La vida secreta de los gigantes

La sonda Juno de la NASA entró con éxito en una órbita intermedia alrededor del planeta gigante Júpiter, diciendo qué y cómo se estudiará después del inicio del trabajo científico.

Según una broma común, Juno, la esposa de Júpiter, vuela para descubrir cómo pasa el tiempo con sus amantes y amantes. De hecho, la misión de Juno no se refiere a la relación de Júpiter y sus lunas, este estudio está completamente dedicado al gigante.

Las principales tareas científicas de Juno: conocer mejor la estructura de Júpiter. Este conocimiento le permitirá comprender mejor la estructura del planeta y aprender más sobre los procesos de formación de gigantes gaseosos en el sistema solar y otros sistemas planetarios. Júpiter, un cuerpo único para nuestro sistema, es casi una forma de transición del planeta a la enana marrón. Para convertirse en una enana marrón, Júpiter necesitará encontrar en otra parte una docena de sus gemelos y alcanzar el estado de una estrella: ocho docenas. Sin embargo, Júpiter ya no es el mismo planeta terrestre que ahora se ha estudiado mejor. Justo debajo de unos cientos de kilómetros de atmósfera de gas helio-hidrógeno, Júpiter está lleno de un mar de hidrógeno líquido, en el fondo del cual una sustancia aún más exótica es el hidrógeno metálico. Gran presión y temperatura forman las condicionesque simplemente no se puede imaginar en la Tierra, solo se pueden realizar modelos matemáticos u obtener miligramos de dicha sustancia en el laboratorio. ¿Cómo se distribuyen las capas en las entrañas de Júpiter, qué procesos tienen lugar allí, hay un núcleo sólido en el centro? Estas preguntas deben ser respondidas por Juno.



Una mirada a la Gran Mancha Roja nos permitirá ver no solo el rico mundo interior de Júpiter, sino también una mejor comprensión de los procesos de formación de sistemas planetarios y objetos más exóticos del Universo: enanas marrones.

Juno está equipado con dispositivos que, a su manera, extraerán conocimiento de las profundidades de Júpiter.



La capa exterior de gas es la más accesible para el estudio, por lo tanto, la mayoría de los dispositivos están dirigidos a ella, pero los procesos que ocurren en las nubes jovianas deberían indicar qué está sucediendo más profundamente. La atmósfera externa de Júpiter será estudiada por dos espectrómetros: infrarrojo y ultravioleta. Se instaló una cámara separada para el "espectador masivo", que dispara en el rango visible; su tarea es complacernos con hermosas fotos hasta que muera por la radiación.



Una cámara infrarroja le permitirá ver los flujos de calor en la atmósfera a una profundidad de hasta 70 km. Para completar los datos infrarrojos en Júpiter, comenzaron a observarlos de antemano utilizando telescopios terrestres, incluido el VLT europeo .



En el ultravioleta, se observarán las auroras de Júpiter. Ahora solo el telescopio Hubble está haciendo esto.



Las auroras interesan a los científicos no solo desde un punto de vista estético. El campo magnético de Júpiter es el más fuerte de los planetas del sistema solar. Es la razón de la formación de los cinturones de radiación más potentes, y la cola de la magnetosfera se extiende por cientos de millones de kilómetros hasta la órbita de Saturno. La naturaleza de su formación está oculta en las profundidades de Júpiter y está asociada con los flujos de hidrógeno metálico líquido en el núcleo externo del planeta gigante, por lo tanto, el estudio del campo magnético y los cinturones de radiación es otra tarea importante para Juno.

Por ejemplo, ya se sabe que Júpiter, al igual que la Tierra, no tiene un polo geográfico que coincida con uno magnético, razón por la cual el gigante agita coquetamente sus cinturones de radiación.



A diferencia de la Tierra, Júpiter tiene su propia fuente de partículas cargadas, que llena los cinturones de radiación. Tenemos que esperar una llamarada solar para ver las auroras, y Júpiter solo necesita otra gran erupción en el satélite principal más cercano Io. Y como Io siempre se enfurece, los fuegos artificiales en los polos de Júpiter no son infrecuentes.



