Was ist Gott unter Kleidern?

Seit fast zwei Jahren befindet sich die automatische interplanetare Station der NASA Juno im Orbit in der Nähe des Riesenplaneten Jupiter. Trotz technischer Probleme sammelte die Station viele interessante Daten, machte eine Fülle von farbenfrohen Fotos und näherte sich den Zielen ihrer Studie - herauszufinden, was in den Wolkendärmen des größten Planeten des Sonnensystems verborgen ist.

Juno (Juno - die Frau des Jupiter in der römischen Mythologie, das Backronym Jupiter Near-Polar Orbiter) kam im Juni 2016 auf dem Riesenplaneten an. Seitdem dreht es sich in einer sehr langgestreckten elliptischen Umlaufbahn um den Planeten, so dass Sie über die Pole des Planeten fliegen können. Juno ist der zweite künstliche Satellit des Jupiter, der erste - Galilleo flog in der Äquatorialebene und untersuchte natürliche Satelliten.

Dank einer neuen Umlaufbahn, die die Nähe und Inspektion aus der Ferne ermöglicht, erhält Juno einzigartige Informationen. Eine Reihe wissenschaftlicher Instrumente soll den Gasdarm des Planeten untersuchen. Es umfasst Ultraviolett- und Infrarotspektrometer, Mikrowellenradar, kosmische Partikel und Plasmadetektoren. Das Magnetometer dient zur Untersuchung des starken Magnetfelds des Planeten und der Farbkamera zur Erfassung der oberen Schicht der Atmosphäre. Mithilfe eines Funkkomplexes zur Kommunikation mit der Erde wird das Gravitationsfeld des Planeten untersucht, das die Geschwindigkeit des Raumfahrzeugs beeinflusst.


Im Gegensatz zu den meisten entfernten Raumstationen ist Juno mit Sonnenkollektoren ausgestattet, die sich über eine Fläche von 64 Quadratmetern erstrecken. In einer Entfernung von Jupiter beträgt die Sonnenenergie etwa 4% des Erdniveaus, sodass Junos Sonnenkollektoren etwa so viel Energie erzeugen wie gewöhnliche terrestrische Sonnenkollektoren eine Batterie für ein Ferienhaus mit einer Fläche von 3 qm. Diese Entscheidung wurde erzwungen, weil Der NASA ging das Plutonium-238 aus, das für thermoelektrische Radioisotopgeneratoren verwendet wurde . Die letzten Reserven des Isotops, die in den 90er Jahren in Russland gekauft wurden, reisen als Teil des Curiosity Rovers über den Mars und flogen mit der New Horizons-Sonde an die äußeren Grenzen des Sonnensystems. Jetzt hat die NASA die Produktion von Plutonium-238 wieder aufgenommen, aber vorübergehend auf Solarenergie umgestellt.



Juno befindet sich in einer länglichen Umlaufbahn um Jupiter, der nächstgelegene Flugpunkt über der Wolkenschicht des Riesenplaneten verläuft in einer Höhe von 4200 km und der am weitesten entfernte - in einer Entfernung von 8 Millionen km. Die Station fliegt in 53,5 Erdentagen komplett vorbei. Der vorläufige Flugplan ging von einer Verringerung der Ellipse der Umlaufbahn auf eine Entfernung von 4200 km bis 3 Millionen km aus. Der Plan musste geändert werden, als Juno mit technischen Problemen konfrontiert wurde. Zwei Ventile an Heliumtanks zum Aufladen von Kraftstofftanks. Der Motor konnte kein Brems- und Tieferlegungsmanöver ausführen, so dass ich beim Übergang bleiben musste. Dank der neuen Umlaufbahn ist es möglich, die Mission des Geräts zu erweitern, da Es ist weniger von den Strahlungsgürteln des Planeten betroffen, und die Bordelektronik mit wissenschaftlichen Instrumenten hält länger. Im Sommer 2018 werden Wissenschaftler die Möglichkeit einer Ausweitung der wissenschaftlichen Aktivitäten von Juno in Betracht ziehen.

Von Sommer 2016 bis Mai 2018 machte Juno zwölf Umdrehungen in seiner Umlaufbahn und konnte neue Daten über die Verteilung der atmosphärischen Schichten des Planeten übertragen, die Wolkendecke der Pole des Jupiter durchdringen, einen neuen Strahlungsgürtel öffnen und die unerwartete Verbindung der Eingeweide des Riesen mit seinem Magnetfeld kennenlernen. Jeder hat Zugriff auf das Archiv der Bilder der Juno-Farbkamera, und Enthusiasten verarbeiten sie unabhängig voneinander und erstellen echte Kunstleinwände. Beispiele für solche Werke finden sich auf den Kanälen der Autoren: Björn Jónsson , Seán Doran , Roman Tkachenko .



Die spektakulärsten Bilder von Taifunen im Infrarotbereich wurden am Pol des Jupiter aufgenommen. Ein zentraler polarer Taifun des Planeten ist von acht anderen stabilen Taifunen umgeben, die mit bloßem Auge schlecht sichtbar sind und sich in einer Tiefe befinden.



Jupiter ist nicht der einzige Planet im Sonnensystem mit konstanten atmosphärischen Strukturen am Pol. Venus hat ein Paar Taifune, die auch in einer Wolkentiefe im Infrarot betrachtet werden. Der Pol des Saturn schmückt das reguläre Sechseck, und obwohl die Gründe für sein Auftreten nicht genau bekannt sind, wurde die Möglichkeit der Bildung von sechs Taifunen um einen zentralen experimentell bestätigt .

Jupiter brachte auch am besser untersuchten Äquator Überraschungen. Es stellte sich heraus, dass das leichte Äquatorband ein Ammoniakstrom ist, der aus einer tieferen Schicht aufsteigt.



