما فهي أقل تأثراً بأحزمة الإشعاع الخاصة بالكوكب ، وسوف تستمر الإلكترونيات الموجودة على متنها مع الأدوات العلمية لفترة أطول. في صيف عام 2018 ، سينظر العلماء في إمكانية توسيع الأنشطة العلمية لجونو.
من صيف 2016 إلى مايو 2018 ، قام جونو بـ 12 دورة في مداره وتمكن من نقل بيانات جديدة حول توزيع طبقات الغلاف الجوي للكوكب ، واختراق الغطاء السحابي لأقطاب المشتري ، وفتح حزام إشعاع جديد والتعرف على الاتصال غير المتوقع لأمعاء العملاق مع مجاله المغناطيسي. يمكن للجميع الوصول إلى
أرشيف صور كاميرا الألوان Juno ، ويعالجها المتحمسون بشكل مستقل ، مما يخلق لوحات فنية حقيقية. يمكن العثور على أمثلة لمثل هذه الأعمال على قنوات المؤلفين:
Björn Jónsson ،
Seán Doran ،
Roman Tkachenko .
تم الحصول على أكثر الصور المدهشة للأعاصير في نطاق الأشعة تحت الحمراء في قطب المشتري. أحد الأعاصير القطبية المركزية للكوكب محاط بثمانية أعاصير مستقرة أخرى ، وهي غير مرئية بشكل جيد عند النظر إليها بالعين المجردة ، وهي على عمق.
كوكب المشتري ليس الكوكب الوحيد في النظام الشمسي ذي الهياكل الجوية الثابتة في القطب. يحتوي كوكب الزهرة على زوج من الأعاصير ، والذي يُنظر إليه أيضًا على عمق سحابة في الأشعة تحت الحمراء. يزين قطب زحل السداسي المنتظم ، وعلى الرغم من عدم تحديد أسباب حدوثه بدقة ، فقد تم
تأكيد إمكانية تشكيل ستة أعاصير حول واحد مركزي.
جلب المشتري أيضًا مفاجآت عند خط الاستواء الذي تمت دراسته بشكل أكبر. اتضح أن النطاق الاستوائي الخفيف هو تيار من الأمونيا يرتفع من طبقة أعمق.
كان يعتقد في السابق أن الغلاف الجوي العلوي للكوكب العملاق على عمق 100 كم متجانس ، ولكن من الواضح الآن أن الأمر ليس كذلك.
لم يُعرف أصل الأشكال البنية والبرتقالية في الغلاف الجوي حتى الآن ، وفقًا لفرضية واحدة ، وهي الهيدروكربونات التي تغير لونها تحت تأثير الأشعة فوق البنفسجية الشمسية. مركب آخر محتمل هو هيدروسولفيد الأمونيوم ، ملح مصفر يعتمد على النيتروجين والكبريت والهيدروجين. الغيوم البيضاء هي بلورات الأمونيا. سرعة تدفق الرياح القادمة تصل إلى 360 كم / ساعة.
البقعة الحمراء الشهيرة للمشتري هي إعصار كبير يحدث عند تقاطع تدفقات الغلاف الجوي القادمة في نصف الكرة الجنوبي. يرتفع الإعصار ثمانية كيلومترات فوق الغيوم المحيطة ، ويدخل في أحشاء الكوكب. يبلغ قطر البقعة الحمراء حوالي 16 ألف كيلومتر ، أي أكثر من قطر الأرض ، وقد لوحظ منذ ما يقرب من 200 عام ، وخلال هذا الوقت خفضت حجمها إلى النصف ، تناقصًا تدريجيًا اليوم. تهب الرياح على حافة البقعة الحمراء بسرعات تصل إلى 430 كم / ساعة ، ولكن داخل الحركة أبطأ. إن أسباب البقعة الحمراء الكبرى للمشتري واستقراره على المدى الطويل غير معروفة ، وربما يكون هذا مرتبطًا بطريقة أو بأخرى بعدم تجانس المجال المغناطيسي للكوكب.
