A vida secreta dos gigantes

A sonda Juno da NASA entrou com sucesso em uma órbita intermediária ao redor do gigante planeta Júpiter, dizendo o que e como estudará após o início do trabalho científico.

De acordo com uma piada comum, Juno, a esposa de Júpiter, voa para descobrir como ele passa o tempo com seus amantes e amantes. De fato, a missão de Juno não diz respeito ao relacionamento de Júpiter e suas luas, este estudo é inteiramente dedicado ao gigante.

As principais tarefas científicas de Juno - conhecer melhor a estrutura de Júpiter. Esse conhecimento permitirá que você entenda melhor a estrutura do planeta e aprenda mais sobre os processos de formação de gigantes gasosos no Solar e em outros sistemas planetários. Júpiter - um corpo único para o nosso sistema - é quase uma forma de transição do planeta para a anã marrom. Para se tornar uma anã marrom, Júpiter precisará encontrar em outro lugar uma dúzia de seus gêmeos e chegar ao estado de uma estrela - oito dúzias. No entanto, Júpiter não é mais o mesmo planeta terrestre que agora foi melhor estudado. Pouco menos de centenas de quilômetros de atmosfera de gás hélio e hidrogênio, Júpiter é preenchido com um mar de hidrogênio líquido, no fundo do qual uma substância ainda mais exótica é o hidrogênio metálico. Pressão e temperatura enormes formam as condiçõesque simplesmente não pode ser imaginado na Terra, você só pode realizar modelagem matemática ou obter miligramas dessa substância em laboratório. Como as camadas são distribuídas nas entranhas de Júpiter, que processos ocorrem lá, existe um núcleo sólido no centro? Essas perguntas devem ser respondidas por Juno.



Uma olhada na Grande Mancha Vermelha nos permitirá ver não apenas o rico mundo interior de Júpiter, mas também uma melhor compreensão dos processos de formação de sistemas planetários e objetos mais exóticos do Universo: anãs marrons.

O Juno está equipado com dispositivos que, cada um a seu modo, extraem conhecimento das profundezas de Júpiter.



A camada externa de gás é a mais acessível para estudo, portanto, a maioria dos instrumentos é direcionada a ela, mas os processos que ocorrem nas nuvens jovianas devem dizer o que está acontecendo mais fundo. A atmosfera externa de Júpiter será estudada por dois espectrômetros: infravermelho e ultravioleta. Uma câmera separada foi instalada para o “espectador de massa”, que fotografa na faixa visível - sua tarefa é agradar-nos com belas fotos até morrer de radiação.



Uma câmera infravermelha permitirá que você veja fluxos de calor na atmosfera a uma profundidade de até 70 km. Para completar os dados infravermelhos de Júpiter, eles começaram a observá-los com antecedência usando telescópios terrestres, incluindo o VLT europeu .



No ultravioleta, as auroras de Júpiter serão observadas. Agora, apenas o telescópio Hubble está fazendo isso.



Auroras interessa aos cientistas não apenas do ponto de vista estético. O campo magnético de Júpiter é o mais forte dos planetas do sistema solar. É a razão da formação dos cinturões de radiação mais poderosos, e a cauda da magnetosfera se estende por centenas de milhões de quilômetros até a órbita de Saturno. A natureza de sua formação está oculta nas profundezas de Júpiter e está associada aos fluxos de hidrogênio metálico líquido no núcleo externo do planeta gigante; portanto, o estudo do campo magnético e das faixas de radiação é outra tarefa importante para Juno.

Por exemplo, já se sabe que Júpiter, assim como a Terra, não possui um pólo geográfico que coincida com o magnético, e é por isso que o gigante acena coquete seus cinturões de radiação.



Ao contrário da Terra, Júpiter tem sua própria fonte de partículas carregadas, que preenchem os cinturões de radiação. Temos que esperar por uma erupção solar para ver as auroras, e Júpiter só precisa de outra grande erupção no satélite principal Io mais próximo. E como Io sempre se enfurece, fogos de artifício nos postes de Júpiter não são incomuns.