Früher glaubte man, dass die obere Atmosphäre des Riesenplaneten bis zu einer Tiefe von 100 km homogen ist, aber jetzt ist klar, dass dies nicht der Fall ist.

Der Ursprung von Braun- und Orangetönen in der Atmosphäre ist noch nicht bekannt. Einer Hypothese zufolge handelt es sich dabei um Kohlenwasserstoffe, deren Farbe sich unter dem Einfluss der ultravioletten Sonnenstrahlung ändert. Eine andere mögliche Verbindung ist Ammoniumhydrogensulfid, ein gelbliches Salz auf der Basis von Stickstoff, Schwefel und Wasserstoff. Weiße Wolken sind Ammoniakkristalle. Die Geschwindigkeit entgegenkommender Windströme erreicht 360 km / h.



Der berühmte Rote Fleck des Jupiter ist ein großer Taifun, der an der Kreuzung entgegenkommender atmosphärischer Strömungen auf der südlichen Hemisphäre auftritt. Der Taifun erhebt sich acht Kilometer über die umgebenden Wolken und geht in die Eingeweide des Planeten. Der rote Fleck hat einen Durchmesser von ungefähr 16.000 Kilometern, d.h. mehr als der Durchmesser der Erde wurde es seit fast 200 Jahren beobachtet, und während dieser Zeit hat es seine Größe um die Hälfte reduziert und nimmt heute allmählich ab. Winde wehen am Rand des Roten Flecks mit einer Geschwindigkeit von bis zu 430 km / h, aber im Inneren ist die Bewegung langsamer. Die Ursachen und die Langzeitstabilität des Großen Roten Flecks des Jupiter sind nicht bekannt. Vielleicht hängt dies irgendwie mit der Heterogenität des Magnetfelds des Planeten zusammen.



Das Magnetfeld des Jupiter ist auf der Nordhalbkugel des Planeten komplexer, wo sich zwischen Äquator und Pol eine ausgedehnte Region mit hoher Magnetfeldstärke befindet, die auf den Nordpol fällt. Südlich des Äquators weist das Magnetfeld auch Inhomogenitäten auf, auch im Bereich des Roten Flecks. Es wird angenommen, dass das Magnetfeld aus Strömen entsteht, die im äußeren Kern des Jupiter fließen und aus flüssigem „metallischem“ Wasserstoff bestehen, der unter hohem Druck in einer Tiefe unter 15.000 km gebildet wird.

Das Magnetfeld eines riesigen Planeten, das mit dem Sonnenwind interagiert, sowie Plasma und geladene Teilchen, die von natürlichen Satelliten emittiert werden, bilden starke Strahlungsgürtel. Die Strahlungsgürtel der Erde werden hauptsächlich von der Sonne aufgefüllt, während Jupiters Hauptquelle für ionisierende Strahlung die Gasemissionen von Io und anderen großen Satelliten sind: Europa, Ganymed, Callisto. Io ist dem Jupiter am nächsten und der vulkanisch aktivste Körper im Sonnensystem: Dutzende von Vulkanen brechen dort ständig aus, und Juno konnte sie im Infrarot sehen.



Juno flog in die Nähe der wolkigen Oberfläche des Planeten und konnte die Eigenschaften von Strahlungsgürteln verfeinern und sogar einen neuen entdecken. Drei Jupitermonde drehen sich in Strahlungsgürteln, die eine Bedrohung für die Elektronik und zukünftige Weltraumforscher darstellen. Elektronen und schwer geladene Teilchen: Protonen, Ionen verschiedener Gase mit hoher Energie und Geschwindigkeit drehen sich in Entfernungen von bis zu 1 Million km um einen riesigen Planeten. Es stellte sich heraus, dass sich in kurzer Entfernung vom Planeten in der Ebene des Äquators ein Strahlungsgürtel befindet, der mit Ionen aus Wasserstoff, Sauerstoff und Schwefel gefüllt ist und sich mit Geschwindigkeiten nahe der Lichtgeschwindigkeit bewegt. Näher an den Polen wurde ein Treffen mit Elementen eines Strahlungsgürtels erwartet, das mit leichten und schnellen Elektronen gefüllt war. Aber selbst dort entdeckte Juno das Vorhandensein stark geladener Teilchen, die in den Geräten viel Rauschen verursachen.



Obwohl Jupiter ein Gasriese ist und keine feste Oberfläche hat, ist er alles andere als voller wolkiger Taifune. Die sogenannte „Wetterschicht“ des Jupiter, die die Auswirkungen der atmosphärischen Dynamik zeigt, erstreckt sich etwa 3000 km landeinwärts. Darüber hinaus verwandeln hoher Druck und hohe Temperatur den Hauptbestandteil der Atmosphäre des Riesenplaneten - Wasserstoff - in eine elektrisch leitende Flüssigkeit. Aufgrund der elektrischen Leitfähigkeit wird der flüssige „Ozean“ des Jupiter vom starken Magnetfeld des Planeten abhängig, und der Wind der „Wetterschicht“ dominiert nicht mehr darüber. Tiefer als dreitausend Kilometer verhält sich der Planet wie ein Festkörper, der durch Analyse des Gravitationsfeldes ermittelt wird. Es wird angenommen, dass im Saturn die wolkige „Wetterschicht“ noch dicker und bei Braunen Zwergen, die auch mit Jupiter verwandt sind, im Gegenteil dünner sein sollte.

Jupiters Forschung geht weiter. Bisher wurden nicht alle von Juno gesammelten Daten verarbeitet, und die Mission des Apparats kann um ein Jahr oder länger verlängert werden, sodass neue Entdeckungen, Hinweise und neue Geheimnisse aus den Eingeweiden des größten Planeten im Sonnensystem bevorstehen.