المجال المغناطيسي للمشتري أكثر تعقيدًا في نصف الكرة الشمالي من الكوكب ، حيث توجد بين منطقة خط الاستواء والقطب منطقة واسعة من كثافة المجال المغناطيسي العالية التي تقع في القطب الشمالي. في جنوب خط الاستواء ، يحتوي المجال المغناطيسي أيضًا على عدم تجانس ، بما في ذلك في منطقة البقعة الحمراء. يُعتقد أن المجال المغناطيسي ينشأ من التيارات المتدفقة في النواة الخارجية للمشتري ، والتي تتكون من هيدروجين "معدني" سائل ، يتشكل تحت ضغط مرتفع على عمق أقل من 15 ألف كم.
المجال المغناطيسي لكوكب عملاق ، يتفاعل مع الرياح الشمسية ، وكذلك البلازما والجسيمات المشحونة المنبعثة من الأقمار الصناعية الطبيعية ، يشكل أحزمة إشعاعية قوية. يتم تجديد أحزمة إشعاع الأرض بشكل رئيسي من الشمس ، في حين أن المصدر الرئيسي للإشعاع المؤين للمشتري هو انبعاث الغازات من أيو والأقمار الصناعية الكبيرة الأخرى: أوروبا ، جانيميد ، كاليستو. Io هو الأقرب إلى المشتري وهو الجسم الأكثر نشاطًا بركانيًا في النظام الشمسي: تنفجر عشرات البراكين هناك باستمرار ، وكان جونو قادرًا على رؤيتها في الأشعة تحت الحمراء.
استطاع جونو الطيران بالقرب من سطح الكوكب الغائم ، وتمكن من تحسين خصائص أحزمة الإشعاع ، وحتى اكتشاف حزام جديد. تدور ثلاثة أقمار للمشتري داخل أحزمة إشعاعية ، مما يشكل تهديدًا للإلكترونيات ومستكشفات الفضاء في المستقبل. الإلكترونات والجسيمات المشحونة الثقيلة: تدور البروتونات وأيونات الغازات المختلفة ذات الطاقة العالية والسرعة حول كوكب عملاق على مسافات تصل إلى مليون كيلومتر. اتضح أنه على مسافة قصيرة من الكوكب في مستوى خط الاستواء ، يوجد حزام إشعاع مملوء بأيونات الهيدروجين والأكسجين والكبريت ، والتي تتحرك بسرعات قريبة من سرعة الضوء. أقرب إلى القطبين ، كان من المتوقع لقاء مع عناصر حزام إشعاع مملوء بالإلكترونات الخفيفة والسريعة. ولكن حتى هناك ، اكتشف جونو وجود جسيمات مشحونة ثقيلة ، والتي تخلق الكثير من الضوضاء في الأجهزة.
على الرغم من أن المشتري عملاق غاز وليس له سطح صلب ، إلا أنه بعيد تمامًا عن الأعاصير الغائمة. يمتد ما يسمى "طبقة الطقس" لكوكب المشتري ، والتي تظهر آثار ديناميكيات الغلاف الجوي ، في الداخل لحوالي 3 آلاف كيلومتر. علاوة على ذلك ، فإن الضغط المرتفع ودرجة الحرارة يحولان المكون الرئيسي لجو الكوكب العملاق - الهيدروجين - إلى سائل موصل كهربائيًا. بسبب الموصلية الكهربائية ، يصبح "المحيط" السائل لكوكب المشتري معتمدًا على المجال المغناطيسي القوي للكوكب ، ولم تعد رياح "طبقة الطقس" مهيمنة عليه. أعمق من 3 آلاف كيلومتر ، يتصرف الكوكب مثل مادة صلبة ، يتم
إنشاؤها عن طريق تحليل مجال الجاذبية. من المفترض أنه في زحل ، يجب أن تكون "طبقة الطقس" الغائمة أكثر سمكًا ، وبالنسبة للأقزام البنية ، التي ترتبط أيضًا بالمشتري ، على العكس ، أرق.
يستمر بحث المشتري. حتى الآن ، لم تتم معالجة جميع البيانات التي جمعتها Juno ، ويمكن تمديد مهمة الجهاز لمدة عام أو أكثر ، لذا فإن الاكتشافات الجديدة والأدلة والأسرار الجديدة من أحشاء أكبر كوكب في النظام الشمسي في المستقبل.