Os vulcões Io emitem poeira e gases, cujos átomos são ionizados pelo ultravioleta solar e reabastecem a magnetosfera de Júpiter, tornando-se um grande problema para as naves espaciais e possíveis futuros conquistadores da Europa.

Para estudar partículas carregadas e plasma, o Juno está equipado com dois sensores de partículas de baixa e alta energia. Uma antena especial estudará as ondas de rádio criadas pelas auroras.

O campo magnético será mapeado usando um magnetômetro localizado em uma das "asas" da espaçonave. Este dispositivo é muito sensível às mudanças no campo magnético, por isso tentaram torná-lo o mais longe possível do equipamento elétrico Juno.



Para aumentar a precisão das leituras, o magnetômetro é equipado com sensores estelares que podem determinar a posição do dispositivo com base nas estrelas. Quando Juno passou pela Terra, os sensores estelares foram testados e usados ​​simultaneamente como câmera de vídeo.



Uma olhada na atmosfera mais interna de Júpiter Juno produzirá usando um radiômetro de microondas. Permite observar fluxos de calor a uma profundidade de até 600 km.

Finalmente, talvez um dos estudos mais importantes seja realizado registrando desvios do campo gravitacional do planeta. O resultado deve ser um entendimento da estrutura de Júpiter, a distribuição das camadas, o esclarecimento da massa de seu núcleo e um entendimento mais preciso de sua composição. Curiosamente, um dispositivo separado não se destina a esses fins. A análise será realizada usando um sinal de rádio: as heterogeneidades do campo gravitacional alterarão a velocidade da espaçonave em uma fração desprezível de um por cento e esses desvios serão determinados na Terra pelo efeito Doppler, que aumentará ou diminuirá a onda de rádio Juno.

A sonda irá girar em uma órbita elíptica polar alongada, se afastando a 3,5 milhões de km e se aproximando a 5 mil km. Graças a isso, poderemos ver pela primeira vez os pólos de Júpiter, que nenhuma sonda ainda conseguiu remover.



Cada órbita levará 14 dias. Essa órbita é destinada ao trabalho de pesquisa, mas Juno não a entrará imediatamente. O trabalho em Júpiter começará com uma órbita de 53,5 dias, e a etapa do trabalho científico começará apenas em novembro de 2016. Em menos de um ano e meio, até fevereiro de 2018, a missão Juno será concluída e o dispositivo será reduzido à atmosfera densa do planeta gigante.



Uma destruição tão completa do aparelho visa evitar o risco de os microorganismos da Terra serem infectados com as superfícies das luas de Júpiter, especialmente a Europa, onde eles esperam encontrar sua própria vida.



Se você tiver sorte, durante a operação de Juno, outro asteróide grande cairá sobre Júpiter, e este evento poderá ser explorado com todas as ferramentas. Como mostram as observações terrestres, essas colisões não são raras para Júpiter, embora o antecessor Juno, a sonda Galileo, tenha sido ainda mais sortudo nos anos 90 - ele foi capaz de observar a queda do cometa Shoemaker-Levy 9 em 1994.



É curioso que até agora na atmosfera superior de Júpiter tenha havido um aumento no teor de água nas regiões onde os fragmentos de cometa caíram. Essa descoberta foi feita pelo telescópio infravermelho Herschel, e Juno também tentará estimar o suprimento de água.

Juno está longe de ser o primeiro explorador de Júpiter, mas a maioria das sondas passou e estudou apenas a partir das rotas de vôo.

Quase sempre, o gigante era usado para acelerar durante as manobras gravitacionais, e somente nos anos 90 o Galileo da NASA voou para ele.



Ao contrário de Galileu, Juno se dedicará totalmente ao estudo de Júpiter, realizará um encontro mais próximo e uma inspeção nas regiões polares.

Você pode acompanhar o voo de Juno no site whereisjuno.info , no aplicativo de desktop NASA Eyes ou no SolarWalk para iOS e Android .

Source: https://habr.com/ru/post/pt395889/