Los volcanes Io emiten polvo y gases, cuyos átomos son ionizados por el ultravioleta solar y reponen la magnetosfera de Júpiter, convirtiéndose en un gran problema para las naves espaciales y los posibles futuros conquistadores de Europa.

Para estudiar las partículas cargadas y el plasma, Juno está equipado con dos sensores de partículas de baja y alta energía. Una antena especial estudiará las ondas de radio creadas por las auroras.

El campo magnético se mapeará utilizando un magnetómetro ubicado en una de las "alas" de la nave espacial. Este dispositivo es muy sensible a los cambios en el campo magnético, por lo que intentaron llegar lo más lejos posible del equipo eléctrico de Juno.



Para aumentar la precisión de las lecturas, el magnetómetro está equipado con sensores estelares que pueden determinar la posición del dispositivo en función de las estrellas. Cuando Juno voló más allá de la Tierra, los sensores estelares fueron probados y utilizados simultáneamente como una cámara de video.



Una mirada a la atmósfera más íntima de Júpiter Juno producirá utilizando un radiómetro de microondas. Le permitirá observar flujos de calor a una profundidad de hasta 600 km.

Finalmente, quizás uno de los estudios más importantes se llevará a cabo mediante el registro de las desviaciones del campo gravitacional del planeta. El resultado debería ser una comprensión de la estructura de Júpiter, la distribución de capas, la clarificación de la masa de su núcleo y una comprensión más precisa de su composición. Curiosamente, un dispositivo separado no está diseñado para estos fines. El análisis se basará en una señal de radio: las inhomogeneidades del campo gravitacional cambiarán la velocidad de la nave espacial en una fracción insignificante de un porcentaje y estas desviaciones serán determinadas en la Tierra por el efecto Doppler, que alargará o acortará la onda de radio de Juno.

La nave espacial rotará en una órbita elíptica polar alargada, alejándose a 3.5 millones de km y acercándose a 5 mil km. Gracias a esto, podremos ver por primera vez los polos de Júpiter, que ninguna sonda aún ha podido eliminar.



Cada órbita tomará 14 días. Esta órbita está destinada a trabajos de investigación, pero Juno no la ingresará de inmediato. El trabajo en Júpiter comenzará con una órbita de 53,5 días, y la etapa del trabajo científico comenzará solo en noviembre de 2016. En menos de un año y medio, en febrero de 2018, se completará la misión Juno y el dispositivo se reducirá a la densa atmósfera del planeta gigante.



Una destrucción tan completa del aparato está destinada a evitar el peligro de que los microorganismos de la Tierra se infecten con las superficies de las lunas de Júpiter, especialmente en Europa, donde esperan encontrar su propia vida.



Si tiene suerte, durante la operación de Juno, otro gran asteroide caerá sobre Júpiter, y este evento podrá explorarse con todas las herramientas. Como muestran las observaciones terrestres, tales colisiones no son raras para Júpiter, aunque el predecesor Juno, la sonda Galileo, fue aún más afortunado en los años 90: pudo observar la caída del cometa Shoemaker-Levy 9 en 1994.



Es curioso que hasta ahora en la atmósfera superior de Júpiter haya habido un mayor contenido de agua en aquellas regiones donde cayeron fragmentos de cometas. Este descubrimiento fue realizado por el telescopio infrarrojo Herschel, y Juno también intentará estimar los suministros de agua.

Juno está lejos de ser el primer explorador de Júpiter, pero la mayoría de las sondas pasaron volando y estudiaron solo desde las rutas de vuelo.

Casi siempre, el gigante se utilizó para acelerar durante las maniobras gravitacionales, y solo en los años 90 la NASA Galileo voló hacia él.



A diferencia de Galileo, Juno se dedicará por completo al estudio de Júpiter, llevará a cabo una reunión más cercana e inspección de las regiones polares.

Puede rastrear su vuelo de Juno en el sitio web whereisjuno.info , en la aplicación de escritorio NASA Eyes o en SolarWalk para iOS y Android .

Source: https://habr.com/ru/post/es395889/